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全球智慧养殖行业规模不断扩大 我国“双循环”新发展格局提供契机

一、行业基本概述

智慧养殖,指的是在养殖过程中,通过集管理软件、监控平台和云服务等于一体的智能服务平台的应用,为养殖动物打造健康、舒适、安全的生活环境,为养殖者提供高效、可靠和综合的管理手段,提升数字化和智能化水平。

智慧养殖系统由环境监控系统、控制系统、云平台、通讯方式、拓展部分组成,具体如下:

1、环境监控系统

包括监测养殖场环境,常用的有空气温湿度、氨气、氧气、二氧化碳、硫化氢等有害气体、光照度等智能传感器;监测养殖场蓄水池参数的液位、水质PH、水质余氯等传感器,监测输水管道的压力传感器,采集蓄水池泵站的电流/电压/功率/工作时长/工作状态等参数的电量采集模块等设备,具体使用的感知类设备种类与数量灵活搭配,根据养殖场实际安装需求而定。

2、控制系统

管理智慧养殖管理系统的方式有三种,自动、手动、远程,其中手动控制方式,在智能控制柜的一体式触摸屏来进行,同时也是现场查看养殖场各项参数的显示屏;远程控制方式需要登录云平台管理界面进行操作,安卓/IOS手机/电脑APP及电脑网页来进行设置;自动方式同样需要在云平台进行参数、条件设置,系统按照预定的逻辑条件来执行。

3、云平台

物联网云平台,是整个系统“大脑”,功能多样,呈现传感器等感知设备检测到的数据、海康威视等视频监控画面、养殖场状态场景、历史数据曲线图等数据,管理养殖场员工分级账号,查找历史时间段数据、预警信息等,同时设定养殖场管理的逻辑条件,发布调控养殖场风机、除湿机、开窗机、喂水喂食机、取暖设备、刮粪板之类设备的命令。

4、通讯方式

管理智慧养殖管理系统采用无线通讯方式,2G、3G、4G、5G、以太网、WiFi多种方式可选,2G、3G、4G、5G指的是移动、联通、电信SIM卡,结合养殖场实际网络环境而定。

5、拓展部分

鉴于养殖场实际需求的多样性、多元化,智慧养殖管理系统支持其他物联网设备接入,比如调控蓄水池泵站的水泵控制柜,监测养殖场水电能耗的同时,智能切换水泵,依据“机会均等、互为主备”的原则,减少单台水泵磨损过度。

二、行业发展现状

自2009年IBM提出“智慧地球”(SmartPlanet)以来,学者与机构将智慧与物联网大数据信息化云计算等信息技术应用范畴相联系,探讨了智慧城市、智慧产业、智慧服务、智慧治理、智慧社会等概念。在信息科技的引领下,全球农业开启数字化革命,以“信息知识+数据驱动+智能装备”为关键要素,以高质量、高效率、高效能为主要特征的智慧农业,成为世界主要发达国家农业高质量发展的重要方向。

1、全球智慧养殖产业发展现状

(1)市场规模

根据观研报告网发布的《中国智慧养殖行业发展深度调研与投资趋势预测报告(2022-2029年)》显示,近年来,养殖业在市场需求和科技发展的双重推动下,逐步升级养殖规模、提高养殖品质,全球智慧养殖行业市场规模不断扩大,2021年达到了715.42亿元。

近年来,养殖业在市场需求和科技发展的双重推动下,逐步升级养殖规模、提高养殖品质,全球智慧养殖行业市场规模不断扩大,2021年达到了715.42亿元。

数据来源:观研天下数据中心整理

(2)应用场景

养殖环境监测

作为由物联网技术研发而来的养殖系统,数据采集功能无疑是强大的。通过氨气传感器、二氧化碳传感器、硫化氢传感器、智能水表、智能电表等大量感知类设备,24小时在线采集养殖场各个环节的实时数据,包括温度、湿度、光照、气味等环境数据,及养殖场用水用电量等能耗数据,和供水池液位、水泵工作状态、水泵电流电压等电参数,实时上传至管理云平台,以曲线、表格形式呈现,管理者可根据应用需求,选看某个养殖舍的数据波动,也能统筹查看整体养殖场数据;

