江西打造“123+N”模式
农业是典型的传统行业,如何让传统农业插上现代信息技术的翅膀,如何让农民享受到现代科技文明成果,如何让农村变成和谐美丽的家园始终是企业探索、思考和解决的首要问题。与企业强强联合,全方位、多渠道提升农业信息化水平;整合优势资源,变革农业电商模式,引领农业电商潮流;积极推进基层农业信息普及应用,推动农业信息技术进村入户是企业所铺设的重点。北京农信通集团,目前已形成服务领域从城市到乡村,服务对象从新型经营主体到农村个体经营户、从市民到基层农民,服务流程从田间到舌尖、从源头到案头的全产业链、全价值链服务体系。
自从国家推行6个互联网思维以来,传统行业迎来了新的转型,农业也正悄悄地面临着“农业互联网”的冲击和升级。2015年我国农交会“互联网+现代农业”大讲堂上,中国工程院院士汪懋华表示,当前,必须借鉴现代工业理念改造提升传统产业,加快农业现代化建设,提升工业机械装备水平,提高农业组织化、集约化水平,加强农产品质量管理,实行全过程质量控制,树立品牌意识,推动农村一、二、三产业融合发展,最终结合智慧城市,形成完整的智慧农业体系。
在国内吹响发展集互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体的“智慧农业”号角声中,江西先人一步,推进智慧农业建设,推动农业转型升级,加快现代农业强省建设。近日,江西省推出了一系列“互联网+农业”规划,争取在2025年全面实现“互联网+农业”体系,形成智慧农业。
据了解,“互联网+农业”,代表着新的农业发展形态。今年,江西省农业厅重点打造“123+N”模式,其主要内容是:建设“1个云终端”――江西农业数据云,实现全省农业数据互联互通,大数据共享;“2个中心”――农业指挥调度中心(实时远程可视指挥调度)、12316资讯服务中心(实现电话咨询、短信发收、坐席现场解答、专家远程视频诊断、12316综合服务APP等功能);“3个平台”――农业物联网平台、农产品质量安全追溯监管平台、农产品电子商务平台;“N个系统”――涉及种植业、养殖业及OA无纸化办公、综合执法、渔政监管、三资管理、农机监管、农资监管、种子植保、农技推广、休闲农业、环境保护等业务子系统。
据悉,目前,江西省农业物联网、全省统一的农产品质量安全追溯监管平台已投入建设;江西省农产品电子商务平台、10个区域农产品集中配送中心、100个县级农产品电商运营服务中心、1000个乡镇农产品电商服务站、10000个村级信息服务社(益农信息社)也启动建设。
北京农信通集团已投入2100万元,建设江西农业数据云、省农业指挥调度中心、12316资讯服务中心、农产品电商平台、物联网云平台等;江西省财政整合资金1600万元,在全省五个重点现代农业园区打造农业物联网示范区;省农业厅投入资金340万元建设的OA无纸化办公系统,目前已进入调试试运行。“123+N”建成后,将服务带动1000万新型经营主体和农民,辐射1亿人口。预计到2025年,江西省“互联网+农业”产业体系逐步形成,智慧农业体系将建立健全。
机器人成为核心部分
如果要实现这些“智慧操作”,离不开近年来推出的“田管家”和育苗机器人。育苗机器人和田管家是两款温室育苗系统和农田管理系统。育苗机器人,可以使成苗率高达98%。根系也很发达,容易成活,大大增加了产量,增加量种植户的收入。通过对温室大棚内的温湿度信号、光照度以及土壤水分等参数的采集,能够根据用户设定的参数,自动开启或关闭设备,实现大棚内的参数平衡。这样可以实现农业生态信息的自动监测,对大棚育苗设施自动控制和智能化管理。
大棚监控及智能控制解决方案是通过无线集成传感器智能叶片,对温室内的环境温度、环境湿度信号以及光照、土壤温度、叶片水膜含量、基质湿度、二氧化碳浓度等参数进行实时采集,通过运算分析,决定是否开启或者关闭相应控制设备(如远程控制浇灌、卷帘、遮阳网等)实现调节作用。在每个智能农业大棚内部署智能叶片两只,用来监测大棚内空气温度、空气湿度参数、基质温度、叶片水膜厚度、光照强度等参数。
“田管家”是大田管理定制的智能控制系统,该产品为一立机器,主要为种植户提供田间种植、肥、水、病虫等智能管理。“田管家”提供的种植及管理方案,可以提高产出量,减少管理成本,减小管理难度,记录种植生产管理操作的全过程,为农业生产提供专业的操作指导建议,实现“远程种田,省心省力”。
实时定量“精准”把关
