【智能农业】美国的“智慧农业”带动农业产业链实现全新变革

2017 年 10 月 26 日 产业智能官 土地资源网

“智慧农业”是现代农业发展的高级阶段，美国的“智慧农业”是互联网从消费互联网进入产业互联网时代的直接产物，同时也是市场竟争及产业自身可持续、高水平发展的现实需求。美国利用物联网科技开展“智慧农业”生产的水平世界领先，带动农业产业链条实现了全新变革，其做法值得研究及参考。

做法

美国的“智慧农业”是互联网从消费互联网进入产业互联网时代的直接产物，同时也是市场竞争及产业自身可持续、高水平发展的现实需求。

20世纪80年代，美国率先提出“精确农业”的构想并在此后多年的实践中成为“精确农业”绩效最好的国家，这为“智慧农业”奠定了良好的发展基础。现阶段，美国利用物联网科技开展“智慧农业”生产的水平世界领先，带动农业产业链条实现了全新变革。

其主要做法如下:

(一)生产及经营环节借助于农业物联网及大数据分析，实现了农产品全生命周期和全生产流程的数据共享及智能决策

美国中西部地区在玉米、大豆、甜菜等作物种植方面广泛应用物联网技术。物联网的应用使农产品的全生命周期数据共享，特别是从播种、灌溉、施肥、病虫害防治到收获预期的全生产流程一直处于智能决策的状态中。

物联网在农业生产中的主要应用是实时监测并查清农作物生长过程中田地的土壤性状与生产力状况(如光照强度、空气温湿度、二氧化碳浓度等)，使用红外成像系统配合卫星鸟瞰和观察农作物的长势情况，配合生物量地图系统及时判断作物是否缺少营养素，将数据传给化肥供应商，直接获得当下最适合作物生长的肥料配方，从而通过变量施肥技术动态调节耕作过程中的水、肥等生产要素投入量。例如FarmLogs与Cropx分别是美国农业智能化管理及生产方面的代表性企业。

FarmLogs是2011年成立于硅谷的一家基于云平台的生产管理平台类公司，农场主通过桌面WEB界面及移动端App来管理农场。目前FarmLogs覆盖了全美15%的农场，2014年上半年其市场份额翻了3倍。

Cropx是一家能提供农业智能化灌溉乃至智能化生产解决方案的企业。Cropx开发一种土壤探测硬件，探测地形、土壤结构和含水量，在农场建立起土地的“物联网”，帮助农户节约大量灌溉用水。

此外，大型农场(销售额50万美元以上)均使用产量监控器，并辅之以GPS、耕种区域地图、耕种作物种类和植物种群信息等，这些信息实时传输给软件系统，经过系统分析，做出实时判断，在未收获作物之前形成产量报告，有助于对农作物合理定价。相对于大型农场，美国小型农场(销售额25万美元以下)的发展模式日益趋向于“植物土厂”。在美国家庭农场中，由于小型农场占比高达88 %，这种“植物土厂”的发展空间伴随物联网科技的进步将愈加广阔。

(二)流通环节借助农业电子商务不断改造升级

美国的农业流通较早地采用了电子商务技术，农业流通模式不断创新升级。为提升产品安全溯源及定价能力，农产品电商与农资电商均构建了从生产者到需求者的网上直销渠道。其中，企业对企业(B2B)与企业对消费者(B2C)双结合的模式，农资电商采用B2B模式，对接种植、养殖主体及农资企业，从而在根本上颠覆了传统的农业流通渠道体系。

随着“智慧农业”生产中农场主从生产者向管理者转型，农资需求日益从单纯的产品需求向综合的服务需求转变，大农资一体化的进程不断加快，行业集中度进一步提升。

信息技术服务是信息化时代的必需，为弥补此前只经营种子、化肥、农药的短板，孟山都公司于2013年收购天气保险公司，向农业大数据业务进军，全力打造大农资一体化服务体系。孟山都通过天气保险公司的数据信息平台为其种子及化肥客户提供农业数据产品等信息化服务，天气保险公司所拥有的信息优势预期将带来200亿美元的收入。

美国的农产品在线销售平台不断创新。2011年，积极引入“私人定制”这一社会化电商的新思维，创造性地打造了“食物社区”(即由带头人将临近的消费者与当地中小农场连接起来)的团购型概念。以Farmigo网站为例，它为每一个“食物社区”制作专门的购物网页，是一个链接农场和消费者的在线平台。农场主通过它管理农产品的产销及配送，消费者通过它直接从农场购买优质新鲜的农产品，从而让农场及消费者都得到实惠，实现“双赢”。

