基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)代食用菌產(chǎn)業(yè)實(shí)施方案

      一、背景及意義

        信息化是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要標(biāo)志，更是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大技術(shù)支撐，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用可加速食用菌現(xiàn)代化。物聯(lián)網(wǎng)可以在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面實(shí)現(xiàn)信息化的綜合；在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的過程中實(shí)現(xiàn)宏觀決策信息化、生產(chǎn)管理信息化、生產(chǎn)加工過程信息化、投入品和產(chǎn)品市場(chǎng)信息化、農(nóng)業(yè)氣象等服務(wù)信息化的綜合；通過生產(chǎn)信息獲取、傳輸、存儲(chǔ)、處理、反饋與控制的綜合，加快傳統(tǒng)設(shè)施食用菌栽培向高新技術(shù)轉(zhuǎn)型。物聯(lián)網(wǎng)提供的先進(jìn)工具和技術(shù)手段，對(duì)加速改造提升和優(yōu)化傳統(tǒng)食用菌產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)培育信息化、智能化新興食用菌產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代食用菌裝備產(chǎn)業(yè)，大幅度提高生產(chǎn)效率、管理經(jīng)營(yíng)決策水平和市場(chǎng)化程度，促進(jìn)資源和生產(chǎn)要素的高效合理開發(fā)利用、實(shí)現(xiàn)食用菌行業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、安全、高效發(fā)展具有重大意義。

 

        1、國(guó)外物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

        在國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)方面，美、德、荷、日等國(guó)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)多媒體技術(shù)應(yīng)用和生產(chǎn)自動(dòng)化控制等新階段。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)粗放的作業(yè)方式，已經(jīng)初步形成了信息農(nóng)業(yè)發(fā)展的技術(shù)體系，并實(shí)現(xiàn)了相關(guān)軟硬件產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化拓展。

        通過政府投入和資本市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)相結(jié)合，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)造了發(fā)展環(huán)境，使用基于信息技術(shù)的精確田間作業(yè)實(shí)現(xiàn)精確管理。讓生產(chǎn)結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)，推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品流通方式的根本變革。物聯(lián)網(wǎng)可以通過數(shù)據(jù)分析提高生產(chǎn)效率，在精確農(nóng)業(yè)技術(shù)和精確農(nóng)業(yè)機(jī)械研究?jī)蓚�(gè)領(lǐng)域，選擇因地制宜實(shí)用性的技術(shù)路徑，提高產(chǎn)品的實(shí)用性。通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)來獲取作物長(zhǎng)勢(shì)的階段信息，預(yù)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)及產(chǎn)量品質(zhì)信息。

        物聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)中可發(fā)揮極其重要的作用，不僅能監(jiān)測(cè)水、肥、溫度、濕度、空氣中的二氧化碳含量，光照，還可結(jié)合風(fēng)機(jī)、卷簾機(jī)、噴灌等設(shè)備實(shí)現(xiàn)定量作業(yè)，節(jié)約增效。在產(chǎn)品內(nèi)外運(yùn)輸、分級(jí)包裝、銷售流通等環(huán)節(jié)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快捷、準(zhǔn)確地送達(dá)客戶手中，輔助貿(mào)易業(yè)務(wù)。

        總之，國(guó)際上物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的研究開發(fā)及轉(zhuǎn)化應(yīng)用已經(jīng)超越了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)范疇，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)快速向信息化、智能化和規(guī)�；�的方向發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也從傳統(tǒng)的種植領(lǐng)域向著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域滲透和擴(kuò)展。

 

        2、食用菌物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

        傳統(tǒng)的單純以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和依靠經(jīng)驗(yàn)管理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，逐漸開始有知識(shí)化、信息化和智能化定量管理為特征的信息化生產(chǎn)技術(shù)的需求，但總體上仍處于起步階段，與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距很大。

        以工廠化為代表，用于菌種自動(dòng)化生產(chǎn)，機(jī)械化接種，自動(dòng)裝瓶，機(jī)械化采收等各個(gè)階段，比較零散，不能將數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合。尤其環(huán)境監(jiān)測(cè)的模擬研究進(jìn)展緩慢，我們急需一套集成技術(shù)把生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行模擬，最大程度的提高效率，降低風(fēng)險(xiǎn)。

        通過物聯(lián)網(wǎng)的軟硬件技術(shù)產(chǎn)品和應(yīng)用示范基地，可以促進(jìn)精確食用菌生產(chǎn)的進(jìn)一步發(fā)展。在作物精確管理智能化、數(shù)據(jù)共享，信息載體和集成應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物生產(chǎn)問題的實(shí)時(shí)診斷和協(xié)同決策。