有行业内人士表示,如果说传统农业的改革方向是“互联网+农业”的话,那么传统农业的最终形式或许就是智慧农业。智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制,使传统农业更“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外,从广泛意义上讲,智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。
智慧农业突出表现在计划和实施全部智能化。在计划方面,传统农业需要人工统筹浇水、施肥、打药,农民全凭经验、靠感觉,那么对于一些新进入这个行业创业的人群来说,如果实施不到位,则可能面临收成不好和失败的风险。而在农业物联网这片农业生产基地里,我们看到的却是另一番景象:农商无需苦苦计划何时浇水施肥、打药,怎样保持精确的浓度,怎样实行按需供给温度、湿度、光照、二氧化碳浓度,这一系列作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题,现在都有电脑智能信息化监控系统实时定量“精准”把关。只需按开关,做选择,就可以听“指令”进行操作,这无疑给农商提供了巨大的参考和帮助。
而在实施方面,未来农田种植的规划是,翻土、播种、施肥、灌溉、杀虫、收割等一系列农场活动全由机器人代替。假如传统的蔬菜大棚里有10个工人,使用了物联网平台后一个人完全可以搞定,因为自动开启设备后,通风、施肥、打药等均通过智能操作。当模板上的指示灯被按亮,远程控制实施开始,在大棚里布好线后,通过遥控,直接进行管道灌溉;如果湿度大,系统报警,通过一键式操控,大棚里的天窗将自动打开。
深圳市中瀛鑫科技股份有限公司市场部郭连就表示:“‘互联网+’任何一个行业都是未来的发展趋势,智慧农业也是智慧城市当中的一部分。在传统行业变革下,都被‘互联网+’赋予了智能化的产品,最后形成智慧农业,其中监控(这里不仅指视频监控,还有环境监控等)和RFID传感器的使用尤为关键,它们成为了智慧落地的关键产品。”
目前江西智慧农业的建设依然面临着新的问题需要解决。对此江西省农业厅副厅长程关怀表示首先,克服传统思维观念,解决好认识不够问题。虽然“互联网+”已成为社会各界的热议,但江西省农业系统智慧农业“高大上”,感到无从下手,有畏难情绪。要推进智慧农业快速发展,首先要解决好思想认识问题,尽快适应互联网时代要求,增强抓好智慧农业的责任感、使命感。
长期以来,我国农作物保持高产量的主要因素之一就是大量的农药化肥投入。放眼于传统种植过程中,由于水资源以及化肥未得到高效利用,由此致使养分被大量的损失,同时还极大污染了环境。截至目前,我国农业生产模式还是以传统生产模式为主,这种模式只是单纯依赖农民自身经验来开展施肥灌溉工作,不仅导致大量物力、人力浪费,也极大威胁了水土以及环境安全,这对于我国农业的长久稳定发展起到了阻碍作用。物联网的发展以及兴起,使得智慧农业也得以进步,出现“物联网智慧农业”。以实时动态农作物种植环境有关的信息采集工作作为基础,采用快速和多维为主的监测工作来完成,在种植专家知识系统基础上保证作物种植,可以完成智能浇灌以及智能施肥等。
1系统实现手段及方法
1.1大棚中的无线传感网络设计
详细了解大棚环境感知子系统内容,其一般涉及到的环境指标包含2个,大棚内部的土壤环境和大气环境,这2类指标的检测都是依赖无线传感网络来实现的。在充分对无线传感网展开分析的过程中了解到,其主要是基于ZigBee协议作为前提的自组织无线网络技术。该技术的优势是传输速率低且功能较强,并且成本低。网络凭借感知节点以及协调器节点来共同实现完成,所有的感知节点都涵盖了感知数据,这些数据也都是凭借多跳传输方式,最终在协调器节点上得以汇集实现向上传输的工作,这样同大棚环境所需的实时检测要求具有高度一致性。将关注对象放到感知层面,具体涵盖的部分有4个方面,即控制模块、传感器模块、电源模块、通信模块。信息模块以及节点控制都采用MCU来完成。MSP430F1611本身是16非处理器,该处理的特色就是功耗较小,并且具有较快的模式转换能力,同时其外设接口能力也非常强。CC2530本身属于能够同SOC兼容的芯片,能够对ZigBeePRO以及ZigBee等标准进行支持。其中心工作的频率可达到2.4GHz,同时其能够提供4种供电模式,具有较强的抗干扰性以及灵敏度。在CC2530以及MSP430F1611间,借助SPI接口完成有关的通信工作,针对协调器节点来看,其中并未设置传感器模块,主要是增加了同上位机完成通信的模块,其能够借助RJ45以及串行接口通信等方法来完成。