物聯(lián)網(wǎng)大背景顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式
現(xiàn)在,古老的農(nóng)業(yè)又到了變革前夜,這一次的“攪局者”是信息技術(shù)——傳感器、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)以及互聯(lián)網(wǎng),其不但顛覆了日出而作日落而息地手工勞作方式,也打破了粗放式的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)而邁向集約化、精準化、智能化、數(shù)據(jù)化,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因此獲得了類工業(yè)的產(chǎn)業(yè)屬性。而互聯(lián)網(wǎng)電子商務(wù)及現(xiàn)代物流的橫空出世,使得整個產(chǎn)業(yè)鏈各要素激烈碰撞、重組,線上線下的耦合度空前提高,這極大地拓展了未來農(nóng)業(yè)經(jīng)營模式的想象空間。
隨之而來的,各方新勢力正源源不斷地投身農(nóng)業(yè),希望能用自己的力量改造農(nóng)業(yè),在這一次的變革浪潮中捕捉到商機。北京天安農(nóng)業(yè)總經(jīng)理劉雁飛的觀點非常有代表性:“ICT技術(shù)已經(jīng)全方位滲透到了農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的所有環(huán)節(jié),舊有的農(nóng)業(yè)模式正在被顛覆。”
精準農(nóng)業(yè)
從北京飛行兩個小時落地后再坐半天汽車,才能抵達位于呼倫貝爾草原深處的呼倫貝爾農(nóng)墾集團農(nóng)場。這個農(nóng)墾集團有22個農(nóng)場,600多萬畝農(nóng)田,共計好幾萬個地塊。規(guī)?;?、集約化的農(nóng)場正在實施精準農(nóng)業(yè)。
精準農(nóng)業(yè)概念最早由美國提出,它的目的是以較少的投入達到同等收入或更高收入,并改善環(huán)境,高效利用各類資源,取得經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。
對于大量地處偏遠地區(qū)、人口稀少、人才資源稀缺的大農(nóng)場,如何實現(xiàn)現(xiàn)代化的精準農(nóng)業(yè)?過去,農(nóng)墾集團很難找到人,搭建和維護實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)所需的IT決策系統(tǒng),也很難及時找到農(nóng)學專家來指導(dǎo)交流?,F(xiàn)在,云服務(wù)改變了一切。
幾年前,國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心開始建立農(nóng)業(yè)云服務(wù)平臺。全國各地的農(nóng)田數(shù)據(jù),像溫濕度、作物參數(shù)、遙感影像,還有土肥工作站定期采集、化驗的土壤參數(shù),農(nóng)產(chǎn)品貿(mào)易價格,都源源不斷地經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)流入這個農(nóng)業(yè)云服務(wù)平臺;這些數(shù)據(jù)再結(jié)合農(nóng)業(yè)專家研究的各種專業(yè)模型和算法,就能為全國各地的農(nóng)場提供全方位的精準農(nóng)業(yè)決策服務(wù)。
通過“施肥決策服務(wù)系統(tǒng)”,全國農(nóng)場一年減少了幾百萬噸化肥的使用?!爸袊壳笆侨蜃畲蟮幕氏M國,雖然我們水稻、小麥、玉米的單產(chǎn)比發(fā)達國家還高,但代價是,同等產(chǎn)出的糧食所用的化肥,是發(fā)達國家的3到4倍甚至更多?!眹肄r(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心陳天恩博士說,“盲目施肥的后果是作物根本無法吸收,不僅浪費,還污染地下水和土壤?!爆F(xiàn)在,云服務(wù)下的精準施肥正在扭轉(zhuǎn)這樣的局面。