2013年，美国农场使用数字用户专线(DSL)的比例为6.0%，信息化水平达89. 6%，由此带动农业电子商务进入高级阶段。更具价值的是，农场主及农产品经销商需要随时掌握国内外农产品市场变化的宏微观信息，根据价格、行情变化等情况指导农业生产的品种、数量等，从而保证“智慧农业”生产导向的正确性。美国的农业经营主体也由此将其经营范围进一步拓展到世界各国。

(三)有强大的技术和政策为支撑

美国有100多个信息收集处，每天汇总分析并发布全美各类农业信息;大量农业基础数据是公开的资源，行业壁垒低，加之农场主对技术服务尤其对基于大数据的决策支持的迫切需求，使大数据公司层出不穷且呈蓬勃发展之势。

AGRI-COLA, AGRIS, Preview等多个强大数据库及物联网科技等创新成果给美国“智慧农业”及其产业链条的发展提供了优越的科研资源和技术条件。多层次的农技推广及服务体系有利于各种新技术的落地实施。1966 -2014年，美国先后出台了6项与农业信息化相关的法律法规和发展计划，为“智慧农业”及其产业链条的发展提供了良好的政策环境和财政支持。

启示

2010年以来，我国有关部门批准了一批物联网试点项目，现在已在河南、陕西、北京、江苏等省市启动，分别在大田作物、设施农业、动物养殖、水产养殖等方面应用了物联网技术。其中，在小麦等主粮产业上运用物联网技术及采用养牛、养猪的智能化精确饲喂系统已成为我国农作物种植业及动物饲养业与国际接轨的重要路径。

同时，全国许多省市均开展了农业物联网科技的应用。其中，上海市“智慧农业”领先各地。上海市现已构建了农业物联网云平台，为政府监管部门及农业生产者提供公共服务及个性化服务;新疆建设兵团大规模采用物联网科技分析和管理农业资源及农业生产;青海省互助农业示范园区现已建成青海省首个高原现代农业信息中心，在设施蔬菜、花卉种植、畜禽养殖等多个领域应用物联网技术，带动高原农业发展取得新突破。今后我国发展“智慧农业”应采取以下措施:

(一)加强信息技术和“智慧农机”的研发

未来各地应鼓励电信运营商、信息技术企业、科研院所及高等院校等社会力量积极参与农业物联网项目建设，着力突破适用于农业动态多变环境使用的关键技术。

农业物联网发展要从基础好、规模化程度高的行业入手，在生产过程精细管理、农产品与食品安全监控系统以及水土资源开发利用等领域优先发展；同时开展大田生产、设施园艺、畜禽水产养殖等领域的无线传感网络技术及产品应用研究，努力实现农业物联网科技的多领域平衡发展。

积极完善农业物联网应用服务模式，加快农业应用云计算服务平台研究，支持农业与农村智能信息服务产业发展；认真做好产业构建与发展、技术演进和体系构建等顶层设计，加强农业物联网技术标准研究。

发展“智慧农业”，离不开“智慧农机”。我国的农机企业应将大数据作为农业机械决策的大脑，努力研制具有查询、调度、定位、测量、计算、管理等诸多功能的“智慧农机”。

(二)促进农业电子商务，切实提供“智慧农业”服务

目前，国内农资龙头企业，如史丹利、金正大及大北农等均已涉足电商。面对农资终端的不断下沉，各大农资龙头企业正力求实现技术服务、商务服务和平台服务的一体化，从而在真正意义上实现农资生产商与农户间的“去中介化”。

目前入驻“云农场”的农资企业已有上百家，上线品牌超过千家。同时，农业科技服务及农村金融服务也将迈上新台阶，农业部科教司正在打造国家农业科技服务云平台。

未来，各级政府部门应重视农业电子商务网站质量的提升，强调农业信息的针对性和时效性;鼓励并引导农民更多地运用农业电子商务来发展效益农业。

(三)建设“智慧农村”，培养“智慧农民”

建设“智慧农村”是大势所趋。近年来“宽带中国”战略的实施和网络提速让“智慧农村”逐渐从设想走向现实。中国知网研发的CNKI “智慧农民”平台，开辟了集学习、交流、办公、管理与考核一体化的农技推广体系，全国各地基层农业管理部门借助此平台正努力构建综合、高效的农业知识服务体系，为培育“智慧农民”提供多方位的农业知识及农业技术推广服务。

各地要继续加强农村地区通信、信息技术的基础设施建设，在现有的全国农村互联网普及率达28.8%、农村网民达1.78亿人的基础上，努力提高农村互联网普及率，促进农村网民数量的进一步增加。当前的紧迫任务是通过开展农民信息技术及相关技能培训，使家庭农场主、专业业大户、合作社成员、返乡创业人员等率先成为“智慧农民”，成为农业产业的主力军，以力量引领广大农民共同增收致富。