大棚中的大气环境检测工作包含CO以及空气温湿度等。想要确保农作物在大棚中稳定生长,就需要保证大棚中温湿度及光照等因素都处于合适的状态。需要注意的是,当开展大棚农业时,如CO的浓度达到一定数值,会严重影响大棚中作物生长情况,并且会产生损害;当CO含量超标,还会致使人体受到损害。因此,应该对CO进行实时检测。大棚中土壤环境检测标准具体涵盖2方面,土壤pH值及温湿度。辨别土壤具有肥力的标准就是温湿度,而肥力主要取决于土壤氮化程度。土壤的酸碱度在很大程度上会对土壤肥力以及植物生长造成巨大的影响。在开展农业生产工作时需要关注土壤酸碱度的数值,并且借助有效方法对其进行调整。智慧大棚内部包含的传感器种类超过7种,具体涵盖了CO和空气温湿度以及土壤温湿度等。为了保证自动灌溉功能能够有效实现,可以增设智能水泵控制节点,以对水泵进行控制。详细了解无线传感器网络软件能够看出,其具体包含2部分,协调器控制程序和终端节点控制程序。终端节点完成搜索同时添加到网络中,这个时候其将协调器传输至此的数据帧接收到,由此将传感器数值读取到。终端节点借助对继电器进行控制从而也达到对水泵开关进行控制的目的。将节点循环进行协调并且等待从Mesh节点发出的命令,同时向Mesh节点发送网络状态。当完成所有的初始化工作以后,假如终端节点要在网络内添加,那么应该创建连接。
1.2无线宽带网络传输子系统设计
Mesh网络不只具有自组网技术,还包含WiFi技术,并且还有分布式多跳功能,在传输速率方面能够达到54Mbps的最大数值,而其跳数的最大数值是5,可以最快时间完成无线覆盖,并且具有较强的抗干扰能力以及较快的移动速度、传输速度等,其能够在具有较高网络要求以及复杂标准的环境下,完成传输无线数据以及监控无线视频图像等业务,并且能够实现IP音视频电话和IP视频会议等。其被普遍使用到无线网络接入中。该系统的构成涵盖了3部分,蓄电池、无线Mesh设备、太阳能供电系统。智慧大棚内部全部传感器信息均能够汇集于协调器节点中,并且协调器以及Mesh网络节点可以完成通信,同时将其在终端中完成显示工作。同软件功能有效结合在一起,Mesh节点自组网所相关的通信覆盖直径能够参照需求完成调控。安装Mesh网络的步骤非常简单,但需要大量基站的参与,不需要选取合适的位置以及进行精确的规划就能够确保得到稳定的通讯。将某个节点进行简单移动就能够确保某个无信号,或是信号较弱的区域得到完善。因此,其具备超强的网络覆盖灵活性。
1.3视频监控子系统设计
智慧大棚视频监控,是凭借先进技术实现对大棚的持续报警及监控任务,不仅有无线智能摄像头,同时还有视频数据分析处理技术等,摄像头能够将图像进行转换及搜集,视频监控借助Mesh无线高速骨干网将部署的难度下滑,从而使得灵活性得以提升。采用视频实时智能分析能够使得视频监控的稳定性以及时效性得到全面提升,并且减少人工操作步骤,从而减少储存资源的消耗速率,极大提升数据查询率。传统视频监控一般都是采用人力对多路视频进行监视,监控人员的工作压力巨大,并且也容易出现疏漏。
2系统整体性设计
关于系统逻辑层面,本系统具体包含3方面。感知层,能够将前端感知信息实时获取,同时凭借传感器对大棚中的大气环境及土壤环境情况进行实时监测;传输层,把实时获得的监视视频信息、全部信息,凭借Mesh高速网络向数据处理中心完成传递;应用层,针对以上所有传输的数据完成储存以及处理。基于土壤以及大气感知信息作为依据对水泵启动灌输进行控制,针对涵盖所有视频信息的众多数据展开综合性的处理。系统是通过4个子系统构成,视频实时监控子系统、环境感知子系统、数据中心、无线宽带传输网络子系统。借助了解以及分析大棚环境感知子系统,其内部最为核心的应用就是新型传感器,实时监测大棚内部大气温湿度、CO含量、光照强度等,同时可以针对土壤温湿度等相关的参数开展实时监控工作。详细了解视频实时控制子系统,其通常采用的是无线高清视频监控技术,凭借该技术能够确保趋于全天候监控工作的实现。本次智慧大棚系统主要使用物联网技术,所有的信息都会借助无线Mesh网络传输到数据处理中心进行处理,并将其反馈以及显示。
3智慧大棚实际部署应用
