农业物联网技术与精准农业的发展思路是哪些?

农业物联网技术与精准农业的发展思路是哪些?,第1张

托普农业物联网监测系统为农田信息获取提供了一个崭新的思路。物联网是通过射频识别、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、跟踪、将传感节点布设于农田等目标区域,网络节点大量实时、精确地采集温度、湿度、光照、气体浓度等环境信息,这些信息在数据汇聚节点汇集,网络对汇集的数据进行分析,帮助生产者有针对地投放农业生产资料等,从而更好地实现耕地资源的合理高效利用和农业现代化精准管理,推进农业生产的高效管理、提升农业生产效能。应用农业物联网监测系统重要组成的无线传感器网络进行农田土壤墒情信息获取可以满足快速、精确、连续测量的要求。无线传感器网络作为一种全新的信息获取和处理技术,凭借其低功耗、低成本、高可靠性等特点,已逐渐渗透到农业领域。

(XX年XX 近日,本人围绕如何加快推进全县农业产业发展步伐为主题,深入开展调查研究,在全面调查了解全县农业产业发展情况的基础上,认真总结分析 2012 半年农业产业发展存在的问题,并就如何开展好下半年工作进行深入调研,现提出如下建议。 (一)农业产业化经营的含义。农业产业化经营就是以国内外市场为导向,以提高经济效益为中心,以当地农业的支柱产业、主导产品为重点,优化各种生产 要素组合,实行区域化布局、专业化生产、一体化经营,规模化建设、系列化加 工、社会化服务、企业化管理,形成种养加、产供销、贸工农、农工商、农科教 一体化的农业和农村经济发展的经营体系、经营方式和产业组织形式。概括起来 说就是将生产、加工、销售有机结合,依靠农业龙头企业带动,走市场化和集约 化的道路。实现一体化经营的农业。 设过程中,农户小生产与大市场大流通的矛盾,一直未能彻底地解决,在市场经济条件下如何解决好一家一户分散的小生产与逐渐扩大的市场之间的矛盾,必 须进行组织制度的创新;城乡关系、工农关系不协调,农业比较效益低,农民务 农积极性不高,投入严重不足,农民收入增长减缓;随着农业和农村经济的发展, 农业与非农产业的利益分配的矛盾,农村经济运行机制与市场经济发展要求不相 适应的矛盾日趋明显;农业领域市场法规不配套、不完善,通过规模经营和多层 次加工,既提高了流通效率,又实现了产品增值,从而改变了原始产品供应状况, 有效地提高了农业的经济效益。 (三)农业产业化经营的意义。加快农业产业 化发展是农业农村经济工作中带有全局性、方向性的大事,是坚持科学发展、加 快转变发展方式、建设富裕和谐生态XX 的重要举措,也是推进农业现代化、统 筹城乡发展、拉动财政增长、提高农民组织化经营程度和促进农民持续增收的必 然选择;是使农业走上自我发展,自我积累、自我约束、自我调节的良性发展轨 道的现代化经营方式和产业组织形式;实质是指对传统农业进行技术改造,推动 农业科技进步的过程,是实现农业现代化的必由之路。加快发展农业产业化经营, 有利于丰富和完善以家庭承包经营为基础、统分结合的双层经营体制,解决一家 一户的小生产与千变万化的大市场对接的矛盾;有利于促进农业和农村经济战略 性结构调—2— 整,发展规模经营和标准化生产,提高农业综合生产能力和国际竞争力;有利于扩大农民就业,增加农民收入。 (一)强化基础夯实基地。把加快农田水利建设作为推进农业产业化发展的重要条件,根据产业布局稳步推进中低产田地改造和农田水利建设,突出以骨干水 源、农田排灌、农田林网、土地整治、机耕道路、流通设施和通讯信息为重点的 基础设施建设,力争到“十二五”末,围绕 12 类优势特色产业,建设专业化、规 模化、优质化、标准化的农业产业化原料基地 40 万亩;加强职业型农民培训, 培育有文化、懂技术,善经营、会管理的新型劳动者3 万人,打牢农业产业化发 展的基础。 (二)培育特色优势产业。围绕建设富裕和谐生态县的目标,依托资源,依靠科技,大力发展特色产业、绿色产业和新兴产业。培育优质稻、烤烟、甘蔗、茶 叶、中药材、果品、蔬菜、核桃、木兰植物、香料、畜牧、水产等 12 大主导产 业。建设集生态、旅游、休闲为一体的特色农业试验、示范、培训科技园区。建 设原料生产基地,做好生物资源开发创新,培育示范类龙头企业,突破加工营销, 推进系列产品开发,促进机构配置,不断提高规模化集约化水平,提升产业的规 模和效益。 商引资优惠政策(试行)》《XX县招商引资工作奖励办法(试行)》,采取独资、 合资、合作、股份制等多种形式,招商引资,吸引国内外参与XX 农业产业化建 设。促进农业专业化生产、规模化经营。继续加大对重点龙头企业的扶持力度, 重产业体系的配套完善,发挥龙头企业带动和聚合作用。每一个区域性的特色主导产业,都要重点培育一个龙头企业、建设一个无公害标准化生产基地、配套 一个产品质量检测中心,完善体系,形成不同层次、各具特色的农业产业化体系。 