畜状态监测

通过配置海康威视等品牌的高清监控摄像头、电子测温耳标、自动称重系统等设备,实时监控禽畜的成长状况,比如进食、行走、排泄等行为。当发现个别禽畜的异常状况时,结合收集到的体态、进食等数据进行疾病排查和预防,防范大规模疫病;

数字平台管理

无缝对接环境调控设备、水食喂养设备,低时延特性,在确保数据高效、安全传输的同时,支持显示屏、电脑、移动端等多种设备同时访问,成为强大的养殖监测和分析工具,管理者可以通过预设养殖任务、条件执行等形式远程进行养殖场管理,还可以通过大数据合理调配饲料,节省养殖成本;

总的来说,智慧畜牧养殖管理系统在猪牛羊鸡等多种禽畜养殖上均可应用,其他罕见禽畜养殖也能个性化定制方案,从数据层提升对养殖场的调度与管理,实现规模化、规范化、智能化养殖。

2、我国产业发展规模现状

(1)市场规模

近年来随着物联网、大数据、传感器等产业的发展,畜牧业的智慧化程度不断提升,我国智慧养殖行业市场规模不断扩大,截止到2021年底,我国智慧养殖行业市场规模达到408.37亿元。

近年来随着物联网、大数据、传感器等产业的发展,畜牧业的智慧化程度不断提升,我国智慧养殖行业市场规模不断扩大,截止到2021年底,我国智慧养殖行业市场规模达到408.37亿元。

数据来源:观研天下数据中心整理

(2)项目建设情况

早在20世纪90年代初,科技部就将农业专家系统等农业信息技术列为国家高技术研究与发展计划“863计划”的重点课题,1996—2003年期间,科技部累计投入资金近亿元、各级地方政府和农业企业投入资金近8亿元在全国20余个省份开展以农业专家系统为核心的智能化农业信息技术应用示范工程(农民俗称“电脑农业”)建设,共开发了5个“863”品牌农业专家系统开发平台,建立了包括大田作物管理、设施园艺栽培、畜禽养殖、水产养殖等方面的200多个本地化、农民可直接使用的农业专家系统。“十一”时期以来,国家“863计划”相继设立了“数字农业技术专题”“精准农业技术与装备”重大项目、“农村与农业信息化科技发展”重点专项、“农业精准作业技术与装备”主题项目、“现代农机智能装备与技术研究”重点项目、“智能化农机技术与装备”重大项目等一批智慧农业项目,部署了农业物联网、数字农业、精准农业、农机智能装备等系列现代农业信息化关键技术集成与示范工程,促进了我国智慧农业技术的研发应用与推广。其中由农业装备产业技术创新战略联盟牵头实施的“智能化农机技术与装备”重大项目投入共计2.758亿元,其中国拨经费1.138亿元。此外,国家重点研发计划、国家科技支撑计划也在农村农业信息资源整合关键技术集成与应用、智能农机装备、工厂化农业关键技术等领域提供了专项支持。

我国在推进智慧农业建设方面十分重视重大工程牵引。全国层面看,我国先后实施了北斗系统精准农业重大应用示范、农业物联网区域试验、信息进村入户试点、农业农村大数据应用试点、电子商务进农村示范、农业电子商务试点、“互联网+”农产品出村进城工程试点等工程,旨在通过试点示范实现“以点带面”,推动区域智慧农业发展。其中,农业农村部自2017起实施的数字农业试点项目,截至2019年年底累计中央投资11.5亿元,重点建设了数字农业创新中心、单品种全产业链大数据和数字农业试点县等3类项目共计92个项目。通过这些工程项目的示范带动,现代信息技术在我国种养业得到了初步应用,尤其在农情监测、农机精准作业与监管、动植物疫病远程诊断、无人机植保、精准饲喂等方面取得了积极成效。从地区层面看,涌现了北京智慧农园、长沙智慧农业示范区、济南智慧农业试验区、广东省“5G+”智慧农业试验区、福建省现代农业智慧园建设项目等区域智慧农业建设工程,为其他地方推动智慧农业落地提供借鉴。