        食用菌行業(yè)具有較高的產(chǎn)出率和附加值，但信息集成應(yīng)用還處于初級(jí)階段，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)領(lǐng)域。在食用菌上的科技投入還存在投入明顯不足，食用菌信息人才缺乏，農(nóng)民及農(nóng)業(yè)企業(yè)家等信息技術(shù)用戶急需培訓(xùn)，信息采集處理比較落后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息化技術(shù)落后，缺乏信息技術(shù)裝備的價(jià)廉物美的農(nóng)機(jī)及設(shè)施裝備。

        新興的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的示范推廣剛剛開始，已經(jīng)引起各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)及社會(huì)各界的重視。盡管如此，現(xiàn)階段食用菌產(chǎn)業(yè)具有生產(chǎn)種類多、經(jīng)營(yíng)規(guī)模小、種植模式多、產(chǎn)品種類多批量小等特點(diǎn)，決定了近期物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展必須針對(duì)我國(guó)現(xiàn)代食用菌發(fā)展的現(xiàn)狀及進(jìn)程，在引進(jìn)、消化吸收國(guó)外體現(xiàn)信息技術(shù)的先進(jìn)機(jī)械、裝備和模式技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過多專業(yè)的集成創(chuàng)新，研究探索出一條適合現(xiàn)階段的物聯(lián)網(wǎng)研究開發(fā)與示范及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的道路，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域取得重大突破。從食用菌發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，迫切需要明確今后一個(gè)階段以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)支撐，形成共識(shí)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用作為食用菌科技創(chuàng)新的重要組成部分，進(jìn)一步明確食用菌行業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的方向目標(biāo)，組織制定物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及裝備發(fā)展規(guī)劃，為提高我國(guó)食用菌產(chǎn)業(yè)在全世界整體競(jìng)爭(zhēng)力，為培育新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)產(chǎn)業(yè)和支撐現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。

 

 

        二、主要目標(biāo)

        總體目標(biāo)：通過系統(tǒng)規(guī)劃，縱深部署，加大投入，強(qiáng)化研發(fā)團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，開展食用菌信息化重大科技成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用示范。加大應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)改造傳統(tǒng)食用菌的力度，大力提高食用菌領(lǐng)域的信息化科技水平和應(yīng)用普及程度，盡快用信息技術(shù)武裝食用菌生產(chǎn)和提升食用菌產(chǎn)業(yè)，培育新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)和信息化機(jī)械設(shè)施裝備、服務(wù)等新興產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)食用菌產(chǎn)業(yè)和食用菌經(jīng)濟(jì)在以信息技術(shù)為標(biāo)志的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快車道上實(shí)現(xiàn)快速高效和可持續(xù)發(fā)展。

        具體目標(biāo)：

        以“物聯(lián)網(wǎng)——農(nóng)用通”為信息集成依托的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)信息化重大科技成果；食用菌生長(zhǎng)參數(shù)無損檢測(cè)與精確診斷儀等硬件50套；建設(shè)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)集成創(chuàng)新示范區(qū)3個(gè)，形成重大科技效應(yīng)。通過農(nóng)業(yè)信息技術(shù)成果示范轉(zhuǎn)化，經(jīng)過食用菌信息化技術(shù)示范推廣，增加經(jīng)濟(jì)效益10%以上；建立農(nóng)業(yè)信息技術(shù)培訓(xùn)基地3-5個(gè)，為農(nóng)業(yè)科技園、農(nóng)業(yè)科技型企業(yè)、科技型農(nóng)業(yè)合作社等培訓(xùn)農(nóng)業(yè)信息技術(shù)骨干100名、服務(wù)基層農(nóng)業(yè)信息技術(shù)推廣人員和種種植大戶2000名以上；初步建成以市場(chǎng)為導(dǎo)向、企業(yè)為主體、科教單位、專業(yè)網(wǎng)站為支撐的農(nóng)業(yè)信息化科技創(chuàng)新引領(lǐng)與支撐示范體系。

 