将某个区域的智慧农业园区作为观察对象,并且对其进行详细的阐述说明。将面积为667m2的大棚作为具体部署环境,具体细分成6个不同的区域。全部区域均能够部署环境感知节点,即土壤pH值节点以及CO节点等,并且在其中添加自动灌溉控制节点。由此可以看出,其搭配的终端节点总数为42个。在大棚内部涵盖的视频监控系统数量为2套,包含1个sink节点,2个Mesh节点。在大棚内部配置数据服务器,移动设备终端数量2台,同时数据中心1个套件,大棚中设置36个环境感知节点、6个控制节点,同时还包含1个sink节点。将环境感知节点安装在大棚的木制骨架及金属骨架中。具有垂直固定架的大棚中,将感知节点安装到固定架上;没有垂直固定架的大棚就需要将其安装到金属固定架上。安装感知节点时,需要确保其安装高度比全部植物高,以避免大棚灌溉过程中将感知节点淋湿的情况出现。在安装土壤类感知节点时,其所参照的部署方式同以上阐述内容,所有的土壤感知节点的位置都应该放置在土中,便于对土壤pH参数以及温湿度数值的检测。在大棚入口处统一部署视频监控套件,应用可旋转式无线高清摄像机,不仅能够对大棚内的植物成长状况进行密切关注,同时还能够对相关人员的出入情况进行24h监控。在大棚外部署Mesh节点,在数据中心监控室部署Mesh节点,这2台Mesh节点在部署的过程中需要确保距离在1km之内,并且中间没有较为显著的遮挡物,以确保通信稳定性及高速性。数据中心服务器安装到数据中心,所有的设备单元在供电方式方面主要以市电供电为主,无市电情况下,主要借助太阳能供电以及蓄电池供电相融合的方式来完成。整个系统在某个大棚中完成试用,经过有关的检测发现,该系统能够实时检测大棚中的土壤环境参数以及大气环境,同时将相关的信息进行实时性反馈,由此使得信息预警以及水泵灌溉工作得以有效控制。系统本身具备的扩展性是较强的,并且达到的效果也绝佳,这能够同大棚管理工作相适应,进而使得大棚经济效益以及生态效益得到全面提升。
4结束语
近年来,为了全面提升人们生活质量以及水平,同时也为了尽可能丰富食物品种,温室大棚发挥了重大作用。影响种植作物环境的因素包含湿度、温度以及光照度等,所以依赖传统人工控制方式来确保种植工作的高效性是非常困难的。截至目前,我国能对以上所有环境因素完成自动监控的系统非常少,而外国在此方面的系统价格非常昂贵,并且同我国情况不相吻合。参照我国当下的具体状况来看,经由有效且合理的分析,最终把物联网技术和宽带网络技术全面且高效地融合起来,由此使得智慧农业大棚信息化系统具有智能监测、智能决策以及实时控制等功能。本文主要对农业大棚智能化展开了细致的分析及研究,将传统大棚在生产方式上的落后性进行优化和改善。借助物联网内部的无线宽带网、无线传感器以及视频监控等技术确保实时检测农业大棚土壤及大气环境情况,确保有关人员能够对大棚内部的环境情况进行有效检测,并且借助数据做出科学决策,实现大棚智能化管理进程。
参考文献
[1]韩兵,许张衡.农业智慧大屏监控系统的设计与实现[J].电脑知识与技术,2023,17(08):67-68,73.
[2]赵荣阳,王斌,姜重然,邓昀.基于物联网的农业大棚生产环境监控系统设计[J].农机化研究,2023,43(11):131-137.
[3]纪娜,何国荣.基于物联网的农业大棚环境监测系统硬件设计分析[J].自动化技术与应用,2023,40(01):75-77.
关键词:AJAX;智慧农业;Web前端;异步通信
中图分类号:TP315文献标识码:A文章编号:2095-1302(2016)01-00-02
0引言
作为一个21世纪新兴强国,我国农业却仍以传统耕种方式为主,这样不仅造成各种资源的浪费,更对环境与水土造成严重污染和破坏,对农业的可持续性发展构成了严重的威胁。我国政府部门先后颁布了诸多农业科技发展新条例,足以体现其对农业发展的高度重视。伴随着物联网的飞速发展,越来越多的先进技术被应用到农业生产中,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制是当前农业发展的必然趋势。Web前端作为Web系统的内容展现,实现系统可视化的同时,为用户与系统提供了丰富的交互入口,在整个智慧农业监控系统中起着至关重要的作用。
1AJAX简介
AJAX(AsynchronousJavaScriptAndXML)的全称为异步JavaScript和XML,它是由JavaScript、XMLHttpRequest(XHR)、DOM、XML等技术复合而成的异步通信技术。
1.1AJAX的工作原理
AJAX的工作原理就是在浏览器与服务器之间增加了一个包含一些复杂JavaScript程序的AJAX引擎,而XHR对象作为异步通信的基础,旨在为JavaScript程序提供许多丰富可用的接口与后台服务器端进行少量的数据交互,然后通过对XML文档的解析处理,实现系统页面的快速选择性刷新。