开展智慧农业相关技术产品补贴,提高受众群体参与积极性。农业新技术由于高成本、高风险、作用效果不明等特点很难得到广泛推广,需要国家出台相应的补贴政策。智慧农业作为新技术、新模式,具有投入成本大、投资回报周期长、使用的技术门槛高等特点,需要政府进行一定程度的调控以促进这类技术的推广应用,其中技术补贴就是一个有效的调控工具。针对成本收益问题带来的智慧农业技术推广应用难问题,我国正逐步探索智慧农业相关技术产品补贴机制。如2017年我国开始试点推行的植保无人机购置补贴中,从事植保作业的农业生产经营组织可获得每架植保无人机购置补贴金额1万元~3万元,在国家购机补贴与地方补贴基础上,大部分地区植保无人机只需原价的1/3。同年农业用北斗终端纳入多个省级农机购置财政资金补贴范围,如甘肃对4种农业用北斗终端进行补贴,补贴额度在300元到27000元不等。从地区层面看,江苏省宜兴市将水产物联网列入农机补贴名录,明确对新装水产智能物联网设备的农户给予2600元/套(市场价为3000元/套)购置补贴,大大激活了水产养殖户建设水产物联网的积极性。总之,农业部门通过有效发挥财政出资的杠杆和引导作用,积极带动了社会资本参与智慧农业相关技术的推广应用,促进了智慧农业的可持续发展。

三、行业发展趋势

2、发展机遇

(1)经济持续健康发展为智慧农业发展奠定物质基础

“十三五”期间,我国经济社会发展取得了历史性成就,2021年国内生产总值1143670亿元,比上年增长8.1%。由于疫情冲击,2020年我国成为全球唯一同期实现经济正增长的主要经济体,经济的持续正增长为智慧农业的发展提供物质保障。数字经济成为驱动我国经济高质量发展的关键力量,助力农业高质量发展。2021年我国数字经济规模达到50万亿元,保持了9%的高位增长速度,在农业农村数字经济发展方面,2020年全国县域数字农业农村发展总体水平达到36.5%,全国县级农业农村信息化管理服务机构覆盖率为76.2%,农业生产数字化水平达23.9%。我国数字农业农村建设扎实推进,农业农村数字经济潜力正在逐步释放,数字经济与农业已呈现深度融合趋势,助力智慧农业弯道超车;经济的健康发展保障了科技研发投入的提升。“十三五”规划首次将科技进步贡献率作为核心指标,我国持续加大基础研究投入,强力推进关键核心技术攻关,研发投入规模居世界前列,科技创新取得新进展,为培育壮大新动能提供坚实保障。2021年我国全社会研发经费是2012年的2.7倍,基础研究经费是2012年的3.4倍。我国全球创新指数排名十年上升了22位,是世界各国中唯一持续快速上升的国家。在农业方面,坚持走中国特色农业科技自主创新道路,全力攻克农业核心关键技术,推进科技与农业生产深度融合,加快农业发展由依赖资源要素投入转向创新驱动发展。2021年全国农业科技进步贡献率迈上60%新台阶。因此,经济持续健康发展为新发展阶段智慧农业的深度发展提供充足的物质保障。

(2)农业政策为智慧农业发展提供良好的政策保障

农业是基础产业及战略性产业,农业政策是实现农业健康、高质量发展的关键环节。“十三五”期间,我国高度重视智慧农业,连续出台了多项政策支持智慧农业发展,农业政策制定和战略指引为智慧农业发展提供良好的政治保障。2016年《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》首次将发展智慧农业列入我国国民经济社会发展规划中。2017年《中国农业现代化规划(2016-2020)》提出,实施智慧农业引领工程,并将其作为创新强农重大工程之一。2017年8月《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》提出,发展生产性服务业有利于以市场化方式将智慧农业相关技术有效导入农业生产,并实现小农户与智慧农业有机结合的重要途径。2021年是全面推进乡村振兴、加快推进农业农村现代化的开局之年,国家相继发布《中共中央国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》和《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划纲要》提出要大力发展智慧农业,推动农业生产经营与信息技术的深度融合,实现生产经营和管理服务数字化改造升级。智慧农业作为小农户衔接现代农业的重要桥梁纽带,在助力产业兴旺、优化产业结构、促进农业现代化转型升级起到重要推动作用。因此,一系列强农惠农富农政策为新发展阶段智慧农业发展提供良好的政治保障,增强政策精准性,为促进农业基础稳固,实现农业转型升级注入强劲驱动力。