促进资源的综合利用和循环经济发展,推进龙头企业和产业集群的形成和发展壮 (四)拓展市场打造品牌。加强市场与流通基础设施建设,完善市场功能,构建辐射州内外的现代市场体系,形成有利于农业产业化发展的市场流通网络。在 加快建设兴街进出口加工贸易区的同时,建设农产品综合交易市场,大型活畜禽 交易市场,发挥货物集散功能、物质仓储功能、市场信息功能、物流配送功能、 市场交易功能、配套服务功能,集产品展示、现货批发、期货订单、货物保险、 资金结算等现代商品交易提供便利条件,促进商品快捷贸易。鼓励龙头企业通过 “创造一个名牌,激活一个企业,带动一片产业”,生产无公害农产品、绿色食品 和有机食品,申报“三品”、原产地认证和知名商标、引导企业实施名牌战略,提 升XX 农产品绿色、营养、生态、安全、健康的整体形象。 (五)科技创新技术支撑。加快建设农业科技创新体系建设,构建农产品加工科技创新体系和推广应用平台,增强科技自主创新能力。鼓励龙头企业开展技术 研发和技术创新,改进加工生产工艺,不断提高产品的科技含量和附加值。推进 科技成果向现实生产力转化,不断提高农产品精深加工水平和产品档次。构建以 龙头企业为主体、产学研相结合的农业科技创新体系,大力培育科技人才队伍。 支持龙头企业与高等院校、科研院所合作共建研—4— 发机构,对关键技术开展联合攻关。扶持一批在生物技术、良种培育、丰产栽培、节水节能、冷链保鲜、疫病防控等领域取得创新成果的科技型龙头企业,提 高科技对产业化发展的支撑能力。 (六)建立完善经营机制。鼓励产业化经营组织与农户签订产销合同;大力发展订单农业,引导龙头企业与农户形成相对稳定的购销关系;鼓励龙头企业采取 设立风险资金、利润返还等多种形式,与农户建立更加紧密的利益关系;鼓励产 业化龙头企业建立现代企业制度;引导农民以土地承包经营权、资金、技术、劳 动力等生产要素入股,实行多种形式的联合与合作,与龙头企业结成利益共享、 风险共担的利益共同体。 (七)开发产品注重质量。支持农业龙头企业加强质量管理工作,推动按标准进行生产加工。坚持和完善农产品质量标准、产地环境标准、生产技术规范,开 发系列特色优质农产品,不断提高农产品的质量和效益。支持龙头企业开展国际 质量体系和食品安全管理等质量管理体系认证,通过定量包装、标识标志、商品 条码等手段,提高农产品流通领域的标准化管理水平。加强农产品质量安全监控, 切实落实农产品生产、收购、储运、加工、销售各环节的质量安全监管责任。建 立健全农产品生产档案、质量认证和市场准入三项制度,杜绝不合格产品进入市 场,构建农产品质量安全的长效机制。 (八)培育专业合作组织。大力培育农民专业合作组织,支持农民专业合作组织为分散经营的农户提供市场信息、农资供应、技术辅导、信贷资金和产品加工、 贮藏、运销等系列化服务。引导农民专业合作组织与农业龙头企业形成“风险共 担、利益共 享、相互协作”的联结机制,建立稳定的产销关系,加快形成“农民专业合作组织+基地+农户”、“企业+农民专业合作组织+农户”等组织形式,大力发展订单 农业,降低农业风险,不断提高农民组织化经营程度。 一是全县总人口XX万人,共有耕地XX 万亩,人均耕地XX 亩,耕地总量不 足且零星破碎,局部地区水资源极度缺乏,现代化的农业基础设施建设相对滞后, 加之近几年不断出现的干旱、洪涝、冷冻等自然灾害,给全县粮食增产、农业丰 收带来许多困难和不确定因素,特别是今年7 月份持续强降雨天气,造成大部分 地区洪涝灾害,导致全县各乡(镇)农业生产不同层度受灾;二是各乡(镇)对 农业产业发展的认识不够,重视程度各异,相关发展政策和扶持措施还需要完善, 引进企业扶持产业发展的力度不够,农业产业发展不平衡,多数产业难以形成规 模,农业产业发展后劲不足;三是生产资料价格较高,且稳定性差,部分群众收 入较低,生产资料投入受到制约,加之农村中科技知识较丰富、栽培管理技能较 强的大量青壮劳力外出务工,造成农业生产和科技措施推广的落实难度增加,农 业生产成效不明显;四是全县扶贫面较大,财政困难,农业基础设施建设滞后, 部分山群村寨交通条件差,种植养殖业销售不利,制约了农村农业产业化发展步 伐;五是招商引资力度还需进一步加强,吸纳社会各农业产业发展扶持力度不够, 规模以上产业较少,严重制约了全县农业产业化发展步伐。 五、下步工作建议针对当前农业产业发展存在的问题,在一步工作下,需进 一步认真贯彻落实中央和省、州关于农村工作的决策部署,深入推进带动农民参 与发展现代农业、带动农民持续稳定增收,切实改变农业发展方式,增强农业竞 争力、建设现代农业,促进我县农村经济加速发展,加快推进农业产业发展步伐。 (一)高度重视,提高认识。农业产业发展是促进农民增收,加快农村经注发展的重要途径,是提高发展水平,促进农业增收的有效方法。