‧ 智慧農業將讓農民消失 美國七成農場 “觸網”

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摘要：智慧農業，就是利用資訊技術對農業生產進行定時定量管理，根據農產品(含糧食、水果和肉類等)的生長情況合理分配資源，實現農業生產的高效低耗、優質環保。近年來，歐美發達國家的農民們在利用互聯網方面表現積極。

20世紀以來，農業的進步主要體現在現代農業機械基本取代了人力和畜力作業，以及農業生產的組織管理形式變得專業化、社會化和企業化。眼下，“互聯網+”的概念炙手可熱，那麼以物聯網、大資料、雲技術為工具的新生代農場，會給人類描繪出怎樣的一幅智慧農業前景呢?

美國七成農場“觸網”

幾千年來，人口數量的增加離不開糧食的不斷增產。世界糧食組織預測，到2050年全球約有90億人，激增的人口和有限的耕地、寶貴的淡水和其他不可知因素(如氣候變化)之間的矛盾，使人類的吃飯問題變得極其嚴峻，改變傳統農業的發展模式，提高農產品的產量和品質勢在必行。

在資訊技術高速發展的背景下，智慧農業被寄予厚望。智慧農業，就是利用資訊技術對農業生產進行定時定量管理，根據農產品(含糧食、水果和肉類等)的生長情況合理分配資源，實現農業生產的高效低耗、優質環保。近年來，歐美發達國家的農民們在利用互聯網方面表現積極。

2011年2月，美國農業部發佈的報告表明，年銷售額25萬美元以上的美國農場，有70%以上在農場業務中使用互聯網，更小的農場則有41%使用互聯網。美國加州弗雷斯諾的農場主麥克·史密斯有一個40英畝的小型家庭農場，他將自己農場的照片貼在臉書網站上，每週更新網頁內容，感興趣的顧客可以和他通過電子郵件聯繫。麥克·史密斯現身說法稱：“互聯網對許多小農場意味著生存，如果你只有一個有機農場而沒有網站，那麼沒人願意去瞭解你。

但這只是互聯網力量輕度介入現代農業的冰山一角。在更多的智慧農業案例中，大家會看到在互聯網、物聯網的幫助下，越來越多的農民掌握了莊稼種植、灌溉和收穫的最好時機，時時監控牲畜的生長狀態，最大限度地減少了資源浪費並獲得效益。

從大農業轉向精準農業

主流學界曾把西方現代農業的特點概括為一個“大”字，主要表現為耕地面積的廣袤，農機設備的大型寬幅和高速聯合。這個“大”字在當下發達國家農業中仍占主流地位，但新的趨勢已經非常明顯，那就是農民們利用物聯網等技術，收集有關田地的精確資料，制定策略，對每一小塊土地精耕細作，從每一顆種子中榨取出最高的價值，這就是“精準農業”。

美國《外交事務》雜誌今年5/6月刊載文披露，因為人工測試土壤的成本昂貴，美國大多數農民在實際操作中改為每2.5英畝(約合1.01公頃)採取一個泥土樣本，巴西每12.5英畝(約合5.06公頃)採取一個樣本。因為一英畝(約0.4公頃)內的土壤有時各個指標差異很大，這樣稀疏採樣造成的後果，是農民忽視了提高部分地塊的生產力，又在其他地塊裡施了不必要的肥料。專家們的對策是開發低成本的感測器，提高採樣密度。例如，新的酸度感測器每隔一米就在土壤中插一個，自動讀取資料並記錄自己的GPS座標，這種做法的經濟成本比同等密度下的人工採樣顯著降低。當前的主要問題是大多數農場仍未普及這樣的感測器，更可靠、更準確的感測器仍在努力開發中。

農業雲服務覆蓋130國

美國加州奧克斯塔德的草莓生產商“諾克爾收穫”公司，採用的草莓生長即時監控設備，是由美國“氣候看守者(Climate Minder)”公司開發的。“諾克爾收穫”公司的草莓田裡，感測器負責測量土壤中的鹽分和水分等，物聯網採用射頻識別的電子標籤，把資料發送到“氣候看守者”的網路服務器。農民可以通過特定帳號訪問網站，即時觀察草莓溫室的各項資料。

“氣候看守者”成立於2005年，成立頭兩年就在土耳其200多個溫室中推廣自己的管理系統，在土耳其的家禽場、煙草儲存設施和冷庫中也有所應用。“氣候看守者”2012年被著名的美國灌溉公司“雨鳥”收購，成為其旗下物聯網系統品牌。

幾百年來，葡萄園一直是西班牙加利西亞地區的亮點，這裡的葡萄酒享譽世界。以往在氣候變化劇烈的季節，農民們擔心收成受影響，常通宵不睡守在葡萄園裡。如今，當地人把物聯網技術引入傳統的葡萄種植中，以便在使用環境資料時做出更明智的選擇。

加利西亞的雷亞斯·拜薩斯地區的葡萄園，引進了“利比利姆(Libelium)”公司的物聯網設備(成立於2006年的一家西班牙公司)，在園中組建了無線感測器網路，收集環境溫度、環境濕度和葉面濕度等資料，結合GPS設備提供的精確位置和時間資訊，通過3G網路發送到雲端。園丁們只要連接互聯網，就可以有針對性地對園內環境資料進行監控和調整。成立于2009年的“索倫姆(Solum)”公司，是美國斯坦福大學3個畢業生創建的。

公司強項是更高效準確的農產品抽樣分析，能更精確地判斷化肥的投放量，獲得更好的收益。用公司開發的兩套測量工具，農戶們可以自行到田野中測量土壤硝酸鹽含量。對於郵寄來的土壤樣本，公司有實驗室可以進行分析。2012年，該公司獲得了1700萬美元的投資。

