国家标准计划《智慧果园建设技术规范》由 TC501(全国果品标准化技术委员会)归口 ,主管部门为农业农村部。
主要起草单位 中国标准化研究院 、全国农业技术推广服务中心 、农业农村部信息中心 、中国农业科学院农业信息研究所 、中国农业科学院果树研究所 、农业农村部大数据发展中心 、忠县果业发展中心 、阿里云计算有限公司 、深圳市丰农数智农业科技有限公司 、北京市农林科学院农业科技信息研究所 、广西壮族自治区经济信息中心 、中国科技开发院广西分院 、广西大学 、广西壮族自治区保密技术服务中心 、广西壮族自治区水果生产技术指导总站 。
| 35 信息技术、办公机械 |
| 35.240 信息技术应用 |
| 35.240.99 信息技术在其他领域中的应用 |
| 65 农业 |
| 65.020 农业和林业 |
| 65.020.20 植物栽培 |
发展智慧农业是“十四五”时期乃至2035年我国农业高质量发展的重要内容,科技部在十三五和十四五国家重点研发计划项目工厂化农业专项当中先后围绕智慧果园建设立项了6个项目。
农业农村部持续实施国家智慧农业建设项目,累计支持建设31个国家智慧农业创新中心、分中心和97个国家智慧农业创新应用基地,编制印发《国家数字农业创新应用基地技术指南(第二版)》。
近10年的“中央一号文件”中,每年均强调了智慧农业相关的内容。
2021年“中央一号文件”指出“发展智慧农业,建立农业农村大数据体系,推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合”。
2020年“中央一号文件”提出,要加快物联网、大数据、区块链、人工智能、第5代移动通信网络(5G)、智慧气象等在农业领域的应用,同时明确实施数字乡村试点工程。
《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中提出“完善农业科技创新体系,创新农技推广服务方式,建设智慧农业”。
2012年的“一号文件”首次提出全面推进农村农业信息化;2015年首次将农业现代化作为一号文件的首要议题。
中央网信办、农业农村部等10部门联合印发了《数字乡村发展行动计划(2022-2025年)》明确提出“智慧农业创新发展行动”。
2024年农业农村部关于落实中共中央国务院关于学习运用“千村示范、万村整治”工程经验有力有效推进乡村全面振兴工作部署的实施意见(2024年1月10日)提出“要加快发展智慧农业,建设一批智慧农业引领区,推动规模化农场(牧场、渔场)数字化升级,并健全智慧农业标准体系”。
这些政策文件和规划明确了智慧农业是我国农业现代化的主要发展方向,其相关标准化支撑显得尤其重要。
智慧果园是智慧农业在果园建设过程的具体应用场景之一,是对种植环境和农机作业精准感知后的水果精细化种植模式。
其运用卫星导航定位、物联网传感、地理信息系统 (GIS)和无线通信技术,以高度的农机化信息化融合,实现信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、精准调度、精准灌溉、产业链融合,利用全面感知、可靠传输、先进处理和智能控制等技术的优势,全面提高果园种植的效益水平,可实现水果种植提质增效,全面提高种植效率,减低成本,提高效益。
其中,数据获取是基础。
通过精准感知和数据采集技术创新,构建“天空地”一体化的数据采集技术体系,解决“数据从哪来、如何管”这一基础问题。
数据处理分析是关键。
进行数据挖掘与智能诊断技术创新,构建农业大数据智能处理与分析技术体系,解决“数据如何处理与分析和决策”的关键问题。
数据应用服务是核心。
通过精准管控与信息服务技术创新,构建数据赋能水果种植智能化决策与管理技术体系,解决“数据如何服务”的出口问题。
我国智慧果园建设近年来发展迅猛。
其中,2013年山东省农业厅联合山东省财政厅印发了《山东省农业物联网技术应用示范工程建设实施意见》,在果品生产领域建设了栖霞、蓬莱、荣成等10个数字化智能化管理示范县,数字化技术应用果园面积超3000hm2,通过数字化物联网技术,对果园环境条件、果树生长状况和病虫害发生情况等进行实时监测,利用专家管理系统及时采取相应的管理措施,实现了自动化、智能化控制。
《广东荔枝产业高质量发展三年行动计划(2021-2023年)》提出要加强高标准果园建设,重点推进茂名、广州、阳江、惠州、湛江等产地及农垦垦区低效果园升级改造,加强果园园地改造和智能生态、机械加工等基础设施配套建设。
北京平谷智慧果园共应用了10多种病、虫、水、肥、药的传感器与装置,装备了28种机械化智能化技术支持的农机作业装备(如植保无人机、智能割草机、智能喷雾机、修剪、施肥、水肥一体系统、采摘机器人等),基本解决了传统果园的管理粗放、机械化程度低等问题,基本实现了生产全程的无人化管理。
由于智慧果园建设涉及众多领域的复杂系统集成和应用,存在较强的技术复杂性。
如智慧果园建设过程中其基本功能的要求、不同设备之间的数据交互和共享、数据采集点的建设要求等,急需制定统一的标准明确给予指导。
目前我国在智慧果园建设方面发布的相关国家标准为空白,直接相关的只有1项农业行业标准NY/T 3990-2021《数字果园建设规范 苹果》,其内容也相对较为简单,仅仅规范了数据感知或采集部分的内容,对数据智慧分析决策和智慧控制部分完全没有相应要求,内容不完善,适用范围也仅仅适用于苹果。
相关的农业行业标准有NY/T 2136-2012《标准果园建设规范 苹果》、NY/T 2627-2014 《标准果园建设规范 柑橘》、NY/T 2628-2014 《标准果园建设规范 梨》,还发布了部分省市和少量团体标准相关地方标准和团体标准,完全不能满足产业发展的迫切需求。
本文件规定了智慧果园建设与管理的术语和定义、智慧感知、智慧决策和管理、智慧控制等。 本文件适用于水果的智慧果园建设、改造、设计和管理。