“互联网+”智慧农场:生鲜农产品的生产运营创新模式

“互联网+”生鲜农产品供应链智能化,致力于提高生鲜农产品供应链的优化、决策和运营能力,实现“小农户”与“大市场”的有效衔接。

“互联网+”生鲜农产品供应链上游延伸到农户,形成了“公司+农户”、“公司+生产基地+农户”、“公司+农民专业合作社+农户”和“公司+农户”家庭农场等集约化经营模式,为生鲜农产品智能化生产提供了适合的生产单元。生鲜农产品智能化生产致力于以科技赋能改变我国劳动力平均经营耕地面积远低于世界平均水平的现状、“一家一户”农业生产方式现状,推动“互联网+”智慧农场生产模式创新发展(赵林度,2021)。

1.“互联网+”智慧农场生产模式

由于生鲜农产品智能化生产能力随着农业集约化、专业化、组织化和社会化发展水平的提高而提高,所以虚拟农场成为生鲜农产品智能化生产体系建设的首选。智慧农场延承“互联网+”农业思维,充分发挥智能科技的作用,实现智能化农业生产管理(刘欣,2020)。“互联网+”智慧农场生产模式可以转变粗放的人工种植/养殖管理模式,大幅度降低耕、种、养、管、收、销等环节的人工成本,推动现代农业生产低成本、高效率、高效益可持续发展。

(1)“互联网+”智慧农场种植模式

面对生鲜农产品生态种植需求,智慧农场集成应用无人化农机、土质监测、病虫害遥感遥测等智能设备和技术,实时监控生鲜农产品生长过程,形成“互联网+”智慧农场种植模式(图1)。在云计算、物联网等技术支持下,实时监测生鲜农产品生长环境、生长状况,根据生鲜农产品生长需求信息实现灌溉、农药喷洒、光照调控和报警的自动化。

“互联网+”智慧农场:生鲜农产品的生产运营创新模式
图1  “互联网+”智慧农场种植/养殖模式

“互联网+”智慧农场种植模式体现了智能技术在生鲜农产品耕作中的应用,致力于实现生鲜农产品智能化生产决策、管理和操作,以提高生鲜农产品生产效率、保障生鲜农产品生长环境和质量安全。从虚拟农场到智慧农场种植,科技赋能生产单元、农场土地、生态环境,以更加精准科学地创造现代农业价值。

(2)“互联网+”智慧农场养殖模式

面对畜禽生态养殖需求,智慧农场集成应用可追溯技术、环境监测设备、无害化处理设备等设备和技术,实时监测畜禽生理机能、健康状况和饲料转化率,形成“互联网+”智慧农场养殖模式(图1)。在云计算、物联网等技术支持下,实时监测畜禽生长环境、生长状况,根据畜禽生长状况实现排泄物、水质、生态环境智能监测。

“互联网+”智慧农场养殖模式能够满足畜禽全生命周期可追溯,以及养殖过程中饲料、兽药、疫苗的全程可追溯需求,有助于提供无公害绿色食品、有机食品信号用于培育优质优价市场环境。科技赋能智慧农场养殖,重在保障畜禽健康状况、降低疾病风险,提升生鲜农产品质量安全。

2.“互联网+”智慧农场运营模式

生鲜农产品智能化生产呈现自动化、无人化、全程化发展趋势。在图像识别、卫星遥感、大数据等技术支持下,驱动无人化农机自动化作业,包括无人植保机、无人喷灌系统等;依赖于农业物联设备,可以快速采集土壤营养成分、湿度、肥力、天气等数据,可以全程监控农作物的生长状况,依托农业生产大数据生成最佳的种植/养殖模型。

(1)数据驱动的智慧农场运营模式

在无人化农机、土质监测、病虫害遥感遥测等智能设备和技术支持下,农户通过获取的农业生产大数据了解农作物生长环境、生长状况,贯穿从选种到育种或者成熟采摘全过程(图2)。通过实时监测数据分析,合理灌溉、合理施肥、养分补给、及时开展病虫害综合防治,以保障最佳的生长状况。

“互联网+”智慧农场:生鲜农产品的生产运营创新模式
图2  数据驱动的智慧农场运营模式

由于生鲜农产品具有明显的地域性、季节性和周期性,需要因地制宜、因时制宜、不违农时,依据实时数据驱动智慧农场运营。农业生产大数据不仅包含实时数据、运营数据,而且融入农户生产经验数据、科学种植/养殖数据,以最佳的种植/养殖模型保障生鲜农产品正常生长。

