基于物联网技术的现代食用菌产业实施方案
一、背景及意义
信息化是现代农业的重要标志，也是现代农业发展的重要技术支撑。物联网技术的应用可以加速食用菌的现代化。物联网可实现产业结构信息化、宏观决策信息化、生产管理信息化、生产加工信息化、投资产品市场信息化、农业气象等服务信息化；通过生产信息获取、传输、存储、处理、反馈和控制，加快传统设施食用菌栽培向高科技转型。物联网提供先进的工具和技术手段，加快传统食用菌产业用菌产业，促进信息化、智能新兴食用菌产业和现代食用菌设备产业的培育，大大提高生产效率、管理决策水平和市场化，促进资源和生产要素的高效合理开发利用，实现食用菌产业的可持续、稳定、安全、高效发展具有重要意义。
1.国外物联网的发展现状
在国际物联网方面，物联网技术的发展已进入数据库开发、网络多媒体技术应用和生产自动化控制的新阶段。通过物联网技术的应用，改变了传统农业生产的广泛运行模式，初步形成了信息农业发展的技术体系，实现了相关软硬件产品的产业化发展。
将政府投资与资本市场运作相结合，为物联网技术创造了发展环境，利用基于信息技术的精确田间作业实现了精准管理。结合农产品电子商务，促进农产品流通模式的根本变化。物联网可以通过数据分析提高生产效率，选择因地制宜的实用技术路径，提高产品在精准农业技术和精准农业机械研究两个领域的实用性。通过生产数据监测获取作物生长阶段信息，预测作物生长和生产质量信息。
物联网在生产中产中发挥极其重要的作用，不仅可以监测水、肥料、温度、湿度、空气中的二氧化碳含量、光照，还可以结合风扇、卷帘机、喷灌等设备实现定量操作，节约和提高效率。在产品内外运输、分级包装、销售流通等环节，物联网技术还可以快速准确地交付给客户，辅助贸易业务。
简而言之，国际物联网技术的研究、开发、转型和应用已经超越了传统的农业生产类别，使农业生产迅速发展到信息化、智能化和规模化，应用领域也从传统种植领域渗透和扩展到农业产业的各个领域。
2.食用菌物联网的发展现状
传统的简单提高劳动生产率和依靠经验管理的农业生产模式，逐渐开始对知识化、信息化、智能化定量管理的信息生产技术的需求，但仍处于起步阶段，与发达国家相比差距较大。
以工厂化为代表，用于菌种自动化生产、机械化接种、自动装瓶、机械化收获等各个阶段，相对分散，无法综合数据。特别是环境监测的模拟研究进展缓慢。我们迫切需要一套集成技术来模拟生产环节，最大限度地提高效率，降低风险。
通过物联网的软硬件技术产品和应用示范基地，可以促进精确食用菌生产的进一步发展。实现智能化、数据共享、信息载体和集成应用技术的实时诊断和协同决策。
食用菌行业产量和附加值较高，但信息集成应用仍处于初级阶段，远远落后于工业领域。食用菌科技投资明显不足，食用菌信息人才短缺，农民、农业企业家等信息技术用户急需培训，信息收集处理落后，农业生产信息技术落后，缺乏廉价优质的农业机械和设施设备。
新兴物联网技术的示范推广才刚刚开始，引起了各级领导和社会各界的关注。然而，现阶段食用菌产业具有生产种类多、经营规模小、种植模式多、产品种类多、批量小的特点，决定了近期物联网技术的发展必须根据我国现代食用菌的发展现状和进程，在引进、消化和吸收国外反映信息技术的先进机械、设备和模式技术的基础上，探索适合现阶段物联网研发、示范和产业发展的道路，实现农业及相关领域物联网技术的重大突破。从食用菌发展的长远来看，迫切需要明确物联网技术作为现代农业的重要技术支持，形成共识，物联网技术的发展和应用作为食用菌技术创新的重要组成部分，进一步明确食用菌产业物联网发展的方向和目标，组织制定物联网技术和设备发展计划，提高世界食用菌产业的整体竞争力，大力支持培育新兴物联网技术产业，支持现代农业发展。
二、主要目标
总体目标：通过系统规划、深入部署、增加投资、加强研发团队、加强创新平台建设，开展重大食用菌信息技术成果的转化和应用示范。加强现代信息技术转型传统食用菌的应用，大力提高食用菌领域的信息技术水平和应用普及，尽快武装食用菌生产和完善食用菌产业，培育新的经济增长点和信息机械设施设备、服务等新兴产业，促进食用菌产业和食用菌经济在现代农业快车道上实现快速、高效、可持续发展。
