玉垒浮“云”变古今
“东数西算”助建数字化新农村

发稿时间: 2022-06-23 09:51 来源:人民邮电报 作者:本报记者 徐勇 实习生 杨成林 2022-06-23
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这貌似是一个普通的大棚,但如果你仔细看,就能发现端倪:大棚顶端的传感器一闪一闪地闪着红灯,记录着大棚内部的温度、湿度、光照……如今,以这样的数字化大棚为代表的数字新农村正在中国的大地上蓬勃发展。以安徽省为例,目前,全省已建设省级农业物联网示范点300个、益农信息社1.3万余个。全国一体化的大数据体系和5G的规模化应用使农村的生产模式发生了变革。但随着农村数字化的推进,生产作业中影响因素的复杂性让数据庞杂难分,如何处理越来越多的数据势必成为摆在农村数字化发展面前的新问题。今年以来,备受社会各界关注的“东数西算”正是解局之道。

从天上的云到手上的“云”数字农业大有可为

近年来,数字农村重要性与日俱增。2022年初发布的中央一号文件《中共中央国务院关于做好2022年全面推进乡村振兴重点工作的意见》中强调大力推进数字乡村建设,推进智慧农业发展,促进信息技术与农机农艺融合应用。

我国目前数字农村的发展重点集中体现在数字农业上。“数字农业”是将信息作为农业生产要素,利用现代的信息技术构建可视化的信息管理模式的现代农业。自2003年启动实施“数字农业技术研究与示范”项目,至今已构建起数字农业的基础骨架。而“东数西算”作为数字经济的核心项目,有力起到了丰富数字农业血肉的重要作用。实现农业运行模式的关键在于数据处理。“东数西算”将从三个方面解决农业数据的处理问题。

首先,“东数西算”完善处理了算力供给的普及性问题。通过算力的标准化、异构算力的接入,避免算力主要集中在少数大型云服务商的手中,打破农村普遍存在的“有数没地算”的尴尬局面。作为数字经济发展的核心生产力,要实现全国的算力资源统一调配,更好地保障农业产业对算力的需求。目前我国的数字化农业实现了从种植到货架的覆盖,对算力的需求与日俱增。以现在的大棚为例,除了必备的视频监控,也需要多种传感器如光照传感器和二氧化碳传感器、空气温湿度传感器相互配合,并由棚内气象站收集数据,遥控进排风口、水肥一体机,利用土壤电导车及时调节土壤pH值,没有强大的算力支撑不足以保障种植水平。“东数西算”的出台,让农业生产算力分配的底线得以保住。

其次,及时开发西部的算力对农业数据处理有着重要的分流作用。“东数西算”工程对于网络要求较高的业务由东部承接,而对于后台加工、离线分析、存储备份等网络要求不高的业务由西部数据中心承接。收集的农业数据先进入调配中心统一分流,保证算力需求的合理分布,提高算力资源使用率。“东数西算”下一步着力发展的算力资源分配自动化和智能化,让调度系统具备智能解析及网络感知功能,能根据业务特性,自动调度数据分配。如在大规模的农田种植中,需要利用卫星遥感技术自动采集农田环境或植株图像,通过图像处理确定相关参数以及位置并实时遥控辅助农业机器人进行相关操作的,属于对时延敏感、访问量大的应用,调度到离用户最近的算力节点处理。将不直接面向用户、大数据、备份等应用,如通过大数据对农产品生长态势、农田形态、病虫害进行分析和预测则调度到西部节点,实现东西部之间的智能算力调度,使实时性强的农业数据得到更快处理并给予反馈。

最后,对于分流向西部的数据,可以得到更有效的处理。相较于工业互联网等项目,农业数据处理周期长以及时效性较弱的特点也让数据处理的紧迫性较低,但新农业的数据处理相较于传统农业更加精确,分析架构也更加复杂,设计的模型常常是非线性且多不确定性的,故数据量也十分庞大。“东数西算”恰好能解决其高存储需求的问题。如数字农业的组成部分——农业大数据,农业大数据是在开放系统中收集、鉴别、标识数据,并建立数据库,通过参数、模型和算法来组合和优化多维度海量数据,为生产操作和经营决策提供依据,并实现部分自动化控制和操作,西部的优秀数据存储能力可以支持收集并保留更多农业生产中的大数据,有效激发数据要素创新活力。“锦江春色来天地,玉垒浮云变古今”,从看天上的“云”到看手上的“云”,农业生产已经和过去截然不同。