“互联网+农业”：农业企业必须知道的六种新模式

来源：农业头条

导读：互联网正在深刻改变着各个行业，尤其是一些像农业这样相对落后的传统产业，借助互联网之力实现产业的跨越式发展和变革成为可能。互联网和具有庞大体系的农业结合，必将出现很多新思路，新玩法，也将有大量非农行业的企业跨界而来。以原有农业企业为主体，以下六种新的经营模式，能够针对目前大多数农业企业现状，弥补短板，推进企业快速发展，更有实操意义。

物联网技术下的工业化种养殖

联想佳沃进军农业以来，一直在做的一件事就是农业工业化，让农民学会标准化种植。现在物联网技术下的精准农业将有效解决农业工业化种养殖的问题。

现在，精准农业已经在一些规模化农业企业得到应用，尤其是一些已经具有良好市场基础的高端农产品。作为一家严格管控的有机蔬菜企业，北菜园在种植中全程控制大棚各种种植指标，其有机果蔬质量多次受到各级检验机构认可。山西省古交市老农种植养殖专业合作社实施了水肥一体化灌溉项目，灌溉面积约230亩，实施物联网技术生产之后，农业生产从经验式转向精准式，省水、节肥并且可以减少农药用量，太原市农委测算，每亩温室每年节本增效在5000元左右。

需要特别注意的是，这种种养殖模式下，全程可追溯成为非常容易执行的解决方案，由于种养殖全过程都处于物联网监测和控制下，同时可进行全程数据采集，目前消费者最关心的安全问题就有了可靠依据。北菜园的有机果蔬就全部可通过扫描二维码实现全程追溯。

扁平化物流交易集散模式

互联网信息的扁平化、透明化，正对应于传统农业的产业链长，信息不对称的特点。传统的层级批发模式带来的成本高企、物流损失、交流信息不畅等问题，都可以通过互联网技术快速解决。未来农产品互联网物流交易将出现两种主要方式。

一方面是，基于互联网技术和物流配送系统的大型农产品交易集散中心，这种集散中心将集储运、批发、交易、拍卖等多种功能，依托互联网数据，实现实时行情交易。现在，海吉星是以全品类农产品批发交易为核心，涵盖加工、配送、仓储、物流、进出口贸易、通关、商检、标准化拍卖、金融等增值服务的综合服务平台。

另一方面是，以大宗交易为主的批发销售电商交易平台。就像阿里巴巴之于淘宝，农产品的大宗消费习惯，必将催生以大宗交易为主的电子交易平台。

农产品品牌化模式加速推进

淘宝出现之后，服装等早期触电品类快速涌现了一大批淘品牌，现在，农产品电商进入快速发展期，褚橙、三只松鼠等品牌借助网络营销的力量，快速完成了传统农产品几年才能完成的口碑积累和宣传推广效果。由于农产品整体的品牌缺位，比其他品类具有更大的品牌打造空间，所以，未来品牌农产品电商将有更广阔的市场空间。

同时，由于农产品电商的快速增长，物流成本的高企，目前电商产品还主要集中在中高端产品上，而这类产品有着天然的品牌依赖性，没能完成品牌打造的产品，很难在未来的竞争中获得一席之地。

企业在打造品牌过程中，要兼顾农产品的消费习性、文化特色和互联网的个性化、分享性。一方面，要做有故事、有温度、有情怀的品牌。用故事性分享出去，用温度感动人，用情怀留住人。浙江省松阳县枫坪乡沿坑岭头村，生长着182棵百年树龄的野生柿子树，当地人称作”金枣柿“。而经过包装策划之后，这种天然柿子干变成了承载乡愁的“善果”，在网上快速热销，价格也飙升了十几倍。另一方面，网络营销走到现在，品牌打造不一定非要从大传播开始，从身边的真实用户开始，用产品打动人，更能产生自然分享，打造忠实粉丝群。土道家大块牛肉酱的官方微信先从员工和客户开始，用有力度的产品和有创意的推广，形成分享，粉丝群快速扩大。

多形式农产品交易电商平台

目前市场上农产品电商按照销售额可划分为四级梯队：阿里巴巴处于第一梯队，市场规模处于行业领先地位;京东、一号店和中粮我买网为第二梯队的代表，其中京东在第二梯队中规模最大，年交易额已超百亿;第三梯队销售额为1-10亿元;第四梯队的年销售额在1亿元以内。

虽然目前阿里巴巴一家独大，第一第二梯队平台都属于全国性销售平台，但由于农产品无法避开的销售半径特性，垂直电商、区域电商将不断涌现，并形成特色盈利模式。

未来农产品电商平台将出现四种，第一，依托原有互联网优势扩张到农产品领域的电商平台，如京东;第二，传统批发市场转型形成的农产品电商平台，如被誉为农批市场转型电商标杆的重庆香满园电商平台;第三，有实力的农产品企业自主打造垂直农产品电商平台，并逐步扩张品类，如泸州老窖商城;第四，个性化高端产品形成的小而美轻模式。