改革开放二十多年 来,随着我国农业生产力 水平的不断提高和农业产业结构调整的不断优化,特别 是社会主义市场经济体制的确定,农业生产的高效、持续发展对科学技术、信息 技术、生产资料供应、农产品质量、农业生产者素质的要求愈来愈高,加快农业 产业发展具有十分重要的意思,因此,全县要树立发展意思,在推广理念、推广 内容、特别是在机构设置、运行机制、管理方式、投资渠道等方面要创新方法促 进农业产业发展。 (二)突出特色,优化结构。以市场为导向,立足自身优势,因地制宜,大力发展适销对路特别是品质优良、特色明显、附加值高的名优特新农产品,增强特 色产品的竞争力。此外,我县地处亚热带,气候温和,光照充足,沿线耕地质量 较好,有利于发展粮食、果蔬、中草药、畜禽、水产等农牧渔业,要逐步优化区 域布局,打造主导产业,加快特色农业生产基地和产业带建设。一是抓住“XXX” 发展规划的实施战略,大力发展以金银花、猫 豆、石斛、重楼等为主的生物药材;二是利用全县小坝子交通水利优势,着力发展优质大米、菜籽油为主的粮油产品;三是走“公司加基地连农户”的“订单农 业”路子,按照先示范后规模和基地建设、企业引进、市场连接同步进行的原则, 大力发展甘蔗、烤烟、乌骨鸡、生猪等种养业。 (三)培育龙头,促进经营。继续扶持壮大农业产业化龙头企业,培育一批起点高、规模大、带动能力强的龙头企业,把发展农产品精深加工环节作为推进特 色农业发展的重要突破口。加大对农业专业合作经济组织的扶持力度,加强引导 和规范管理,力争在蔬菜、水果、食用菌等营销协会建设上实现新突破。同时搞 好农民经纪人培训,壮大经纪人队伍,提高经纪人素质,引导他们在积极调整结 构、发展特色农业生产中发挥更大作用。要以兴街江龙专业合作社为试点,积极 探索推广“农村合作社加公司连基地带农户”的发展模式,整合资源和力量,狠抓 特色产业培育,壮大农村集体经济,千方百计增加农民收入。 (四)强化宣传,示范引路。采取电视、网络、标语、会议、信息等宣传方式,广泛宣传农业产业发展的重要意义、目标任务、工作重点、方法措施,引导全县 各级各部门、各族群众和社会各界关注、关心、支持和参与农业产业发展,营造 声势,形成凝聚人心、坚定信心、振奋精神、齐心协力做好全县农业产业发展的 良好氛围;与农业科技示范基地建设相结合,坚持先示范、后推广的原则,每个 产业兴办1—3 个示范样板,每个养殖业建—8— (五)强化培训,提高能力。一是充分利用广播、电视等视听媒体进行科技宣传报道,结合科技示范项目实施及春季动物防疫等工作,以出版报、印发宣传资 料、街天宣传、举办专题培训、科技人员进村入户等各种形势,广泛开展农村实 用技术宣传培训活动,力求使科技宣传培训横向到边,纵向到底,不漏村户,不 留死角。二是通过抓良种工程,加快新品种更新换代步伐,完善良种培育、选育、 引育体系,推动良种繁育、推广应用的市场化进程。特别是强化农业科技推广和 培训工作,围绕主导产业开展培训,大力推行实用新技术,开展劳动力技术培训 和多渠道、多形式的农业实用技术培训;三是在认真做好退耕还林基本口粮田、 万头猪场建设等在建项目实施的同时,认真研究中央、省州农业发展项目投资意 向,结合县情实际及时编制适宜的农业发展项目申报,加强项目对接协调工作, 提高项目预期可行性,以项目实施带动各项农业科技事业的发展,努力提升农业 装备水平和科技服务能力,促进农业科技创新发展。 (六)健全制度,落实责任。要进一步健全完善各项制度,紧紧围绕促进群众增收目标,加大农村实用科技推广应用力度,着力培育发展产业,加快产业结构 调整,强化惠农政策和各项科技措施的落实,促进全县农业和农村经济持续健康 发展。一是县委、政府分管领导经常深入农业农村进行检查督促指导工作,认真 研究协调解决农业发展进程中遇到的各种困难和问题;二是县 农科局全体领导班子成员在产业培育、防汛抗旱等工作中,实行分片挂钩联系责任制度,深入各乡镇指导检查各项工作;三是各级党委、政府和涉农部门认真 贯彻落实县委、政府的决策部署,狠抓各项工作措施的落实,在抗旱救灾、科技 推广、项目建设等工作中相互配合协作,促进各项工作的有序开展。 (七)统筹协调,形成机制。农业科技推广工作面向的是广大的农业、农村和农民,科技服务的阵地在农村、服务的对象是农民群众。在新的科技管理体制下, 如何理顺管理关系,明确职责,确保各项科技推广措施的落实实施,是农科部门 在改革发展进程中必须要高度重视的重大事项。因此,在新形势下,县农科局要 通过鼓励龙头企业建基地、合作经营组织建基地、农民合作建基地等多种形式, 促进耕地向种田能手、合作组织、龙头企业集中,实现集约化经营、标准化生产、 市场化发展。坚持农户的市场主体地位,坚持依法、自愿、有偿的原则,兼顾农 民土地权益和经营者权益;要切实加强与乡镇、部门的协调配合,理顺各种工作 关系,特别是怎样理顺对乡镇农业技术综合服务中心的业务管理关系

