淺析合肥雙馬生態(tài)農(nóng)場智慧農(nóng)業(yè)的實施

韓 銳，程杰順

（1.萬博科技職業(yè)學院智能信息學院，安徽合肥 230031；2.合肥工業(yè)大學食品與生物工程學院，安徽合肥 230009）

合肥雙馬生態(tài)農(nóng)場是2014 年合肥工業(yè)大學畢業(yè)大學生自主創(chuàng)業(yè)農(nóng)業(yè)生態(tài)項目基地，位于合肥新站區(qū)三十頭鎮(zhèn)三房崗村羅崗，占地500 余畝（1 畝為0.067 hm2，下同），其中有水產(chǎn)養(yǎng)殖水面150 畝、花木林地120 余畝（內(nèi)含林下禽畜散養(yǎng)地80 畝）、露地生態(tài)水田30 畝、農(nóng)業(yè)大田100 畝、會員制生態(tài)農(nóng)副食品蔬菜基地30 畝、果林50 畝、道路休閑草地農(nóng)家樂20 畝。經(jīng)過幾年的發(fā)展，現(xiàn)在已形成集有機農(nóng)業(yè)和休閑觀光旅游為一體的綜合性農(nóng)場。

雙馬生態(tài)農(nóng)場園區(qū)游覽路線圖見圖1。

近年來，國家、安徽省和合肥市對“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”都非常重視。國務(wù)院出臺《關(guān)于積極推進“互聯(lián)網(wǎng)+”行動的指導(dǎo)意見》 （國發(fā)[2015]40 號），現(xiàn)代農(nóng)業(yè)被確定為“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下重點發(fā)展的11 個領(lǐng)域之一；安徽省印發(fā)了《關(guān)于印發(fā)安徽省“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)行動實施方案的通知》 （皖政辦[2016]46 號）；合肥市農(nóng)委《關(guān)于印發(fā)合肥市2018年“互聯(lián)網(wǎng)”+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)推廣建設(shè)項目申報儲備操作規(guī)程的通知》 （合農(nóng)[2018]），拿出了專項資金對互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)項目給予專項補助。

通過搭建信息化基礎(chǔ)工程，建設(shè)合肥雙馬全產(chǎn)業(yè)鏈智慧園，促進合肥雙馬園區(qū)的現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化和品牌化發(fā)展，發(fā)揮合肥雙馬的示范優(yōu)勢，形成智慧農(nóng)業(yè)的推廣效應(yīng)具有重要意義。

1 生態(tài)農(nóng)場智慧管理需要考慮的因素

目前雙馬農(nóng)場實現(xiàn)的是循環(huán)種養(yǎng)殖模式：景觀林下養(yǎng)雞、鵝，果園套種土豆花生，稻、鴨、魚混合種養(yǎng)，綠色防控病蟲害。旅游觀光和游客互動項目：柳下垂釣、休閑采摘、觀馬喂羊、土灶做飯、開心種菜、雞窩撿蛋、打草喂豬和劃船采蓮等。農(nóng)場規(guī)模雖然不大，但項目眾多，如果采用過去傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)模式，必然需要較多的勞動力、生產(chǎn)方式效率低下。要把農(nóng)場建設(shè)成一個智慧農(nóng)場就要充分覆蓋園區(qū)現(xiàn)有的項目。對于種植業(yè)要采用不同類型的傳感器采集土壤的濕度、溫室的溫度、光照等關(guān)鍵信息，對獲得的信息進行存儲、分析，并通過可視化、自動化控制水肥一體化設(shè)備對種植的作物進行智能化管理。建設(shè)生豬、家禽和漁塘環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、精細投喂系統(tǒng)和疾病預(yù)防系統(tǒng)，實現(xiàn)對養(yǎng)殖的智能化管控[1-2]；由于每種作物所需要的土肥要求不一，還需要通過測土配方施肥數(shù)據(jù)管理、化肥撮合和施肥決策，形成智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)土肥信息管理體系[3]。除了現(xiàn)在常見的單一種植、養(yǎng)殖的智能化管理模式，還需要考慮種養(yǎng)殖結(jié)合在一起循環(huán)種養(yǎng)殖的綜合性管理的數(shù)據(jù)采集、分析和智能化管控方式創(chuàng)新模式。

2 實施設(shè)計方案

2.1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的合肥雙馬生態(tài)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈智慧農(nóng)場展示平臺技術(shù)研究與構(gòu)建

合肥雙馬生態(tài)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈智慧農(nóng)場展示平臺集成了農(nóng)場各部分的系統(tǒng)，貫穿了農(nóng)場的整個生產(chǎn)運營流程。同時，它也是一個對外的展示平臺，客戶可以在平臺上完成網(wǎng)上交易和有機產(chǎn)品的質(zhì)量安全溯源。

規(guī)劃布局健康水產(chǎn)、綠色蔬菜、綠化苗木、生態(tài)家禽、立體種養(yǎng)、物流加工等六大產(chǎn)業(yè)項目，基于此，擬規(guī)劃實施“1+3+N”的智慧農(nóng)業(yè)格局，“1”為1 個大數(shù)據(jù)中心，“3”為“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”“農(nóng)產(chǎn)品溯源”及“園區(qū)綜合管理”的三大管理平臺，“N”為N 個產(chǎn)業(yè)軟件子系統(tǒng)。

2.2 智慧園區(qū)管理系統(tǒng)的研發(fā)