目前，形成成熟盈利模式的电商平台很少，由于农产品的特殊性，很多农产品电商平台在人才、管理、技术上都不成熟，农业企业贸然转型投资，风险较高。

以数据为基础预测分析及产品开发

农业由于种养殖期长，市场预测偏差大，无论是农民还是农业企业，都很难对第二年的行情做出准确判断。基于大数据支持的市场分析将大大提高市场预判的准确性，降低种养殖企业风险和生产型企业原料成本。

众所周知，每次猪周期的跌宕起伏，都会造成一大批农民和企业的亏损和盲目投资，通过大数据技术，不但可以将猪的生长情况全程监控，还可以有效了解出栏时间、对接商超、预期收益等。养殖企业和屠宰企业都能够有效了解市场行情，让市场有序化。

同时，还可以通过大数据和云计算进行猪周期的预测，利用云计算、大数据对庞大的数据进行研究、分析、判断，研究出一个模型，建立信息系统，对行情的走向进行有效预估和预警，降低猪周期对企业和农民的影响。

基于大数据分析的产品研发，也将大大提高新产品的成活率。每年糖酒会，我们都能看到一大批新推出的食品或加工农产品，但其真正能活下来的却聊聊无几，大部分食品企业或者农产品加工企业，对新产品的研发并没有很清晰的市场调研，通常是别人做什么跟什么。通过大数据的精准分析和调研，能够更加有效的分析当前消费者真正的需求点，提高新产品的市场生命力。

另一方面，互联网让企业与客户实时沟通成为可能，不少农业企业的微信、微博平台已经获得了良好的粉丝基础，基于成行的粉丝团，进行针对性的产品调研，甚至发挥粉丝的力量参与产品研发，新产品也就有了更好的市场基础。

小米粉丝团组成的研发组被称为“荣组儿”，这些非常专业的用户给小米产品带来了很多创新性的建议，是小米手机销量神话中非常重要的一环。

给农业更多可能的农业众筹模式

远近闻名的无锡阳山水蜜桃种植基地，挂在树上的果子还没完全成熟，就已被全国的吃货们通过众筹方式提前抢购一空！作为热度飙升的互联网金融的一个分支，众筹对很多人来说已不再陌生，但在农业领域运作众筹，尚属新鲜。

农业众筹可以发生于整个农业大链条的各个环节，从农业育种、农产品流通、生态农场、农业机械、生物肥料，然后到农业科技、农业金融。

农业众筹与电商存在本质区别。电商单纯是将现成的产品拿到网上卖，而农业众筹则是在产品形成之前就已经有了完整的创意，这种模式包含了更多的内容和可选产品，为用户提供的是个性化的定制服务，是新农业革新的有力手段。

对消费者来说，食品安全溯源系统极有吸引力。此外，在传统农业和农产品流通模式下，农业产品主要是通过“经纪人—产地批发商—销地批发商—零售商”等环节进行销售，繁琐的环节使得农产品的流通成本逐级增加。农产品众筹可实现按需制作，能解决食品安全、信息不对称、产销不对称等问题，还能解决流通环节过多的问题，降低成本。

农业物联网面临的6大挑战和6大提升

来源：农业物联网

导读：物联网给农业的生产方式和销售方式带来了巨大改变，并形成了一套全新的农业发展模式。但当前农业物联网仍面临着农业专用传感器缺乏、物联网设备不够接“地气”、受资金制约严重、设备智能化水平低等诸多挑战，对此，应该从哪些方面进行提升呢？

物联网是通过RFID等传感设备建立起来，实现物与物之间信息传输与交流的信息网络，而今，物联网给农业的生产方式和销售方式也带来巨大改变。

它已经形成了一套全新的农业发展模式。一是质量全程可追溯。二是生产种植过程分析。三是简化复杂的供应链，降低物流成本，为农民增收、农业增长和农村稳定创造了条件。

但当前，农业物联网仍面临六大挑战。首先，受资金制约严重。其次，农业专用传感器缺乏。第三，物联网设备不够接“地气”。在满足农民使用需求方面还要继续探索。第四，设备智能化水平低。第五，农民观念落后。第六，缺乏专业冷链设备。

对此，应该从哪些方面进行提升呢？

1.建立农业信息补贴制度

加快推动农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录，以此鼓励电信运营商、IT涉农企业、科研院所等社会力量投入农业物联网建设，逐步形成政府引导下的投资主体多元化、运行维护市场化，合力推进农业物联网发展。