告别“土”味新农村生活前景美好

“给刚进直播间的朋友们解释一下,这是我们老乡自己种的,绝对放心……”眼下,农产品直播带货已经在农村生根发芽并茁壮成长,它带来的是农村前所未有的生活方式,从两条腿到处跑着卖货到在手机上戳几下完成,网络如同高速路连接屏幕两端,带动农村发展。

要想富先修路,大数据时代,完善农村地区的数字基础设施非常重要。如今,农村的数字基建已经有了大幅进步。2021年,未通宽带的行政村通过电信普遍服务实现“动态清零”,平均下载速率超过100Mb/s,基本实现与城市同网同速。

但客观而言,农村地区的数字化生活还有很长的路要走,《数智乡村白皮书(2021)》报告指出,我国农村数字化、智能化由于建设周期长、投入规模大而回报率低。“东数西算”的出现可以缓解现行数字化农村中存在的压力,刺激农村数字化发展。

“东数西算”为农村生活提供数字化动力。生活方式的变化使农村对算力的需求增加。农业农村部发布的数据显示,2020年全国县域政务服务在线办事率为66.4%,县级农业农村信息化管理服务机构覆盖率为78.0%,数字化的生活方式在农村越发普遍。“东数西算”的出现,有力提升国家整体算力水平,对于数字化程度提升的农村地区而言可以在生活的各个方面更多享受到数字化带来的便利,可以更好地发展“互联网﹢教育”“互联网﹢医疗健康”等项目。

“东数西算”更有效收集整合农村数据资源。由于东部地区的数据存储功能也无法承载广大农村地区散杂的数据,只能有所取舍,无形中浪费了数据资源。同时,乡村数字化复合型人才不足,数字化技术难以得到充分应用,使珍贵的数据信息得不到有效运用。专家表示,现在农业有效数据资源不足,数据资源分散、不够精准,难以利用数据进行趋势性决策分析。而“东数西算”的分流作用让先前被抛弃的“无用”数据转移至西部数据库中存储,同时提升的算力水平也可以更好地整合农村数据,缓解人才不足的压力,有助于实现乡村治理精准化,给予中国农村发展更好的建议。

农村地区需做好信息化设施建设才能有效抓住“东数西算”的契机,加快构建畅通便捷的通信网络,鼓励电信运营商在农村提供优惠服务,推动新型数据中心有效布局,让农村“面朝黄土背朝天”变成过去。

今年5月23日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《乡村建设行动实施方案》中指出下一步发展方向是建设更高效的农业农村大数据中心,同时加强农业生产经营、管理服务、农产品流通等大数据平台建设,届时,“东数西算”对于算力需要增长快速的农村而言将成为构建数字型农村的一针强心剂。充分发挥政策叠加效应,让广大农村融入一体化推进算力优化布局和体制机制改革创新,农村可以搭上“数字化快车”,对农业振兴可起到积极推动作用。

小贴士

数字农业的核心要点

何为“数字农业”?

数字农业是一个复杂的工程,将遥感、地理信息系统、全球定位系统、计算机技术、通信和网络技术、自动化技术等高新技术与地理学、农学、生态学、植物生理学、土壤学等基础学科有机地结合起来,实现在农业生产过程中对农作物、土壤从宏观到微观的实时监测,以实现对农作物生长、发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境信息的获取,生成动态空间信息系统,对农业生产中的现象、过程进行模拟。当前数字农业主要由四部分组成,分别是农业物联网、农业大数据、精准农业、智能农业。

农业,为什么要用算?

数字农业是将信息作为农业生产要素,用现代信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的现代农业。数字农业使信息技术与农业各个环节实现有效融合,达到合理利用农业资源、降低生产成本、改善生态环境、提高农作物产品和质量的目的,对改造传统农业、转变农业生产方式具有重要意义。

其他国家的数字农业现状

荷兰作为数字农业的代表,已形成发展较好的高科技农业体系。荷兰光照不足、土地资源稀缺等特点迫使荷兰提高土地的利用率,将信息化、工业化技术与生产技术相结合,利用7%的耕地建立了面积近17万亩的由电脑自动控制的约占全世界温室总面积1/4的现代化温室,实现了全部自动化控制,包括光照系统、加温系统、液体肥料灌溉施肥系统、二氧化碳补充装置以及机械化采摘、监测系统等,保证生产出的农作物高效优质,鼓励发展循环农业,积极开发设施农业、循环农业、数字农业、生态农业,探索出以专业化、集约化、高新技术与现代化管理为特点的荷兰农业模式,重视土地资源保护,实现农业绿色可持续发展。

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