2011年，成立於美國矽谷的“農場邏各斯(FarmLogs)”公司，是一家提供農業雲服務的初創公司。該公司的業務是讓農民通過互聯網和手機移動應用平臺，把耕作方面的資料上傳到平臺上，公司在拿到資料後進行分析，為農作物輪作提供智慧預測和優化。農戶們可以通過“農場邏各斯”的服務瞭解農產品價格、耕作開支、利潤預測和天氣等。截至去年，全美15%的農場是“農場邏各斯”的客戶，其應用者遍及世界130多個國家，包括中國。該公司發展如此之快的主要原因據估計和免費提供服務有關，因為受到多方青睞，迄今已獲得1500萬美元的融資。

用感測器監控豬咳嗽

為了生產更多更好的肉蛋奶，禽畜飼養業中與動物健康相關的大量資料，也是智慧農業實現精準化操作所必需的關鍵資訊。這方面典型的監測資料包括動物體溫、脈搏和空間位置等，感測器對於監控動物繁殖和疾病至關重要。例如，有母畜要產仔了，感測器會把該資訊傳送上網，網路再通過短信等形式發送到飼養者手機上。

歐盟對於精準禽畜飼養很重視，近年來贊助了多個項目。如在2011年投入運營的PCM項目，旨在對豬咳嗽進行記錄、監控。該專案相比人工觀察，能更早發現豬的呼吸系統疾病，便於獸醫迅速介入，及早治療。法國農業科學研究院則通過在牛群中安裝感測器，對牛的即時位置、體重、食物攝入量、甲烷排放量等進行統計，強化對牲畜行為的研究和分析。

創立於2011年的“法爾米農”是一家專注於牲畜飼養的克羅埃西亞初創公司，公司CEO馬特加·考匹克在克羅埃西亞一個農場出生和長大。他母親當年在管理農場時，很多資料是以大量報表的形式出現，分析資料給家人帶來很多困難，於是他在大學就讀時有了開發這方面專案的想法。如今該公司幫助農戶們從農場各處把這些資訊收集出來，使農戶們借助平板電腦獲得農場每一頭牛的即時資訊，這些資料包括產奶量、體重、醫療護理、健康問題、繁殖等，資料用清晰明快的圖表表達出來，便於農戶掌握牲畜生長週期、飼料配比和投放等。

“法爾米農”公司的服務啟動後不到1年，就吸引了450家農場使用，對於最多75頭牛的農戶，每頭每月收取0.25美元，對最多600頭牛的農戶每頭每月收取0.45美元。更大的農場按照量身定做的計畫付費。該公司去年5月獲得了410萬美元的融資，目前正在提升銷售力道，準備把總部轉往美國，研發工作則仍在克羅埃西亞開展。

智能灌溉滴水歸田

農業灌溉用水利用率不高的情況，在全球很多國家和地區存在。為解決這一問題，智慧灌溉能夠通過感測器探測土壤中水分含量，根據不同作物的根系對水的吸收速度和需求量的不同，控制灌溉系統進行有效運作，從而達到自動節水、節能的目標。

“超級農作物(CropX)”也是來自美國矽谷的創業公司，其主要產品是探測土壤參數的硬體，並用軟體向農民們顯示有關資料，旨在建立“土壤物聯網”。該公司的硬體產品包含的重要感測器有3個，分別負責收集地形資訊、土壤結構和含水量，以決定土壤對水的需求是多少。“超級農作物”公司用移動應用用戶端把雲計算結果發送給農民，如灌溉地圖和土壤水分狀況等資訊，農民也可以通過更改相應參數來計算不同區域土壤所需的灌溉量，做到滴水歸田。

目前，“超級農作物”公司的產品主要在美國密蘇里州、科羅拉多州和堪薩斯州近5000畝農田中應用，今年剛獲得900萬美元的融資，該公司把中國、印度和大洋洲也列為自己的目標市場。谷歌首席執行官埃裡克·施密特很看好這家公司。

具有創新思維的不僅僅是上面提及的創業公司，總部位於瑞士蘇黎世的ABB公司(一家世界五百強大企業)也參與瓜分智慧農業這塊大蛋糕。ABB公司在西班牙馬德里南部210平方公里的重要農業區推廣使用“海王星”智慧灌溉系統，使這片農業區的用電、用水分別比以前節省了12%和20%。“海王星”灌溉系統由遠端終端機裝置、資料獲取與監控系統和通信3部分組成，“海王星”資料獲取與監控系統不僅可顯示遠端終端機裝置的狀態、報警、事件、報告和歷史資料，還可通過短信和電子郵件進行通信，允許用戶通過互聯網遠端接入。

此外，從大範疇上來看，智慧農業也包括精準漁業。例如，大西洋鮭魚這樣的冷水魚種，對溫度變化非常敏感，連續、精確和靈敏的感測器對於控制水溫、觀察魚類行為不可或缺。歐洲是精準漁業領域的領先者，中國、韓國、日本和美國的發展也很快。

最後，我們不妨大膽展望一下互聯網(物聯網)與現代農業充分融合的前景：人們一方面享受著農產品大量增長帶來的優裕生活，一方面驚奇地發現，人類的勞作身影已在農田裡消失了，甚至傳統農民這個職業也不存在了——你和身邊的一位白領都在手機上玩開心農場，你玩的是遊戲，他玩的卻是真正的農場，彈指之間，播種、灌溉和收割就可輕鬆完成。

(本文在寫作中參考了美國《外交事務》《大西洋月刊》《紐約時報》等媒體的資訊，也參考了歐盟、ABB公司官網的資訊，特此鳴謝。)