而通過“精準灌溉系統(tǒng)”,農(nóng)場不過度抽取地下水,防止呼倫貝爾草原沙漠化;通過病蟲害預(yù)警系統(tǒng),農(nóng)場可以在局部爆發(fā)病蟲害時及時反應(yīng),進行精準施藥決策。在過去沒有精準施藥時,“農(nóng)用飛機飛過去,嘩嘩嘩,一路上幾萬畝農(nóng)田就被施藥了”?,F(xiàn)在的精準施藥可以區(qū)分田塊來施藥,避免過度施藥、污染和浪費,也提高了食品安全。
物聯(lián)網(wǎng)同樣是實施精準農(nóng)業(yè)的重要技術(shù)。我國重要的糧食主產(chǎn)地東北,是應(yīng)用大型農(nóng)機裝備的主要區(qū)域。由于耕地面積廣大,農(nóng)場的生產(chǎn)經(jīng)營與“一畝三分地”式的小農(nóng)作業(yè)完全不同。
比如土地平整和起壟作業(yè),一方面對拖拉機手的技術(shù)和經(jīng)驗提出了很高的要求,因為這直接決定了作業(yè)質(zhì)量如直線度、平整度;另一方面由于作業(yè)過程中需要注意力高度集中,造成勞動強度很大,非常需要拖拉機在作業(yè)過程中減少人為操作。
因此科研人員想到給拖拉機安裝傳感器、激光儀、導(dǎo)航設(shè)備等,賦予拖拉機“智慧”,使得拖拉機在導(dǎo)航狀態(tài)下自動走直;利用激光發(fā)收設(shè)備結(jié)合傳感器精確完成土地平整作業(yè)。
除了生產(chǎn)作業(yè)之外,農(nóng)場的管理同樣需要借助物聯(lián)網(wǎng)。據(jù)黑龍江紅星農(nóng)場技術(shù)負責人孫洪江介紹,基于精準農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代化大農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢,紅星農(nóng)場近年引進了一套機車監(jiān)管服務(wù)系統(tǒng)。
孫洪江說,紅星農(nóng)場屬于國營農(nóng)場,行使國家土地管理職能。農(nóng)場把土地承租給農(nóng)戶,機車由農(nóng)戶自己購買,農(nóng)場實行統(tǒng)一管理,每輛機車在農(nóng)場有編制。農(nóng)場根據(jù)農(nóng)戶的作業(yè)量進行結(jié)算。
以往每年耕種時節(jié),是由農(nóng)機統(tǒng)計員手工統(tǒng)計每個農(nóng)戶的工作量,但因為耕種面積大,往往一塊地有3~5臺機車作業(yè),有的車干得多,有的車干得少,統(tǒng)計員就偷懶取平均數(shù),農(nóng)戶吃大鍋飯。
因此,為了能準確獲取每個農(nóng)戶每天的工作量,農(nóng)場和國家農(nóng)業(yè)智能裝備工程技術(shù)研究中心合作,給每臺機車上安裝一個傳感器和GPS定位,傳感器能實時獲取機車作業(yè)數(shù)據(jù)并傳送到機載終端,終端把數(shù)據(jù)發(fā)送到農(nóng)場的系統(tǒng)平臺。
孫洪江說,就是這樣一套系統(tǒng),一方面能讓農(nóng)場管理者實時了解機車的田間位置、作業(yè)軌跡、農(nóng)戶的作業(yè)量,系統(tǒng)自動生成日、月、年報表,給核算提供支持;另一方面由于機載終端可以自動生成作業(yè)報表,農(nóng)戶自己也可以很清楚地知道每天干了多少活,產(chǎn)生了多少效益。
美國風河公司認為,利用物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)使農(nóng)田與農(nóng)機網(wǎng)絡(luò)化、為農(nóng)場主提供決策支持是未來智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢。未來不管是火星上的探測車、空中的飛機還是田間的農(nóng)機,都需要具備一些基本能力——物聯(lián)網(wǎng)中每一個終端設(shè)備都需要網(wǎng)絡(luò)互連性、可管理性和安全性。