(3)“双循环”新发展格局为智慧农业发展提供契机

在新冠肺炎疫情冲击下,全球经济增长停滞、贸易保护主义抬头等复杂的国际环境,以习近平同志为核心的党中央提出构建“双循环”新发展格局,明晰了新发展阶段实现高质量发展需要努力的目标和归宿。农业是国民经济的基础,构建“双循环”新发展格局离不开农业的参与。“双循环”新发展格局为推进智慧农业核心技术研发提供契机。科技创新是构建“双循环”新发展格局关键举措,是事关我国发展的重大问题。“双循环”新发展格局下,加大对智慧农业研发领域的政策、资金、技术支持,提升核心技术的自主研发能力,加快解决智慧农业研发领域难题,为赶超欧美等农业发达国家提供技术保障,确保我国农业高质量发展顺畅进行;“双循环”新发展格局拓宽智慧农业发展空间。“双循环”新发展格局以国内经济循环为主体,着力提高国内供给质量,充分挖掘国内消费潜力。“双循环”新发展格局下,智慧农业借助“互联网+”的优势,从供给端和生产端入手,实现农业生产要素的最优配置,加强全链条农产品质量安全监管,培育和构建更加完整的内需体系,满足人民对优质农产品及生态性服务的新需要,倒逼农产品供给体系转型升级,日益拓宽智慧农业的国内国际市场。

2、发展潜力

智慧养殖将成为养殖业未来的发展方向,并且市场前景广阔。《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》提出,“十三五”期间,在畜禽养殖上,精准饲喂、发情监测、自动挤奶等在规模养殖场实现广泛应用。在水产养殖上,水体监控、饵料自动投喂等快速集成应用。

2020年9月27日,国务院办公厅印发《关于促进畜牧业高质量发展的意见》,提出畜牧业整体竞争力稳步提高,动物疫病防控能力明显增强,绿色发展水平显著提高,畜禽产品供应安全保障能力大幅提升。猪肉自给率保持在95%左右,牛羊肉自给率保持在85%左右,奶源自给率保持在70%以上,禽肉和禽蛋实现基本自给。到2025年畜禽养殖规模化率和畜禽粪污综合利用率分别达到70%以上和80%以上,到2030年分别达到75%以上和85%以上。

目前,一方面是传统养殖成本和环境要求不断提高,另一方面是物联网、大数据、人工智能等技术不断发展,养殖行业有了技术支撑。于是,在政策进一步加持和引领下,智慧养殖在人们的视野中逐渐活跃起来。传统养殖企业转型升级,京东、阿里、网易等互联网巨头也纷纷进军智慧养殖产业,不少创新企业也在通过科技寻找解决方案,在智慧养殖领域开辟新道路

3、市场规模预测

当前,我国智慧养殖渗透率还不高,但从长期来看,养殖智能化已经是养殖行业的发展趋势,随着养殖业规模化经营,养殖企业对经营效率的需求将会越来越高,而智慧养殖可以推进畜牧业提升养殖效率、规范养殖标准、完善养殖信息收集、加强食品安全建设。预计未来智慧养殖的渗透率将持续提升,行业市场规模将保持稳定增长,到2029年将达到758.27亿元。

当前,我国智慧养殖渗透率还不高,但从长期来看,养殖智能化已经是养殖行业的发展趋势,随着养殖业规模化经营,养殖企业对经营效率的需求将会越来越高,而智慧养殖可以推进畜牧业提升养殖效率、规范养殖标准、完善养殖信息收集、加强食品安全建设。预计未来智慧养殖的渗透率将持续提升,行业市场规模将保持稳定增长,到2029年将达到758.27亿元。

数据来源:观研天下数据中心整理(WWTQ)

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