  三、重點(diǎn)任務(wù)        今后一段時(shí)間，工程實(shí)施將重點(diǎn)圍繞華北地區(qū)食用菌生產(chǎn)加工型企業(yè)的信息化技術(shù)、智能化設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)機(jī)裝備信息化技術(shù)、節(jié)水灌溉信息化技術(shù)、農(nóng)業(yè)市場(chǎng)信息化技術(shù)服務(wù)、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)警減災(zāi)服務(wù)等六個(gè)方面開展集成創(chuàng)新與示范，重點(diǎn)加強(qiáng)生產(chǎn)企業(yè)、出口基地，設(shè)施觀光園、農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)推廣，力爭(zhēng)在北京、河北建立3-5個(gè)示范基地，取得突破性的進(jìn)展，并在不同農(nóng)業(yè)相關(guān)特色產(chǎn)業(yè)開展示范。

        可以延伸的項(xiàng)目：

        1、食用菌信息化技術(shù)的研究開發(fā)與試驗(yàn)示范項(xiàng)目

        以現(xiàn)有食用菌為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究作物生長(zhǎng)參數(shù)無損監(jiān)測(cè)與精確診斷技術(shù)、基于模型的作物精確管理處方生成技術(shù)和作物生產(chǎn)區(qū)域布局與空間分析技術(shù)。實(shí)現(xiàn)不同空間尺度下的精確作物管理，從而實(shí)現(xiàn)作物生產(chǎn)管理方案設(shè)計(jì)的精確化和科學(xué)化，為精確栽培提供普適性的決策支持工具。

        以農(nóng)用通為系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)，把與作物生產(chǎn)管理相關(guān)的、大量的區(qū)域性農(nóng)業(yè)信息與具體的實(shí)物地圖結(jié)合起來，進(jìn)行空間分析處理，在地圖背景下分析作物生產(chǎn)管理信息，并通過相關(guān)的模型運(yùn)算進(jìn)行作物適應(yīng)性評(píng)價(jià)、作物種植區(qū)劃、種植制度評(píng)價(jià)、農(nóng)產(chǎn)品生態(tài)區(qū)劃、農(nóng)作生產(chǎn)潛力分析、栽培管理方案設(shè)計(jì)等，從而建立區(qū)域作物生產(chǎn)管理與分析系統(tǒng)，對(duì)于農(nóng)業(yè)資源信息儲(chǔ)存、查詢、分析應(yīng)用及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)輔助決策等具有重要意義。

        在設(shè)施食用菌方面，重點(diǎn)研究開發(fā)基于“物聯(lián)網(wǎng)”的設(shè)施環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與自動(dòng)控制系統(tǒng)，為生產(chǎn)者、生產(chǎn)管理部門以及設(shè)施農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的消費(fèi)者實(shí)時(shí)了解設(shè)施內(nèi)的生產(chǎn)狀況提供快速而便捷的查詢平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)全過程自動(dòng)化控制。

        2.食用菌產(chǎn)季與外觀品質(zhì)的光溫水精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)        設(shè)施食用菌的上市期與外觀品質(zhì)是決定設(shè)施產(chǎn)品價(jià)格及生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。光溫控制是調(diào)控設(shè)施食用菌產(chǎn)季與外觀品質(zhì)的重要手段。綜合考慮作物生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)光溫水條件的要求、產(chǎn)品的目標(biāo)上市期與外觀品質(zhì)、以及設(shè)施光溫水調(diào)控所需的能耗，建立基于作物與能耗模型的作物產(chǎn)季與外觀品質(zhì)的光溫水精準(zhǔn)調(diào)控系統(tǒng)，為作物產(chǎn)季與外觀品質(zhì)精準(zhǔn)調(diào)控提供決策支持，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉等減排增效目的。

        3.主要病害防治報(bào)警技術(shù)項(xiàng)目

        生產(chǎn)中因溫度、濕度不適宜，水分無法定量監(jiān)測(cè)，滅菌時(shí)間不夠，作業(yè)不規(guī)范導(dǎo)致病害多發(fā)而嚴(yán)重?fù)p失。研究設(shè)施作物主要病害發(fā)生預(yù)警模型，將病害發(fā)生預(yù)警模型與溫濕度傳感器相集成，開發(fā)基于病害發(fā)生預(yù)警模型的設(shè)施作物主要病害防治報(bào)警系統(tǒng)，為及時(shí)有效地進(jìn)行設(shè)施作物的病害防治提供技術(shù)支持。