孫洪江對這樣的趨勢看得很清楚,但多年的實踐也讓他深切體會到理論與現(xiàn)實的差距。他以精準農(nóng)業(yè)中的變量施肥為例指出,困擾變量施肥的瓶頸在土壤取樣和化驗,雖然國外提供了土壤取樣機和快速化驗的設(shè)備,但誤差率高,所以精確的變量施肥依然沒有從技術(shù)上解決。
蜜蜂的啟示
把傳感器安裝在田間地頭并不困難,但要在動物身上放傳感器就不那么容易了。一個有趣的例子是在蜜蜂身上貼RFID標簽,這是倫敦大學QueenMary 學院的一項動物行為學研究。研究人員把實驗室的幾百只黃蜂貼上RFID標簽,當黃蜂尋蜜時,安裝在蜂箱或者假花里的閱讀器就可以獲取黃蜂的RFID數(shù)據(jù)。
獲取這些數(shù)據(jù)后就能更好地研究諸如“一個蜂房內(nèi)可以容納多少只蜜蜂”、“蜜蜂可以連續(xù)在外活動多久”、“蜜蜂‘迷巢’現(xiàn)象的原因”等蜜蜂行為學的課題。這改變了傳統(tǒng)用顏料標識導(dǎo)致速度慢、精度差的弊端。
國內(nèi)的RFID企業(yè)遠望谷在2009年與江西農(nóng)業(yè)大學蜜蜂研究所合作建設(shè)了“基于RFID的蜜蜂研究信息平臺”,在國內(nèi)尚屬首例。
給蜜蜂貼上RFID芯片的例子大大拓展了傳感器應(yīng)用場景的想象空間,盡管這只是一項學術(shù)研究。在實踐中,除司空見慣地給牛羊貼RFID耳標外,日本富士通公司給韓國的牛蹄綁上計步器觀察“牛的發(fā)情行為學”,則產(chǎn)生了不小的商業(yè)價值。
據(jù)韓國首爾韓暢牧場社長金希澈解釋,對于畜牧農(nóng)戶而言,通過牛的發(fā)情期來支配懷孕、分娩的管理方法是直接影響銷售的關(guān)鍵。
牛的發(fā)情周期為21天,其中可孕時間僅有16個小時。如果錯過這一時間段,就必須再等21天。在傳統(tǒng)管理模式下,為了觀察牛的發(fā)情征兆,牧場工作人員需要隨時確認牛的狀態(tài)。而牛的發(fā)情時間主要在夜晚和凌晨,即使安裝有攝像頭,依然難以有效觀察。實際上,即便是經(jīng)驗豐富的工作人員,在肉眼觀察時,平均發(fā)現(xiàn)率也只有58%。
相比肉眼直接觀察,富士通牛步系統(tǒng)使用計步器能準確掌握牛的生理周期。事實上,有發(fā)情征兆的牛步伐數(shù)會比平時增加。安裝計步器后,每頭牛的步伐數(shù)信息會通過發(fā)射器搜集到牛棚一邊的接收器上。每隔一小時,接收器所采集的信息會傳輸?shù)礁皇客ǖ钠脚_進行分析,得到的分析結(jié)果又傳送給牧場管理員。
金希澈說,牛步系統(tǒng)大幅降低了牧場的工作量,為工作人員贏得了更多時間。而最重要的收獲是發(fā)情發(fā)現(xiàn)率達到幾乎100%,大大提高了繁殖率,增加了銷售額。
追溯是種管理思想
再見陳紹鵬,他名片上的職位已變?yōu)椤奥?lián)想控股高級副總裁、佳沃集團總裁”。佳沃是聯(lián)想布局農(nóng)業(yè)的一枚重要棋子。2011年10月,經(jīng)過千挑萬選,聯(lián)想控股董事長柳傳志把聯(lián)想控股農(nóng)業(yè)領(lǐng)軍權(quán)杖交給了陳紹鵬。
陳紹鵬無疑是一個拓荒者:他所在的聯(lián)想集團是一家成立近30年的IT企業(yè),與農(nóng)業(yè)幾乎沒有任何交集;而陳紹鵬本人雖然出生在甘肅農(nóng)村,但18歲來北京上大學后就基本與田間地頭絕緣。
不過,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)正因為IT信息技術(shù)而發(fā)生巨大改變,從佳沃的品牌標識就能反映這一點:廣袤肥沃的原野大地和普照大地的太陽形成了一個指紋符號,代表了佳沃對品質(zhì)的承諾,更折射出佳沃的科技基因。
昔日聯(lián)想集團的“少帥”用“幸福、興奮、幸運”總結(jié)了自己新的職業(yè)生涯,陳紹鵬強調(diào):“很幸運,接觸農(nóng)業(yè)后我深刻體會到,農(nóng)業(yè)與IT高度關(guān)聯(lián),比如佳沃的全程可追溯系統(tǒng)就讓IT技術(shù)得到了充分的發(fā)揮?!?/p>
“全程可追溯系統(tǒng)”是佳沃“三全戰(zhàn)略”最重要的一部分。全程可追溯系統(tǒng)從選育、種植開始,到采摘、篩選、品控再到物流、終端等產(chǎn)業(yè)鏈,每個環(huán)節(jié)都進行有效的運營和管控。