2.提升农业物联网自主创新能力

一是坚持自主研发与引进吸收并重，提升农业物联网的自主创新能力，同时要加快技术研发应用步伐。

二是物联网设备要力求方便实用和“傻瓜化”。农业物联网项目要以“测得出、使得快、算得灵、用得好”为建设标准，重点在功能设计、核心技术、推进机制等方面寻求突破。

三是农业物联网发展应用应突出重点，与现有信息化工作结合。我国应借鉴发达国家农业物联网使用经验，缩小与发达国家的差距。

3.加快冷链物流体系建设

一是加快冷链物流体系建设。亟须政府加大资金投入，尽快建立从乡村到城市的集仓储、冷藏、配送以及长短途运输功能为一体的农产品配送体系。同时，出台更有力、更优费的税收减免或补贴政策，引导、鼓励企业加快冷链物流体系建设。

二是稳步布局，控制质量，完善监管环境和专业标准。以信息化严控仓储后台，掌握关键流通节点和枢纽。建立智能化的高效分拣和管理体系。实现全流程冷链服务标准化。

4.帮助农民、农企“触电”，搭建农民与消费者互动通道的平台

一是帮助更多农民、农企了解、运用电子商务平台。由政府统一协调，将优势农产品在网上办展销会，打开产品销路的同时更提升知名度，帮助农民、农企“触电”。走品牌推广道路是农业电商经营发展的重点，进行品牌经营。

二是搭建农民与消费者互动通道的平台。有利于打造农业电商生态圈，通过线上与线下的有机结合，促进传统农业与市场资源互动，并实现转型升级，保证农民卖得出，获得收益；而消费者想买时买得到，享受服务。这是农业电商成功的关键所在。

5.注重规范管理，坚持以规范促发展

一是逐步完善电子商务立法。严厉打击互联网领域侵权假冒行为，净化市场环境。

二是加快统计监测和信用体系建设，建设电子商务统计监测平台，逐步建立电子商务信用基础数据库，推动建立信息共享与协同监督机制。

6.创新农产品电商物流新模式

完善农产品物流体系中的加工、包装、仓储等一系列配套措施，将农产品电商与传统渠道融合起来，让从田间到餐桌这一过去复杂的供应链大大简化，有效降低物流成本。

农民别再愁！人工智能帮你诊断作物疾病

来源：中国自动化学会

导读

传统诊断农作物病虫害的方法是人工目测，但是因为缺乏专业指导在准确性和及时性等方面存在严重问题。近日美国宾夕法尼亚州立大学和瑞士联邦理工学院（EPFL）的研究人员共同开发了一款软件，通过人工智能诊断农作物病害将不再是难题。

传统诊断农作物病虫害的方法是人工目测，但这存在两个问题：一方面，农民并不能保证根据经验做出的判断完全正确，另一方面，由于没有专业人士及时到现场诊断，可能会使病情延误或加重。现在，人工智能可能会使这一问题得到解决。

近日美国宾夕法尼亚州立大学和瑞士联邦理工学院（EPFL）的研究人员共同开发了一款软件，能够基于用户提供的照片识别出农作物病害。

科学家建立了一个系统模型，并将其连接到一个计算机集群来形成一个神经网络。随后建立了一个拥有 53000 多张健康及患病作物照片的数据库，其中包括 14 种作物和 26 种病害。研究人员利用深度学习的方法来“训练”模型寻找出所有视觉数据。最终，这个系统能够从照片中识别出作物和病害，准确率高达99.35%。

基于图像识别的作物病害诊断研究技术路线图

宾夕法尼亚州立大学的教授 David Hughes 表示：“到 2020 年为止全球约有 50 亿人使用智能手机——而在非洲使用人数将达到 10 亿左右。我们相信这种方法将能帮助农民降低农作物损失。随着移动设备上传感器数量和质量的不断提高，我们认为通过智能手机来准确诊断出病害仅仅只是时间问题。”

这就是未来的样子—食物和水的物联网

来源：MIT科技评论

作者：David Evans是物联网公司Stringify 创始人和首席技术官，他此前在思科工作。

翻译：卢谊

在不远的将来，物联网将在食物的种植、加工、分布、存储和消耗方面带来巨大的创新。基于数据，植物和动物将会发出它们自己的声音，告诉我们它们需要水、需要更多的阳光、需要药或是需要我们的关注！

垂直农场

以垂直农场为例。在室内耕作的这些操作可以监测和控制所有能让植物健康成长的因素，这些设施是垂直建设的，因此种植区可以堆叠，这极大降低了所需的耕作面积，所以垂直农场可以建在城市附近，缩短运输和分配食物所需的时间。

从物联网的角度来看，垂直农场连接了内部和外部。内部有小的传感器在土壤里或者连接到单个植物告诉控制系统到底有多少光,水,和营养来保障作物健康的成长。传感器也会告诉农民什么时候该收割了，以确保它在到目的地之前仍然是新鲜的。