        4.設(shè)施信息化項(xiàng)目

        重點(diǎn)研究開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化食用菌工程成套化的設(shè)施設(shè)備與環(huán)境調(diào)控技術(shù)及生產(chǎn)管理技術(shù)，研制食用菌規(guī)模出菇場(chǎng)智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)環(huán)境溫度、濕度、通風(fēng)、光照和有害氣體濃度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)食用菌生長(zhǎng)模型、環(huán)境控制模型和經(jīng)濟(jì)管理模型，采用智能控制技術(shù)，對(duì)上述環(huán)境因子和生長(zhǎng)要素進(jìn)行優(yōu)化控制，營(yíng)造良好的生長(zhǎng)環(huán)境和條件，提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量以及生產(chǎn)效益。研究適度規(guī)�；�生產(chǎn)工藝與設(shè)施配套，開發(fā)相配套的全天候環(huán)境自動(dòng)控制、節(jié)能新型組合式栽培菇房。重點(diǎn)解決環(huán)境控制及相關(guān)調(diào)控設(shè)施。

        對(duì)生產(chǎn)過程中主要環(huán)境指標(biāo)控制點(diǎn)，原料的損耗情況，以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的各種的數(shù)據(jù)采集、記錄、存儲(chǔ)、查詢、分析、打印、圖形顯示，并通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)分析結(jié)果向控制中心發(fā)送，以提供生產(chǎn)過程中質(zhì)量檢測(cè)的依據(jù)，確保種植系統(tǒng)生產(chǎn)出符合食品安全標(biāo)準(zhǔn)的食用菌產(chǎn)品。重點(diǎn)研究編制一個(gè)可擴(kuò)充的、基于WINDOWS環(huán)境的、適用于閉合循環(huán)種植系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)，可采集、存儲(chǔ)生產(chǎn)過程中的多種數(shù)據(jù)、具有常用數(shù)據(jù)查詢、打印、動(dòng)態(tài)顯示、分析、無線傳輸?shù)裙δ艿臄?shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并具有主要環(huán)境狀況的評(píng)判子系統(tǒng)，原料使用質(zhì)量控制子系統(tǒng)，以及投入品的使用咨詢子系統(tǒng)。

        5.食用菌工廠化生產(chǎn)信息化項(xiàng)目        在食用菌生產(chǎn)中，溫度、濕度、光照和CO2濃度等是影響其生長(zhǎng)的重要環(huán)境因子。為了有效調(diào)控影響食用菌生產(chǎn)的環(huán)境因子，提高食用菌生產(chǎn)自動(dòng)化程度和產(chǎn)量品質(zhì)，在確定食用菌生長(zhǎng)環(huán)境因子要求的前提下，建立工廠化生產(chǎn)食用菌環(huán)境控制模擬模型，利用計(jì)算機(jī)管理技術(shù)和傳感技術(shù)來控制食用菌生產(chǎn)環(huán)境因子，研制食用菌工廠化生產(chǎn)設(shè)施與智能化控制系統(tǒng)，及優(yōu)良品種、基質(zhì)篩選、栽培環(huán)境的選擇，開發(fā)形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的食用菌工廠化設(shè)施栽培技術(shù)與設(shè)備，提高工廠化生產(chǎn)設(shè)施與智能化控制設(shè)備的性價(jià)比，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效食用菌規(guī)�；�、標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化周年生產(chǎn)，提高食用菌生產(chǎn)集約化水平和生產(chǎn)效益。

        6、食用菌信息化服務(wù)示范項(xiàng)目

        在推進(jìn)食用菌信息化服務(wù)方面，可依托食用菌專業(yè)網(wǎng)站和專家團(tuán)隊(duì)成功破解資源整合難、信息共享難、網(wǎng)絡(luò)推進(jìn)難的問題，建設(shè)農(nóng)業(yè)政策、技術(shù)、金融等服務(wù)與物資、產(chǎn)品網(wǎng)上流通服務(wù)平臺(tái)（網(wǎng)站），整合農(nóng)業(yè)科技園、農(nóng)業(yè)科技型企業(yè)、科技特派員、大學(xué)生村官、食用菌經(jīng)濟(jì)合作組織、食用菌種養(yǎng)大戶等資源，為食用菌從業(yè)人員及時(shí)提供政策法規(guī)、農(nóng)業(yè)科技、農(nóng)產(chǎn)品供求、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)等各類信息服務(wù)，推進(jìn)食用菌信息化水平，幫助農(nóng)民增收致富。同時(shí)要結(jié)合現(xiàn)有信息服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)基礎(chǔ)，通過無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使廣大農(nóng)民和農(nóng)業(yè)企業(yè)家通過視頻、電話、短信和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)接受專家培訓(xùn)。

 

來源：RFID中國(guó)網(wǎng)