1、物联网智慧农业推动农业走向信息化
通过多种无线传感器、无线基站和传输设备的使用,农业种植现场的各种信息能够轻易的通过自动监测传输功能呈现在管理人员的眼前,实现了管理者和种植现场的快速连接。同时通过软硬件系统和手机客户端还能够实现自然灾害监测及预警,方便作物生长现场管理,实现高度的信息共享和农业自动化。
2、物联网智慧农业提高农业生产管理水平
物联网技术在现代农业中的应用对提高传统农业的生产管理水平效果显著。在农业生产过程中,通过无线智能传感器实现农业生产现场环境参数的实时采集和利用智能物联网监控系统对所采集数据进行实时传送,为农作物生产和温室控制提供了有利的科学依据。智慧农业不仅为作物生长创造了最佳条件,提高了作物产量和质量,而且可以提高水、化肥等作物消耗品的利用率。
3、物联网智慧农业保障农产品和食品安全
在农产品和食品运输领域,电子标签、电子条码、无线传感器网络、通信网络和计算机网络等的集成应用,可实现单个或集装农产品和食品的跟踪和可视数字化管理,对农产品从生产现场到仓库、从仓库到餐桌、从生产到销售全过程实行智能监控,可实现农产品和食品的数字化、可视化物流运输和管理,同时也可很大程度提高农产品和食品的品质。