1.2传统应用模型与AJAX应用模型的比较
在传统的Web应用中,当用户进行表单提交时,浏览器直接将数据发送给后台服务器,后台对请求进行相应处理后通过Http协议返回给浏览器一个完整的页面,浏览器接收到返回数据后将对页面进行重新构造并显示,其应用模型如图1所示。在此过程中,浏览器处于空白状态,用户必须等到页面完全被刷新后才能浏览更新的内容。
图1传统的Web应用模型
而在基于AJAX的新兴Web应用中,浏览器首先将数据发送给AJAX引擎中的JavaScript代码,由JavaScript代码首先来捕捉表单中需提交的数据,然后将其发送给后台服务器,从而实现用户操作与服务器响应的异步化,用户无需等到后台服务器响应仍可继续操作程序。但JavaScript代码并不会将所有的请求都提交给后台服务器去处理,部分无需从后台获取新数据的请求交由AJAX引擎自身来处理,其它确认需要获取新数据的请求则由AJAX引擎提交给服务器。这样不仅能够实现页面的局部刷新,缩短用户的等待时间,而且能够将一部分数据处理交由浏览器来完成,从而减轻服务器的负担。其应用模型如图2所示。
图2基于AJAX的Web应用模型
2系统Web前端设计
2.1系统需求分析
“智慧农业”作为一种科学的农业生产经营手段,它主要通过给每个基点配置无线传感节点来获取植物的生长环境信息,如空气温湿度、光照强度、土壤的酸碱度、植物养分、气体含量等参数。系统将会先收集无线传感器节点发来的数据并将其进行存储,而后将存储在数据库的数据进行提取、筛选、统计、分析,最终将更具科学性、代表性的结果通过浏览器展现给用户。系统也可以设置为智能模式,将结果进行自动分析,自动控制相应设备。引入视频图像与图像处理,直观地反映农作物生产的实时状态,从整体上给农户提供更加科学的种植决策理论依据。
Web前端作为系统的可视化部分,主要是为了实现数据的实时显示,给用户提供一个与后台进行数据交互、参数设置、设备控制的入口。
2.2系统总体设计
根据系统的需求分析,总体上可将系统分为登陆界面、登陆失败界面、设备监控界面、设备管理界面、视频监控界面、系统设置界面、日志记录界面、设备详情界面、扫描新设备界面、视频监控详情界面。系统前端界面流程图如图3所示。
图3系统前端界面关系图
整个界面设计框架主要分为三层,结构层、表示层和行为层。结构层主要是由HTMl负责创建,实现了页面文字、图片和动画的绘制;表示层是CSS负责创建,完成了网页颜色、布局和线条的美化;行为层则是JavaScript语言和DOM负责创建,实现了页面事件的动态交互。三层结合提供给用户一个可视性强、可操作性强的智能平台。设备监控界面作为其主界面,PC端效果图如图4所示,系统的设置界面如图5所示。
3AJAX在系统中的应用
对于一个监控功能系统来说,数据的实时刷新以及控制设备状态的实时改变是非常重要的。在本文的智慧农业监控系统中,主要使用了DOM中的setInterval方法来实现数据的轮询,将一个包含AJAX请求的函数传入其中作为要执行的代码块。应用程序将周期性的执行相应的AJAX请求,快速完成页面的局部刷新,获取到当前时段的最新数据信息。当用户需要改变底层控制设备的状态时,用户通过触发点击事件向服务器发送AJAX请求,并根据服务器的返回数据相应的改变系统中的状态图片。在这整个过程中,系统实现了无刷新更新页面,用户几乎完全不知道后台发生的一切。
图4设备监控界面效果图
图5系统设置界面效果图
4结语
随着物联网技术的不断发展,智慧农业的运用将更加广泛,农业数据的处理也会越来越精确、安全。而AJAX作为一种用于创建快速动态网页的技术,虽说在用户体验上带来了极大的提升,但在浏览器兼容性、数据新旧区分以及客户端负载等方面仍存在不足。相信随着Web技术的不断完善,AJAX在应用程序中的运用也会更加成熟。
参考文献
[1]王沛,冯曼菲.征服AjaxWeb2.0开发技术详解[M].北京:人民邮电出版社,2006.
[2]吕林涛,万经华,周红芳.基于AJAX的Web无刷新页面快速更新数据方法[J].计算机应用研究,2006(11):199-200.
[3]徐驰.Ajax模式在异步交互Web环境中的应用[J].计算机技术与发展,2006,16(11):228-229,233.
[4]朱会霞,王福林,索瑞霞.物联网在中国现代农业中的应用[J].中国农学通报,2011,27(2):310-314.