“我來做個演示吧!”陳紹鵬掏出手機,打開一個掃描軟件,對準一盒藍莓包裝盒上的二維碼,佳沃全程可追溯系統(tǒng)的界面馬上出現(xiàn)。
這個界面包含五個模塊:生產(chǎn)基地、加工工廠、監(jiān)測信息、物流運輸及銷售信息。消費者可以看到這盒藍莓生產(chǎn)流通環(huán)節(jié)的信息,信息細致到了土壤和水的檢測、農(nóng)殘指標,還有加工工廠具體的地址、生產(chǎn)人員等。所有這些信息由強大的后臺系統(tǒng)支撐,涵蓋了生命周期的所有環(huán)節(jié),包括灌溉、修建、授粉、降雨量等。
除了消費端,佳沃的全程可追溯系統(tǒng)還包括企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)。陳紹鵬繼續(xù)演示內(nèi)部系統(tǒng):“想知道一個子基地施了什么肥料,直接從后臺點擊該基地,系統(tǒng)馬上就會顯示肥料類型、每株的施肥量及施肥負責人的信息等?!?/p>
佳沃的全程可追溯系統(tǒng)涉及到158個環(huán)節(jié)、超過300人次、產(chǎn)生3100個字段信息量。由此可見,農(nóng)業(yè)的全程可追溯系統(tǒng)操作步驟多,而且是各自操作,不像工廠流水線管理。
“IT系統(tǒng)誰都能做,技術(shù)其實并不是最難的,最難的是管理和團隊的執(zhí)行力。”陳紹鵬強調(diào),“像全程可追溯這樣的IT技術(shù)運用到農(nóng)業(yè),主要體現(xiàn)在管理效率上的提升、管理體系的健全?!?/p>
佳沃常務(wù)副總裁湯捷對此深有感觸:“以全程可追溯系統(tǒng)中的土壤和水分采集器為例,每50畝為單位安裝一個采集器,萬畝地需要200個采集器。但如何管理及維護這些采集器呢?最終還得靠人。”
“萬畝農(nóng)地不僅面積龐大,地勢和氣候條件也相當復(fù)雜,作業(yè)條件枯燥、艱苦,這就需要實際操作人員要有非常強的責任心,而且必須要有檢查的方法,保證他們認真履行職責。只有管理到位了,才能夠優(yōu)化技術(shù)?!?/p>
所以在湯捷看來,農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的過程很重要的一點就是思維現(xiàn)代化,全程可追溯系統(tǒng)改變的也將是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的思維方式,目的是培養(yǎng)從業(yè)人員在生產(chǎn)流通等各個環(huán)節(jié)標準化和流程化等習慣。
電商、社區(qū)與大數(shù)據(jù)
互聯(lián)網(wǎng),以顛覆者的姿態(tài)橫掃一切傳統(tǒng)領(lǐng)域,比如商貿(mào)、金融、汽車、餐飲、教育、醫(yī)療等等。農(nóng)業(yè)遇上互聯(lián)網(wǎng),也碰撞出了許多新玩法。
淘寶生態(tài)農(nóng)業(yè)組對農(nóng)產(chǎn)品新賣法醞釀已久。一直以來,淘寶的農(nóng)產(chǎn)品銷售都混在食品板塊,直到去年,淘寶內(nèi)部提出要建立一個農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)交易市場。經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn),建立這個市場并不容易,很多偏遠地區(qū)有產(chǎn)品的合作社完全不懂互聯(lián)網(wǎng),無法自己做網(wǎng)店運營?!胺磸?fù)論證之后,我們認為預(yù)售和分銷將是兩個可實現(xiàn)的途徑。一方面,互聯(lián)網(wǎng)是個海量數(shù)據(jù)平臺,并能以最低代價組織大量消費者實現(xiàn)購買行為,有更好的條件實現(xiàn)訂單農(nóng)業(yè),實現(xiàn)的方法就是預(yù)售。另一方面,農(nóng)場主把產(chǎn)品信息用最簡單的方法傳到分銷庫里,然后我們負責規(guī)范描述,目前已有的80萬農(nóng)產(chǎn)品賣家是接盤商,他們根據(jù)信息確定進貨,然后用統(tǒng)一的配送渠道把農(nóng)場主的產(chǎn)品進行配送?!碧詫氜r(nóng)業(yè)發(fā)展部資深總監(jiān)陳慶探說。