垂直农场外部将连接到其他网络和信息系统,包括跟踪当地需求的数据库。例如,当地的餐馆可以输入当他们需要补充的新鲜食品。农民可以看到这些信息来决定自己的种植计划。垂直农场也可以连接到电网，使用它们的窗口装上太阳能电池板来支撑这个系统，创建食物供应、电网和消费者之间的紧密反馈回路。这种类型的物联网系统将在一代人以前是不可想象的。

今天垂直农场还是一个实验，虽然没有盈利，但是数字指向了光明的未来，特别是随着世界人口的持续增长和耕地变得越来越稀缺。在芝加哥，一个绿色农场一年能够收获26次，能源使用减少85%，只用平常十分之一的水，而且没有杀虫剂或除草剂。降低能源另一个好长时间每个月可以降低2吨二氧化碳排放量，而且每天可以增加46磅氧气排放。

垂直农场在其他国家也如雨后春笋般拔地而起。在日本宫城县一个垂直农场(由Mirai inc .与GE合作)完全依赖LED照明,与普通荧光灯相比节省40%的电力。这个农场能产生10000头一天的生菜和年度销售额达$2939，736 (约3亿日元)。

当我们想到垂直的时候，大多数人都以为是地面上的，但其实地下的也可以。英国一个公司在一个繁忙的伦敦街头以南115米处建立了一下地下农场，使用水培种植农作物，而且没有杀虫剂。该农场面积1805平方英尺，并且能达到碳平衡 (小编注：碳平衡指通过计算二氧化碳的排放总量，然后通过植树等方式把这些排放量吸收掉。)

智能生产——告知消费者

《国家地理》近期有一篇文章《三分之一的食物被丢失或浪费》，里面说大约有3.5亿英亩的土地，用来开垦没有人人吃的粮食或喂养牲畜和生产乳制品。这些被浪费的食物埋在地里会产生甲烷，一种比二氧化碳强得多的温室气体。如果把全球的食物浪费当成是一个国家的话,它将是世界上第三大温室气体发生器，仅次于中国和美国。

物联网可以帮助减少这种浪费。根据美国农业部的统计，美国超市大约有10%的水果和蔬菜会腐烂。

2012年，麻省理工学院的研究人员公布了一个新的传感器，在碳纳米管中添加了铜原子片以检测微量乙烯，一种植物催熟气体。根据摩尔定律，这些传感器将会很快足够便宜足以装到个人种植的水果和蔬菜上。

通过检测气体，分析数据，设置警报值，该传感器能让商店的管理人员了解到商店库存和购买之间的关系。管理人员可以决定以更低的价格来让销售速度增快，消费者也会知道他们刚买的水果和蔬菜将会有多久的保质期。如果我们知道有一些会腐烂，我们更有可能使用它们而不是把它们扔进垃圾箱。在这一点上，物联网让大家得到共赢。

尽管目前传感器的价格还没有降到可以让每一个水果和蔬菜都装上，但它是可行的。类似的技术已经应用在大范围检测乙烯气体上，这可以延长农产品的生命有效减少浪费。鉴于技术的进步，你的下一个苹果自带传感器只是时间问题。

水，水，到处都是

水权是一个极其复杂的问题,物联网也可以解决水资源短缺的问题。全球大约70%的水用在农业上，是工业上的两倍多，市政大概用水占比8%。作为一个居民，我每个月会收到水费账单说明我用了多少水，虽然给了我一些数据，但是并不能给我足够的信息让我知道我的水是如何使用的，我只是没有足够的工具来精确的控制用水量。

使用垂直农场中类似的传感器，我的院子能能告诉我什么时候有足够的水或哪些部分需要更多的水。结合远程控制喷水灭火系统,该数据可以进一步分析和图形化方式呈现出来，一个手机APP就可以显示我的行为，例如，在你的花园中你减少了8%的用水量，如果坚持下去，你将比上个月支付的水费节省100美元。

我可以使用信息用来做更好的决策和激励我实现特定的目标。但是,两滴的水真的有所不同吗? 考虑这一点，如果在美国只有1%的家庭每分钟节省1滴水,这相当于每年节省34715984加仑，这足以灌溉100英亩的玉米。想象一下如果每个人都节省一点，我们将节省大量的水，同时改变我们的生活方式。

最近美国环境保护机构(EPA) 要求洛杉矶盖一个防止水蒸发的水库。一个解决方案是建立一个巨大的游泳池,估计成本约3亿美元。然后,有人想出了一个巧妙的主意。为什么不用漂浮在水表面的塑料球保护下面的水? 经过小规模的试验，他们与当地公司合作生产数以百万计的“阴球”，耗资3500万美元(比之前的方法便宜近90%)。这些化学处理黑色塑料球现在已经覆盖了洛杉矶的供水系统，每年减少近3亿加仑饮用水的蒸发。