具体目标：
具有自主知识产权的农业信息化重大科技成果，依托物联网-农业通信的信息集成；50套硬件，如食用菌生长参数无损检测和精确诊断仪；建设3个农业信息技术集成创新示范区，形成重大科技效应。通过农业信息技术成果示范转化，食用菌信息技术示范推广，经济效益提高10%以上；建立3-5个农业信息技术培训基地，培训农业信息技术骨干100人，为农业科技园区、农业科技企业、科技农业合作社服务2000多名基层农业信息技术推广技农业合作社；初步建立以市场为导向、企业为主体、科教单位、专业网站为支撑的农业信息技术创新指导和支持示范体系。
三、重点任务
未来，项目实施将重点关注华北食用菌生产加工企业信息技术、智能设施农业技术、农业机械设备信息技术、节水灌溉信息技术、农业市场信息技术服务、农业气象预警减灾服务六个方面，重点加强生产企业、出口基地、设施观光园区、农业研究机构推广，努力在北京、河北建立3-5个示范基地，取得突破性进展，在不同农业相关特色产业开展示范。
可扩展的项目：
1.食用菌信息技术研发与试验示范项目
以现有食用菌为研究对象，重点研究作物生长参数无损监测和精确诊断技术、基于模型的作物精确管理处方生成技术、作物生产区域布局和空间分析技术。实现不同空间尺度下的精确作物管理，实现作物生产管理方案设计的精确和科学，为精确栽培提供普遍的决策支持工具。
以农业通为系统开发平台，结合大量与作物生产管理相关的区域农业信息和具体的物理地图，进行空间分析处理，在地图背景下分析作物生产管理信息，通过相关模型操作进行作物适应性评价、作物种植区划、种植体系评价、农产品生态区划、作物生产潜力分析、栽培管理方案设计等，建立区域作物生产管理分析体系，对农业资源信息的存储、查询、分析应用和农业生产辅助决策具有重要意义。
在设施食用菌方面，重点研发基于物联网的设施环境远程监测和自动控制系统，为生产者、生产管理部门和设施农产品消费者提供快速方便的查询平台，实现设施农业全过程的自动控制。
2.食用菌产季和外观质量的光温水精确调节技术
上市期和外观质量是决定设施产品价格和生产经济效益的重要因素。光温控制是调节食用菌产季和设施外观质量的重要手段。综合考虑作物生长发育对光温水条件的要求、产品目标上市期和外观质量，以及设施光温水控制所需的能耗，建立基于作物和能耗模型的作物生产季节和外观质量的光温水精确控制系统，为作物生产季节和外观质量的精确控制提供决策支持，实现节水灌溉的目的。
3.主要病害防治报警技术项目
在生产过程中，由于温度和湿度不合适，水不能定量监测，灭菌时间不足，操作不规范，导致疾病频发和严重损失。研究设施作物主要疾病预警模型，将疾病预警模型与温湿度传感器集成，开发基于疾病预警模型的设施作物主要疾病防治报警系统，为设施作物及时有效的疾病防治提供技术支持。
4.设施信息化项目
重点研发标准化食用菌工程成套设施、设备、环境调控技术和生产管理技术，开发食用菌规模蘑菇场智能控制系统。系统根据食用菌生长模型、环境控制模型和经济管理模型，对环境温度、湿度、通风、光照、有害气体浓度等环境参数进行监测，采用智能控制技术优化控制上述环境因素和生长要素，创造良好的生长环境和条件，提高产品质量、产量和生产效率。研究适度的大规模生产工艺和设施，开发全天候环境自动控制、节能新型组合栽培蘑菇室。重点解决环境控制及相关调控设施。
生产过程中的主要环境指标控制点、原材料损失、各种数据采集、记录、存储、查询、分析、打印、图形显示，并通过无线网络向控制中心发送数据分析结果，为生产过程中的质量检测提供依据，确保种植系统生产符合食品安全标准的食用菌产品。基于可扩展性的重点研究编制WINDOWS适用于封闭循环种植系统的计算机信息管理系统，可收集和存储生产过程中的各种数据，具有常用数据查询、打印、动态显示、分析、无线传输等功能的数据库系统，具有主要环境条件的判断子系统、原材料质量控制子系统和投资咨询子系统。
5.食用菌工厂化生产信息化项目