农作物的繁衍、生长与自然界的多种因素息息相关,其中包括大气温度湿度、土壤的温度湿度、光照强度条件、CO2浓度、水分及其他养分等。随着农业生物技术、信息技术的发展,在农业生产过程中,对传统农业的要求在不断提高,将先进技术应用于农业生产各个环节,对农副产品生产与流通进行全过程、智能化管理与控制,提高农业科技创新能力,智慧农业随之产生。
一、何谓智慧农业
所谓的智慧农业,指的是将人工智能技术应用于农业领域的一项高新技术。智慧农业系统覆盖了从影响农业生产的自然参数的采集,到利用知识推理和计算机技术进行参数分析,最终通过农业专家系统指导农业生产的整个生产管理链。
发展智慧农业的最终目的是增产增收、节约资源、作物多样化、保障安全。并在保持水土平衡、调节气候、改善地理环境,促进生态平衡等方面发挥重大作用,使农业在国民经济发展中的基础地位更加稳固,农业生产实现良好的社会效益和生态效益。
智慧农业的核心实质是基于物联网技术,通过各种无线传感器实时采集农业生产现场的光照、温度、湿度等参数及农产品生长状况等信息,以进行远程监控生产环境。将采集的参数信息进行数字化和转化后,实时传输网络进行汇总整合,利用农业专家智能系统进行定时、定量、定位云计算处理,及时精确地遥控指定农业设备自动开启或者关闭。
(一)如何“精确”把关
很多地方在每年的春天,需要提前在大棚内进行水稻育秧,水稻育秧对温度、湿度、光照、通风、灌溉等都有严格的要求,以往都是通过农民长期积累的经验来操作。不仅工作效率低,精确度也不够。水稻育秧大棚监控及智能控制系统是通过光照、温度、湿度等无线传感器,对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照强度、土壤温度、土壤含水量、CO2浓度等环境参数进行实时采集,自动开启或者关闭指定设备(如远程控制浇灌、开关卷帘等)。同时在温室现场布置摄像头等监控设备,实时采集视频信号。通过传感器对大棚环境指标各项数据的采集,统一集中到数据存储平台,一方面可以全面掌握每个温室大棚的环境情况,二是可以通过高清视频查看秧苗的具体发育情况,三是可以通过阈值设置,实现自动通风、光照、灌溉等自动化管理。这样用户能通过终端,随时随地观察现场情况、查看现场温湿度等数据和控制远程智能调节指定设备,在家里或外出游玩也同样能够知道稻子的嫩芽的生长情况。
1.温室环境实时监控
通过终端远程查看温室的实时环境数据,包括空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度、氧气浓度等。远程实时查看温室监控视频,并可以保存录像文件。温室环境报警记录及时提醒,用户可直接处理报警,系统记录处理信息,可以远程控制温室设备。远程、自动化控制温室内环境设备,提高工作效率,如自动灌溉系统、风机等。农民可以直观查看温室环境数据的实时曲线图,及时掌握温室农作物生长环境。
2.智能报警系统
系统可以灵活的设置各个温室不同环境参数的上下值。一旦超出设定值,系统可以根据配置,通过终端提醒相应管理者。可以根据报警记录查看关联的温室设备,更加及时、快速远程控制温室设备,高效处理温室环境问题。可及时发现不正常状态设备,通过终端提醒管理者,保证系统稳定运行。
3.远程自动控制
系统通过先进的远程工业自动化控制技术,让用户远程控制温室设备。提供客户终端,客户可以通过终端在任意地点远程控制温室的所有设备。例如施肥、灌溉、通风等。
(二)智慧农业能带来什么
举例说明农产品电子商务平台在农业生产方面产生的功能效应。某县农民发现某种农产品非常畅销,于是蜂拥而上,第二年该农产品产量大增,可是大量滞销,给农民不但没有带来利益,反而带来大量经济损失。真的是产品过剩吗?显然不是,是农产品流通环节出了问题,农民不知道市场在哪里,只能依靠流通环节的中间商,中间商为了谋求最大利益,牺牲的当然是农民的利益。
使用农产品电子商务平台,可以开拓农产品国内、国际两个市场,打破地域空间限制,提高农产品知名度和市场占有率,降低流通成本,解决农产品卖出难问题。
农产品电子商务能够缩短生产和消费的距离,既发挥迂回经济的专业化分工的效率,又缩短迂回经济条件下的生产和消费的距离。电子商务的优点主要表现在降低交易成本、减少库存、缩短生产周期、增加商业机会、减轻对实物基础设施依赖的24小时无间隔的商业运作等,因此能够有效地克服农业产业化经营中的不利因素,对我国农业产业化进程具有极大的促进作用。具体表现为:
1.减少生产的盲目性。农业的市场风险在很大程度上是由农业信息传递速度缓慢、信息准确性差等多种因素引起的生产和经营的盲目性所造成的。农业电子商务能够减少乃至消除农业市场的信息不对称现象,为农户和企业及时地提供全方位的市场信息,有利于企业和农户准确地把握市场需求,使农业的生产行为变得智能、快捷。