想象一下如果每个球链接。

每个球上都装有太阳能或者运动驱动的传感器，通过网状链接可以收集水质数据，当海藻、污染物、酸度和盐度达到一定水平时可以通知相关人员。球还可以监视水位，帮助水务运营商做出更明智的决定。从安全角度看运动传感器还可以探测到是否有人恶意污染水源以便快速采取行动。

回到现在

因为食物和水是如此重要，很多公司在这些领域致力于用物联网解决问题也就不足为奇。例如英特尔正在为它的食品和农业产业项目寻找一个leader，来解决水和粮食安全问题。该公司正在与澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)构建微型传感器装到蜜蜂身上来监测为什么它们在世界各地的大量死亡。蜜蜂是非常重要的,因为他们为大约33%的所有人类的食物来源授粉。

创业公司也加入了这一行动。Rachio在普通人家装了监测水用量的传感器。这个公司的解决方案是通过开放土壤、植被、光照、喷嘴类型等数据给客户，他们可以通过移动景观来控制。未来的产品将帮助人们在家中用水管理。 Lumense 化学和生物传感器平台,监控液体和气体提供实时分析和自动维护。该公司的重点是使我们的食物,水,和空气供应更安全、更好。

随着物联网技术和解决方案增加，加入的大公司比比皆是，包括物联网联盟,AllJoyn, Open Interconnect,Thread Group,开放手机联盟,Eclipse物联网等等。

物联网要求一种新的思维方式

我们处在人类历史上一个令人难以置信的时代，我们从来没有如此大的挑战，同时也没有如此强大的技术。随着物联网我们可以连接任何东西，如果我们想使用物联网来面对今天和明天所有的挑战，我们需要有全新的认知方式，而不是把塑料球当成一个奇怪的圆形物体。我们要从物联网的角度来问：如果连接数以万记的球我们可以做什么呢？通过训练自己的思维方式，我们将利用物联网来更好地管理我们的星球，包括宝贵的资源，水和食物，因为我们都需要生存。

智慧农业研究所产品介绍

来源：智慧农业研究所青岛智能产业技术研究院

智慧农业研究所致力于平行农业研究与产业化工作，专注于农业物联网、农业生产平行管理、农业标准化生产、计算植物等涉农方向的科技和产品研发，助力现代农业的发展。目前已研发农业物联网系统、智慧农业生产平行管理平台、农产品质量安全监管系统、智能花盆等系列软硬件产品。

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研发团队

团队成员具有物联网、自动化、农业、计算机等多学科融合特性，具有多年涉农方向研发和管理工作经验，是一支充满活力的，具有使命感的团队。与中国农业大学、荷兰瓦赫宁根大学等国内外知名农业院所有着长期合作。

核心业务内容

①农业生产、流通、销售中的平行精细管理；

②融合农业物联网、大数据、云计算等智能技术的农业生产平行控制；

③农业生产安全、农产品质量安全监控与服务。

智慧农业平行生产管理系统—JJFarmer

产品简介：通过智能感知，对农作物整个种植过程进行全程管理和监控，提供农业生产的环境数据采集、远程视频监控、在线专家系统、作物批次管理、农产品电商平台、作物追溯、种植户管理、农业专家管理、种植过程管理、作物批次抽检管理以及产量预估等子系统；构建与物理农业形态同步运行的平行农业，通过实际与人工系统的不断比对与交互进行农业生产过程的平行管理；通过网络、手机等社会传感手段感知人的个体和群体的需求和经验，使得人和系统的农业知识与经验在系统应用中通过智能技术学习和升级，进而指导农业产前、产中、产后的规划。

产品特色：①便捷的种植过程管理；②基于混合智能的经验学习；③未来的产期预估及生产资料缺失提醒；④可溯源的农产品电商品台；

产品应用：智慧农业平行生产管理系统主要应用于农产品种植企业、基地等，为其提供轻量化的现代农业生产信息管理服务。结合智能化设施农业生产环境监控系统的监测数据和作物模型进行数据分析和生产模拟，同时根据农业生产过程中的生产计划等内容，进行人力、资金、资源的科学合理的调度安排。

农产品质量安全监管系统

产品简介：农产品质量安全监管系统，旨在掌握农产品质量安全状况和开展农产品质量安全风险评估，系统和持续地对影响农产品质量安全的有害因素进行检验、监管、执法、分析和评价。

产品特色：①综合生产企业的信息备案、生产过程信息、农产品检测信息等产前、产中、产后的信息进行农产品安全监管；②有机连接政府、第三方检测机构、生产企业多方用户的平台。

