2019年5月16日晚,国家印发了《数字乡村发展战略纲要》,提出建设数字乡村战略。战略目标明确,其中突出强调了数字乡村发展过程面对的数字农业问题,要求加快推广云计算、大数据、物联网、人工智能在农业生产经营管理中的运用,打造科技农业、智慧农业、品牌农业。
一.了解数字农业
1.数字农业的内涵
数字农业是将数字化信息作为农业新的生产要素,用数字信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的新兴农业发展形态,是数字经济范畴下用数字化重组方式对传统产业进行变革和升级的典型应用之一。
由于目前数字农业发展尚处早期,对于其具体部分组成存在多种理解,所以数字农业是一个较为广泛的概念,主要由农业物联网、农业大数据、精准农业、智慧农业等组成。
数字农业各组成部分关系示意图
2.数字农业与传统农业
数字农业的诞生是“人”到“数据”的关键决策因素的转变。因此数字农业与传统农业有着明显的区别。
传统农业与数字农业对比
3.数字农业的六大商业模式
数字农业具有农业生产高度专业化、规模化、企业化,农业生产体系完善以及农业教育、科研和推广“三位一体”的三大特点,在这三大特点下,数字农业衍生了六大商业模式。
现代农业智慧园:主要以信息技术改造传统农业为主要目标,以农业信息技术应用为核心,大力推进物联网在农业生产中的应用。
区块链农业:把区块链技术运用到农业领域,提升农业生产和管理。
植保无人机:植保无人机,是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机。通过地面遥控或导航飞控,来实现喷洒作业,可以喷洒药剂、种子、粉剂等。
农业气象站:是一种能自动地观测与储存气象观测数据的设备,其主要功能是实时监测风、温度、湿度、气压、草温等气象要素以及土壤含水量的数据变化。
数字农贷:2016年京东金融开创推出了“数字农贷”具有三大特点。一是基于农业生产的量化模型及农民的历史生产数据给农民授信,免抵押,免担保。二是通过生产量化模型精准地把资金定时、定量的投入到生产过程中,让给农民的每一分钱贷款都不产生闲置费用。三是系统为农民做风险管理,辅助实现生产管理的信息化、自动化。“在这种模式下,大量的农户更好地控制自身的成本收益。
二、全球数字农业的发展现状
数字经济提升了产业效率,是各国农业行业增加值中的重要助燃剂。
根据中国信息通信研究院发布的《2017年G20国家数字经济发展研究报告》数据统计,G20数字经济发展水平呈第三产业高于第二产业,第二产业高于第一产业的明显特征。具体在数字农业方面,2016年,G20国家农业数字经济占行业增加值比重排名中,英国数字农业占行业增加值比重高达25.1%,排名第一位。德国、韩国分别以21.3%、14.7%与英国位列前三位。美国、日本、法国农业数字经济占比均超10%,位列第4-6位。而中国位列第九,占比仅在5%左右。
2016年G20农业数字经济占行业增加值比重
在现阶段全球环境下,部分农业正在进行数字化转型。为了加速数字农业的发展,海外巨头企业(美国孟山都和以色列耐特菲姆)在数字农业方向进行积极布局,抢占了先机:
1.美国:孟山都打造的ClimateFieldView平台
2012-2013年,孟山都收购PrecisionPlanting公司的FieldView技术和TheClimateCorporation公司的天气等数据服务平台,并将自己的旗下两个农业种植技术产品(播种及施肥指导FieldScripts,精密种植PrecisionPlanting)都整合进了TheClimateCorporation的产品中。被收购后,TheClimateCorporation近年来广泛布局数字农业。
目前,该平台已成为美国连接最广泛的农业数字平台,覆盖了美国约5.5亿亩的农田,农民用户超10万名。2017年8月,TheClimateCorporation进一步对产量分析工具的改进和扩展平台与设备间的数据互联,拓展该平台产量分析能力。同时,TheClimateCorporation还收购土壤传感器公司640Labs,农业技术共享平台YieldPop,提供土壤分析SaaS服务的Solum和欧洲农场管理软件公司VitalFields。至此,孟山都打造的ClimateFieldView平台初步形成。
软件功能界面
2.耐特菲姆公司50年滴灌经验的数字农场平台
耐特菲姆公司1965年成立于以色列内盖夫,是精准灌溉领域的领导者,是全球最大的灌溉企业之一。公司通过专业的农学、灌溉技术及供应链能力,向农业、温室、园林景观及矿业等行业提供精准灌溉综合解决方案。
耐碧特平台田间终端及平台传感器
三、新时代下我国数字农业的机遇与挑战
截至目前为止,我国数字经济经历着三个时期的发展阶段,并且每一个阶段的出现引导着产业的新一轮变革。
第一阶段(1993年至2010年):以互联网应用为主,主要形态为电子商务。
第二阶段(2010年至2016年):以移动互联网应用为主。以平台为载体,以数据为驱动,表现为“互联网+”。
第三阶段(2016年至今):进入后移动互联网时代,以云网端新一代基础设施为基础,逐步走向万物互联,开始全面数字化转型,人工智能、智能制造为代表方向。
1.挑战:我国农业数字化相对滞后
我国三产业数字经济比重/2018年农业各细分行业数字经济比重
2.机遇:乡村振兴+5G,科技与政策助推数字农业发展
乡村振兴战略助力数字农业切入农村,从应用普及到深化服务,从分项技术到系统建设。
自2011年国务院发布了《全国农业农村信息化发展“十二五”规划》之后,国家加大了对数字农业发展的支持。2017年10月,十九大报告首次提出乡村振兴战略,旨在解决“农业农村农民”三农问题。农业方面主抓物联网和遥感技术,重视农业机械化和农业科技创新推广。2018年2月4日,中央一号文件《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》再次提出要开发适应“三农”特点的信息技术、产品、应用和服务的要求。7月,全国实施乡村振兴战略工作推进会议召开,在数字农业领域还着重强调了“互联网+”的概念。2019年5月,国家印发《数字乡村发展战略纲要》又一次提出了数字乡村战略下应加快推广云计算、大数据、物联网、人工智能在农业生产经营管理中的运用,打造科技农业、智慧农业、品牌农业。
乡村振兴战略进程推进示意图
如果说数据奠定数字农业基础,那么网络技术是关键。5G时代的来临,在其全新通信技术下将全方位提升网络效率,促使数字农业进入新的一个台阶。
5G与4G的技术对比
中国移动于2018年12月发布的《5G产业发展与投资报告》显示,随5G商用进程加速,其自身所在的通信网络产业链将实现软件化、超高频率大带宽、物联网化、高集成度四大变革,并对于各垂直行业带来智慧赋能,农业也被涵盖于其中。具体到数字农业,也即是说5G将提升的是数字农业价值链中移动网络环节效率,联动前后环节适配技术升级迭代。
当前智慧农业使用的物联网通信技术
智慧农业通信技术痛点及用户投资意愿
数字农业是网络化、信息化和数字化在农业发展中的应用。随着新一代信息技术创新空前活跃,在新技术、新产品、新模式的催生下,如何推动农业经济格局和产业形态的深度变革,加快农业信息化发展,是当前国家和人们的共识。