2.降低成本,提高效率。在农业产业化中导入电子商务,企业通过网络信息、处理订单、安排生产、分配资源,供应链中的所有组织几乎可以在“第一时间”内从互联网上获得所需信息,减少了中间商环节,缩短了小农户与大市场之间的距离,与传统的营销手段相比,成本降低、环节减少,交易速度加快,从而节省费用,提高工作效率和经济效益。同时,电子商务疏通了信息的传输,既提高了信息传输的速度,又拓宽了信息的传输范围,便于买卖双方联系,降低了买卖双方的搜寻费用。3.打破区域和时间的限制。农业电子商务打破了传统交易中信息传递与交流的时空限制,依赖互联网的交易网络,使农业企业冲破条块分割的市场格局,摆脱区域性市场的限制,进入跨地区乃至跨国的网络销售,有利于形成统一有序的大市场,使交易双方的选择性扩展到最大化。
4.实现农产品流通的规模化。在农业电子商务中采用网络交易平台,能够将少量的、单独的农产品交易规模化、组织化。农民可能并不是以单个农户或合作社出现,而是将农产品委托给配送中心而由其统一组织销售,交易的一方是农民群体,另一方是企业,双方的地位平等,各自的利益都能够得到充分保证。配送中心对农产品进行统一的质检、分级,采取明码标价,从而保证流通规模化过程中农产品的质量。
5.方便对农民的教育与培训。农业电子商务将使对农民的教育和培训变得更为快捷、方便,更具有针对性,能够让农户了解最新农业生产技术和社会发展动态,不断提高农民的科技文化素质,有利于促进农业新技术在农村的迅速传播,有利于农业产业化不断推向深入。
二、农副产品电子商务
(一)农产品电子商务运营模式
B2B(BusinessToBusiness),是指互联网市场领域中的一种企业对企业之间的营销关系。它将企业内部网,通过B2B网站与客户紧密结合起来,通过网络的快速反应,为客户提供更好的服务,从而促进企业的业务发展(BusinessDevelopment)。
B2C(Business-to-Customer),是商家对顾客的缩写,而其中文简称为“商对客”。“商对客”是电子商务的一种模式,也就是通常说的商业零售,直接面向消费者销售产品和服务。这种形式的电子商务一般以网络零售业为主,主要借助于互联网开展在线销售活动。B2C即企业通过互联网为消费者提供一个新型的购物环境――网上商店,消费者通过网络在网上购物、在网上支付。由于这种模式节省了客户和企业的时间和空间,大大提高了交易效率,特别对于工作忙碌的上班族,这种模式可以为其节省宝贵的时间。
C2C是电子商务的专业用语,是个人与个人之间的电子商务。
O2O即OnlineToOffline,是指将线下的商务机会与互联网结合,让互联网成为线下交易的前台,这个概念最早来源于美国。O2O的概念非常广泛,只要产业链中既可涉及到线上,又可涉及到线下。
随着业务领域的拓展,商务模式不断地创新发展,现在B2C加O2O模式也很流行。
(二)农产品电子商务核心关键技术
1.EDI技术
电子数据交换技术(EDI)在工商业界中的应用不断得到发展和完善,在当前电子商务中占据重要地位。随着EDI应用于万维网,EDI的应用将得到更广泛的拓展。标准化EDI技术具有开放性和包容性,在开发EDI网络应用中,无需改变现行标准,只需扩充标准。
2.电子商务安全技术
安全技术是保证电子商务系统安全运行的最基本、最关键的技术。利用密码技术、数字签名技术、报文鉴别技术、防火墙技术、VPN(虚拟专用网络)技术及计算机病毒防御等技术,在保证传输信息安全性、完整性的同时,可以完成交易各方的身份认证和防止交易中的抵赖行为发生。
3.电子支付技术
电子支付,顾名思义是指参加电子商务活动的一方向另一方付款的过程。电子支付包括电子现金、电子信用卡和电子支票等支付工具。在电子商务活动中,客户通过计算机终端的浏览器访问商家的Web服务器信息,完成商品或服务的订购,然后通过电子支付方式与商家进行结算。
4.数据库技术
数据库是企业管理信息系统中管理信息的工具,数据库技术渗透在企业各种应用中,无处不在。电子商务作为新型的商务模式,受到了数据库技术全方位的支持,从底层基础数据的存储到上层数据仓库和数据挖掘技术的应用都涉及到数据库技术,其中主要包括Web数据库基本原理、数据仓库技术、联机分析处理技术、数据挖掘技术及数据层访问技术。
三、加速智慧农业工程建设的意义
美国著名投资大师吉姆・罗杰斯在一次演讲中就说,“假如我现在20岁,肯定放弃金融,去学习农业,因为在未来几十年中,农业酝酿着巨大的机遇,农民会比基金经理富裕得多。”相信农业企业在“微笑曲线”的两端会越来越强,不过机遇与风险同在,在农业领域投资时,股权投资公司尚需多一些智慧。
01
农业产业的投资理念
农业作为第一产业,毋庸置疑是值得发展和关注的行业,格林斯潘说谁控制了粮食,谁就控制了人类。选择农业行业作为投资题材,符合股权投资的基本诉求:
首先,农业发展对于人类来讲是一个永恒的话题,不是一个经济周期变动的产物,也许是气候周期变动的产物,但除非是全球同一类气候变动,否则也不存在整体性或持续性波动。当然这里是就整体农业而言,在细分领域也会有不同;
其次,市场规模不言而喻,人口基数13亿人和国民收入提升(人均GDP4000美元),构成了足够大的市场;