产品应用：主要应用于政府对农产品监管领域，在地方食品安全监管体制改革过程中同步强化农产品质量安全监管能力，落实农产品质量安全监管责任，建立部门间无缝衔接工作机制，提高监督管理的有效性和科学化水平，从源头上更好地保障食品安全。

景观三维可视化管理平台

产品简介：采用过程式建模方法，将正射影像、高程数据、数字线划地图等地理信息数据与精细模型数据相融合，以三维可视化的方式呈现复杂场景。

产品特色：①可进行几百甚至上千公里大面积场景的快速三维可视化实时展示；②无需太多图形学技巧，即可便捷地展示城市及景观元素不同阶段的效果便于对外宣传展示；③可用于全生命周期的建设规划（布局、仿真和验证）；④可虚实互动，结合实际的视频系统查看园区的实际场景，体现出平行管理的特点。

产品应用：主要应用于智慧城市建设、景区建设、现代农业示范园区、生态农林景观等领域，辅助于全生命周期的项目建设规划、仿真、验证、宣传展示和管理决策支持。

农业环境智能监测系统

产品简介：农业环境智能监测系统由环境（温湿度等）传感器、数据采集器、云端存储与计算、客户端软件组成的高灵活度智能系统。适用于温室大棚、阳台农业、植物工厂等多种生态系统，提供环境指标的监测、存储、显示等功能。

产品特色：①自动、快速、准确的检测环境数据并通过网络接口、3G或WIFI方式传输到服务器；② 对工作环境、天气因素的抗干扰能力强；③设备外观轻便简洁，安装使用方便；④ 产品采用模块化设计，性价比高。

产品应用：主要应用于农业室内外环境监测（广泛应用于温室种植、园艺栽培、畜牧养殖等领域），为生产管理提供决策支持。

农业大数据解析平行展示平台

产品简介：农业大数据解析展示平台挖掘农业生产、农产品质量安全监管、投入品管理、耕地质量、农业环境等方面的大数据，为农业管理者提供决策支持。

产品特色： ①通过一张图的形式将与地理信息相关的数据直观形象地展示出来；②以直观的图形对数据进行统计、分析；③对于突发应急事件分析，快速定位源头和责任人，实现突发应急预案管理；④基于相关各类数据，即时提供监管动态；用户可以随时建立与相关角色的联系和通讯，进行实时调度。

产品应用：农业大数据解析平行展示平台主要提供面向政府的应用，通过对数据汇总分析、挖掘，旨在为管理者提供基于知识的服务，包括基于信息的服务、基于任务的服务、基于决策的服务等，把信息、任务与决策无缝、准确、及时、在线地结合起来，在时间和空间上，实现“所要即所需，所得即所用”。

人工智能赛博物理操作系统

AI-CPS OS

“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支用来的今天，企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中，利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量，实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。

AI-CPS OS的真正价值并不来自构成技术或功能，而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化，这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合，没有颠覆现状的意愿，这些将不可能实现。

领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量，领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位：

重新行业布局：你的世界观要怎样改变才算足够？你必须对行业典范进行怎样的反思？
重新构建企业：你的企业需要做出什么样的变化？你准备如何重新定义你的公司？
重新打造自己：你需要成为怎样的人？要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位，你必须如何去做？

AI-CPS OS是数字化智能化创新平台，设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端，可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系，实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉，形成了领导力模式，使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置：

精细：这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切，进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。
智能：模型随着时间（数据）的变化而变化，整个系统就具备了智能（自学习）的能力。
高效：企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力，这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。
不确定性：数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验，其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域：技术、文化、制度。
边界模糊：数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化，还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长：

创造虚拟劳动力，承担需要适应性和敏捷性的复杂任务，即“智能自动化”，以区别于传统的自动化解决方案；
对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升，提高资本效率；
人工智能的普及，将推动多行业的相关创新，开辟崭新的经济增长空间。

给决策制定者和商业领袖的建议：

超越自动化，开启新创新模式：利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能，为企业创造新商机；
迎接新一代信息技术，迎接人工智能：无缝整合人类智慧与机器智能，重新
评估未来的知识和技能类型；
制定道德规范：切实为人工智能生态系统制定道德准则，并在智能机器的开
发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践；
重视再分配效应：对人工智能可能带来的冲击做好准备，制定战略帮助面临
较高失业风险的人群；
开发数字化+智能化企业所需新能力：员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说，创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。” 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能，像君子一般融合，一起体现科技就是生产力。

如果说上一次哥伦布地理大发现，拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现，拓展的就是人们的数字空间。在数学空间，建立新的商业文明，从而发现新的创富模式，为人类社会带来新的财富空间。云计算，大数据、物联网和区块链，是进入这个数字空间的船，而人工智能就是那船上的帆，哥伦布之帆！

新一代技术+商业的人工智能赛博物理操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。