好的產(chǎn)品想賣出去,沒有渠道,沒有定價權(quán),而通過電子商務(wù)平臺可以搜集到大量消費者消費行為信息,用來指導(dǎo)農(nóng)產(chǎn)品的銷售?!耙郧?,農(nóng)場主有產(chǎn)品卻沒有定價權(quán),但淘寶海量數(shù)據(jù)可以來指導(dǎo)他進行合理定價;第二,規(guī)?;\作成功的話,未來也會改變流通模式,原先是種多少賣多少,以后市場倒過來指導(dǎo)生產(chǎn),以銷定產(chǎn),賣多少種多少成為可能。”陳慶探說。
除了淘寶這樣的純電商平臺外,諸如小毛驢有機農(nóng)場、有機農(nóng)夫市集等線上線下結(jié)合的農(nóng)業(yè)模式近幾年也方興未艾。它們充分利用社交網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營社區(qū),將愛好有機農(nóng)業(yè)的人群組織起來,再通過線下的各種活動完成商業(yè)閉環(huán)。
從線下到線上,農(nóng)戶們從與批發(fā)商打交道轉(zhuǎn)換到直面消費者,他們開始比任何時候都更有條件關(guān)注消費市場的變化,關(guān)注數(shù)據(jù)。而這種轉(zhuǎn)變,直接推動了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的升級。
沱沱工社CEO杜非對數(shù)據(jù)運用頗有心得,他去年到任后,立刻在運營部成立了四個人的數(shù)據(jù)分析小組,專職對后臺數(shù)據(jù)進行搜集和整理。今年,沱沱工社基于消費者購買頻次和消費占比數(shù)據(jù)分析,決定去掉20個品類不再種植,而把黑花生的種植面積擴充25倍。
北京天安農(nóng)業(yè)也開始利用數(shù)據(jù)指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)??偨?jīng)理劉雁飛認為,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與市場銷售是基本脫節(jié)的,農(nóng)民的種植完全根據(jù)經(jīng)驗,“供不應(yīng)求”或者“菜賤傷農(nóng)”的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生。天安打破了這一模式,按照工業(yè)生產(chǎn)方式“以銷定產(chǎn)”,由公司搜集市場需求,繼而指導(dǎo)農(nóng)戶種植。
“比如我預(yù)計今年需要提供1000斤黃瓜給市場,那我就會根據(jù)這個指標換算成具體每個種植單元的種植面積,然后與農(nóng)戶簽訂合約。同時我要對農(nóng)戶的生產(chǎn)全程管控,保證食品安全?!眲⒀泔w說,“這就需要依靠信息技術(shù)?!?/p>
為此,天安農(nóng)業(yè)引入了多個信息管理系統(tǒng),如生產(chǎn)管理系統(tǒng)、銷售管理系統(tǒng)、ERP管理系統(tǒng)、溫室管家系統(tǒng)、二維碼追溯系統(tǒng)、配送管理系統(tǒng)等。據(jù)天安農(nóng)業(yè)信息工程部經(jīng)理李長春介紹,公司每年沉淀的數(shù)據(jù)量已經(jīng)從4年前的40G提升到現(xiàn)在的100G,“老的SQLServer數(shù)據(jù)庫已經(jīng)跑不動了?!?/p>
李長春介紹,天安將上馬SAP公司新推出的基于內(nèi)存計算技術(shù)的高性能實時數(shù)據(jù)計算平臺HANA,這也是HANA在SAPBusinessOne平臺的首次應(yīng)用。劉雁飛回憶,2008年,天安在考察了用友、金蝶等軟件企業(yè)之后,決定采用SAPBusinessOne系統(tǒng),天安也成為SAP中小企業(yè)中的經(jīng)典用戶。
劉雁飛也坦言:“農(nóng)業(yè)看起來很美,做起來卻很累,但沉下去又會覺得樂在其中?!?/p>