針對雙馬生態(tài)農(nóng)場，組建智慧農(nóng)業(yè)項目組。智慧農(nóng)業(yè)是一項多學科交叉的信息管理系統(tǒng)，軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)相互作用，涉及互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、視頻監(jiān)控、遙感定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、植物學、生態(tài)學、環(huán)境監(jiān)測等學科，基于此，建議組建智慧農(nóng)場項目組，設(shè)智慧農(nóng)業(yè)項目組長1 名，技術(shù)和產(chǎn)業(yè)副組長2 名，組員（網(wǎng)絡(luò)、軟件、硬件、標準技術(shù)員和農(nóng)藝、畜牧、水產(chǎn)、生態(tài)技術(shù)員） 若干名，從而實現(xiàn)協(xié)同生產(chǎn)管理，信息化運營，實現(xiàn)設(shè)備管理、人員管理和信息流通等。

2.3 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能原生態(tài)種植、養(yǎng)殖產(chǎn)品管理系統(tǒng)的研發(fā)

將原生態(tài)種養(yǎng)殖產(chǎn)品技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，通過安裝在大棚內(nèi)和池塘中各類傳感器實時采集生態(tài)種養(yǎng)殖環(huán)境指標值，并上報給系統(tǒng)，進行預(yù)警決策等，以實現(xiàn)生態(tài)種養(yǎng)殖的標準化、精細化和智能化，實現(xiàn)有機產(chǎn)品規(guī)模化種養(yǎng)植的數(shù)字化技術(shù)規(guī)范。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能原生態(tài)種植架構(gòu)見圖2，水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖見圖3。

2.4 基于電子標識技術(shù)的農(nóng)場導(dǎo)覽系統(tǒng)的研發(fā)

利用識別二維碼和NFC 等技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)場的信息化自助式導(dǎo)覽，譬如通過掃描二維碼就可以了解柳下垂釣項目周圍環(huán)境，垂釣的魚主要品種有鯽魚、鰱魚和草魚等；休閑采摘項目的果樹品種有桃、無花果、桑葚、藍莓和棗等。這樣改變傳統(tǒng)景區(qū)標識內(nèi)容和展示方式的單一、信息含量少、缺少與游客的互動、游客的游覽體驗差等缺點，方便游客游覽，豐富景點內(nèi)容展示，提升農(nóng)場的服務(wù)水平與質(zhì)量，提升農(nóng)場的園區(qū)信息化建設(shè)。

2.5 構(gòu)建生態(tài)種養(yǎng)殖產(chǎn)品的電商溯源平臺

通過構(gòu)建一個雙馬生態(tài)種養(yǎng)殖直銷的網(wǎng)絡(luò)市場平臺，依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，共享生態(tài)種養(yǎng)殖內(nèi)部生產(chǎn)管理中物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)所采集到的生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)，客戶可通過手機掃描二維碼的方式獲取到生態(tài)種養(yǎng)殖產(chǎn)品的溯源信息。通過網(wǎng)絡(luò)平臺，也可以對農(nóng)產(chǎn)品進行預(yù)售，根據(jù)消費者購買的情況對種植產(chǎn)品現(xiàn)時采摘、對養(yǎng)殖的產(chǎn)品即時捕撈和宰殺，使農(nóng)場的種養(yǎng)殖產(chǎn)品出貨數(shù)量和消費者的需求得到很好的對接。通過溯源平臺的建設(shè)，還可以有效地保護“雙馬”種養(yǎng)殖產(chǎn)品的品牌，杜絕了假冒偽劣產(chǎn)品的出現(xiàn)。

2.6 構(gòu)建農(nóng)場特色農(nóng)產(chǎn)品加工工藝和特色產(chǎn)品

園區(qū)的產(chǎn)品除了新鮮售賣以外，對于一些農(nóng)產(chǎn)品創(chuàng)建了自己獨特的有機產(chǎn)品加工方式。對于小麥采取石磨整粒研磨工藝，產(chǎn)品粉質(zhì)細膩、粉色柔和、麥香濃郁、麩皮可見，不含增白劑和殺蟲劑，是一種真正的有機食品，微店售價達到20 元/ kg，遠高于市場上同類產(chǎn)品的價格，產(chǎn)品獲得消費者青睞。對于收獲的花生，采用液壓物理壓榨法，不過度加工，只榨取花生最具營養(yǎng)的初道原汁，留下的花生餅粕也用于農(nóng)場養(yǎng)殖飼料。

3 結(jié)語

據(jù)工信部的數(shù)據(jù)顯示，到2020 年底，全國300 個地級市將實現(xiàn)5G 網(wǎng)絡(luò)覆蓋。隨著5G 大規(guī)模應(yīng)用技術(shù)普及，5G 應(yīng)用將會給各行各業(yè)帶來巨大的變化，種養(yǎng)殖的管理變得越來越簡單，特別是智慧農(nóng)業(yè)帶來越來越多的創(chuàng)新，用科技助力農(nóng)業(yè)農(nóng)村振興[4]。物聯(lián)網(wǎng)合肥雙馬生態(tài)農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈智慧農(nóng)場項目的實施，對內(nèi)可以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者通過系統(tǒng)可遠程監(jiān)控農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，信息化、科學化綠色原生態(tài)種養(yǎng)殖，實現(xiàn)生產(chǎn)標準化，提升品質(zhì)，節(jié)約勞動力成本，擴大農(nóng)產(chǎn)品利潤空間；對外可實現(xiàn)游客的自助智慧游園，系統(tǒng)可自動規(guī)劃園區(qū)旅游路線，向游客推送園區(qū)活動，游客在園區(qū)可使用手機輕松獲取園區(qū)景點介紹、活動及農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)境及溯源信息，還可以在線購買園區(qū)票務(wù)及農(nóng)產(chǎn)品，使園區(qū)與游客的互動更加靈活直接，讓游客體驗并享受移動自助式游園。