第三,社会效益方面,部分农业企业的确对环境和人们健康造成伤害,但总体而言,农业企业是在有效的利用自然资源,并不断的探索改进方式,其社会效益是非常巨大的;
第四,盈利能力则是很多投资人发愁的问题,这也是影响投资方向的重点,其实中国仍是以传统农业为主,且分散小作坊居多,但随着国外先进技术的逐步引入及国家对农业的支持和投入,农业产业中已经出现很多附加值高的企业,而且产业链的布局和延伸也越来越完整,这值得投资公司进行深挖。
农业行业中企业的选择,需考虑其在整个产业链中的位置。我们已经走过了自然资源极大丰富的时代,从21世纪开始,人们便越来越认识到资源的有限性及稀缺性,同时人口红利的优势也慢慢丧失,和其他很多行业一样,我国农业也面临转型,包括生产种植方式、产业细分、产业链连接、销售方式等。传统高能耗的农业生产加工企业,无疑不再是股权投资的主要标的,投资标的方向应包括以下几类:掌握核心技术,改进原有农业作业模式,并形成较好财务效益;具有一定规模优势,在某些细分领域形成垄断优势;互补性生产或多品种设计,有效利用自然资源及气候差异等因素,规避环境风险;商业模式创新,通过缩短从产品到消费者的中间环节等渠道改善,增强获利;产业链完善,形成良好的价格传导机制,有效降低上游成本波动影响。
农业专注基金应运而出,包括很多有产业背景的农业基金活跃在这个舞台上,包括中粮基金等,他们在行业协同方面优势更强,提供给企业的不仅是资金,还有上下游的渠道、同行的并购整合等,当然专业人才输入更为直接。
02
农业产业投资的财务风险
农业有其固有的产业特点,即参与者大都是农民或个人,且很多行业还是国家指导及定价,比如棉花等,而在农业的中游种植、养殖等阶段的土地问题也无解,这造成股权投资公司在农业领域挖掘企业时,面临很大的财务风险,但这些仍有很多值得探讨和共同改进的方面。
财务规范性及真实盈利能力问题
由于农业的行业特性导致大多农业企业内控不健全和财务无法确认等问题。体现在如下方面:上下游都是农户或个人,所以缺少规范单据流转,进而缺少财务确认的证明单据,对收入成本及盈利能力的真实性无法准确辨认;现金交易较多,资金管理不健全,存在很大后门和漏洞;农民工人的管理松散,无正规合同或保险等,入账不完整;家族农业企业较多,内控机制不健全,外部监督管理基本缺位。
资产确认问题
农业的资产和很多传统加工制造企业类似,但其在资产确认方面存在较多不确定性:
存货大多为活性资产,或生物资产,核实和盘点,并预计相应损失储备是农业企业面临的基本问题;
土地权属不明朗,由于我国土地流转政策限制,很多农业土地所有权不清晰,造成农业企业的土地租赁或使用方面存在瑕疵;
现金交易多,银行账户多,甚至采用个人账户结算,导致企业的资金流入流出无法记录,进而企业的业务记录不完整。
定价权掌握问题
农业目前还有很多领域是由国家限制或国家主导价格,比如棉花、种子等,这使得产业链中的相关企业无法游戏应对市场竞争,价格传导机制不灵活,从而造成未来的财务投资回报不确定。
估值问题
由于财务资产和收益确认存在不确定性,对于估值方法的选择,无论是以利润为基础PE、EBITA等,或净资产为基础PB,都存在风险,估值不确定,投资价格和回报也无法确定。
针对以上财务风险,投资公司在进行股权投资安排时,可相应参考一下应对措施。
规范公司治理,建立有效的内控制度和规范
引入外部管理人员,改善公司经营层,冲淡家族色彩,增强管理层制衡。投资公司一同帮助企业设立董事会、财务管理委员会等机制,并承担相应外部审核和规范角色,人的问题解决了,其他财、物方可附立。
盈利能力确认的参考
盈利能力虽然不能依赖企业原有的财务基础,但其他佐证信息对帮助投资公司了解农业企业还是很有价值的。
1)种植养殖端的项目,土地面积是直接要素,有多大地才能有多大产量,才能有多大的销售,所以土地面积的确认是关键;2)加工生产端的项目,好用的水、电、气等测算,与同行业比较、或国家公布的统计数据比较,可以验证发现其运作实力;3)对于价格变动,目前农业企业的各个端点都可以找到公开的价格信息,相对透明,可直接查询;4)外部访谈,包括行业专家、监管部门、合作伙伴、竞争对手、供应商和客户等访谈,对企业的掌握会更加全面。
资产确认的参考
资产确认的财务技巧包括以下几点:
1)根据企业生产特点,季节性生产能力,土地面积测量,现场产品的毁损程度、储存条件、销售特点等情况,判断存货价值;2)国土部、地方政府及村委会等部门对农民土地的划分有一定存档资料,可在核实土地价值或土地权属时,与这些部门核定,而后规范处理,包括合同签署,租金支付等;3)通过规范资金结算制度,银行账户管理等,加强资金的体内循环,尽量减少体外操作。
定价权分析
定价权的管制属于特定时期的产物,应积极跟进相关行业政策法规,在某些阶段,有效利用国家的保护政策,并取得细分市场的进入许可,尽快形成垄断优势,布局产业链,分散国家垄断的部分,从而构筑企业的盈利模式,传导成本压力。
估值方法