(2)知识驱动的智慧农场运营模式

生鲜农产品具有地域性、农业生产大数据具有专属性,不同智慧农场的农业生产大数据难以直接共享应用。在农业生产大数据分析基础上,经深入挖掘形成农业生产知识库,经验正并逐步提升价值而投入实践(图3)。Ryu等(2015)认为农业生产知识库来源于专家、农户的探索与实践,通过分享种植养殖知识和经验使知识共享的农场更加智能化。

“互联网+”智慧农场:生鲜农产品的生产运营创新模式
图3  知识驱动的智慧农场运营模式

“互联网+”背景下,不仅可以通过智能化技术设备提高生鲜农产品生产效率,而且可以通过生产经验知识共享实现高效的农业生产。知识驱动的智慧农场运营模式,可以支持鱼菜共生(aquaponics)和稻鸭农法,农户可以依托共享的农业生产知识创建高效的智慧农场,提高智慧农场运营效率和效益。

3.“互联网+”智慧农场创新模式

“互联网+”智慧农场集成了生鲜农产品智能化生产体系的思想、方法和技术,探索的生产模式、运营模式更具创新性。在“互联网+”智慧农场生产模式、运营模式价值驱动下,进一步探索更具前瞻性的创新模式,有助于提高虚拟农场等生产单元面向最终消费者、面向市场环境的智能化生产能力。

(1)多业态多渠道农业服务化模式

制造业服务化探索了从“产品→产品和服务→服务”的转型发展路径,探索以服务化最大化产品价值的途径和方法。随着智慧农场的发展,无人化农机、环境监测设备、无公害处理设备等制造商以制造业服务化形式进入农业生产领域,推动多业态多渠道农业服务化模式的形成和发展。多业态多渠道农业服务化模式如图4所示。

“互联网+”智慧农场:生鲜农产品的生产运营创新模式
图4  多业态多渠道农业服务化模式

农业、制造业、金融业等多产业,农业生产、设备制造、租赁服务等多业态,以及线上线下多渠道融合而成的农业服务化模式,在帮助智慧农场解决智能化设备和技术的同时,帮助解决资金、人力和服务问题。在多业态多渠道农业服务化模式中,农业设施设备制造商提供设备租赁、维修维护、技术指导等综合服务,以增强智慧农场智能化生产和运营能力。

(2)全信用全场景生产运营模式

在生鲜农产品智能化生产过程中,如果与云平台关联的所有智慧农场的信用都是透明可见的,就可以在任何一个场景中应用全透明信用,从而形成全信用全场景生产运营模式。全信用全场景生产运营模式,意味着智慧农场之间可以无信用风险地全方位合作,共同完成一个或者多个客户群的订单任务。

智慧农场在生鲜农产品质量安全管理、生态种植/养殖、无公害处理等方面均具有较高的信用,能够以可信的行为赢得消费者的信赖,可以在云平台、智能设备和技术支持下实现多个智慧农场的任务分解。基于云平台的智慧农场协同运营模式,能够通过订单集成、订单分解共同满足最终消费者需求,提高生鲜农产品智能化生产能力。

全信用全场景提供了智能化生产效率协同提高的基础和环境,实现智能化设备和技术、农业生产大数据共享。全信用全场景生产运营模式创建了信用池、风险池和订单池,奠定了智慧农场之间信息、资源和能力共享的基础,依赖于透明的信用、风险和订单提高生鲜农产品供应链智能化生产能力。在数字化供应链环境中,可以应用区块链技术增强信用传递能力(Antonucci et al.,2019;Kamble et al.,2020),拓展全信用全场景的应用领域。

参考文献

[1]赵林度. 2021. “互联网+”生鲜农产品供应链[M]. 北京:科学出版社.
[2]刘欣.2020.“互联网+”环境下智慧农场营销创新研究[J].电子世界,(10):57-58.
[3]Ryu M, Yun J, Miao T, et al. 2015. Design and implementation of a connected farm for smart farming system[C]// 2015 IEEE SENSORS-Busan: 1-4.
[4]Antonucci F, Figorilli S, Costa C, et al. 2019. A review on blockchain applications in the agri-food sector[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 99(14): 6129-6138.
[5]Kamble S S, Gunasekaran A, Gawankar S. 2020. Achieving sustainable performance in a data-driven agriculture supply chain: a review for research and applications[J]. International Journal of Production Economics, 219: 179-194.

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