随着世界各国政府对物联网行业的的政策倾斜和企业的大力支持和投入,物联网产业被急速的催生,根据国内外的数据显示,物联网从1999年至今进行了极大的发展渗透进每一个行业领域。可以预见到的是越来越多的行业领域以及技术、应用会和物联网产生交叉,向物联方向转变优化已经成为了时代的发展方向,物联网的发展,科技融合的加快。
农业物联网:物联网被世界公认为是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。他是以感知为前提,实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。在这背后,则是在物体上植入各种微型芯片,用这些传感器获取物理世界的各种信息,再通过局部的无线网络、互联网、移动通信网等各种通信网路交互传递,从而实现对世界的感知。
传统农业,浇水、施肥、打药,农民全凭经验、靠感觉。如今,设施农业生产基地,看到的却是另一番景象:瓜果蔬菜该不该浇水?施肥、打药,怎样保持精确的浓度?温度、湿度、光照、二氧化碳浓度,如何实行按需供给?一系列作物在不同生长周期曾被“模糊”处理的问题,都有信息化智能监控系统实时定量“精确”把关,农民只需按个开关,做个选择,或是完全听“指令”,就能种好菜、养好花。 农业物联网,即在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。

蜂窝物联自主研发的智慧农业物联网云平台可实现在线环境监测+大数据分析+可视化监控+自动化控制,实时掌控农作物的“心跳”、“脉搏”、“体温”、“温饱状态”、“病虫害”等特征,实现农业设施智能化远程控。相比传统农业管理,可节水50%-80%,节约肥料30%-60%,节省农药50%,提高效率5倍以上,目前福建蜂窝物联网科技有限公司智慧农业物联网解决方案已在全国各地的温室大棚、生态农林园场、水产养殖和畜牧养殖基地广泛应用。
(1)一套投入,全面升级
一套设备的成本投入,便能完成对温室大棚的全面智能化、生产标准化的升级改造。节约成本,有效节约成本。
(2)产品升级,全为致富
保障产品的优质、高产,形成极富特色、极具卖点的品牌农产品。产品加分,消费者放心,新农人致富。
(3)产业升级,激活资源
以大数据调动农场全部可用资源,激活农场休闲、旅游等功能。助力农业产业的全面升级,新农人多方面创收。

智慧农业是将物联网等现代技术应用到传统农业中的现代农业技术。对于我国而言,智慧农业是我国智慧经济发展的重要组成部分。

目前,我国智慧农业尚处于起步阶段,我国出台了较多的政策支持智慧农业的发展导致有较多的大型农业生产企业和互联网企业进入到智慧农业行业,导致我国智慧农业行业企业较多且企业构成较为复杂。

智慧农业行业主要上市公司:目前国内智慧农业行业的上市公司有中牧股份(600195)、隆平高科(000998)、海大集团(002311)、牧原股份(002714)、温氏股份(300498)、大北农(002385)、大华农(300186)、吉峰农机(300022)、华英农业(002321)、雏鹰农牧(002477)、新都化工(002539)、赛为智能(300044)、新希望(000876)、红太阳(000525)、四川美丰(000731)、辉丰股份(002496)等。

本文核心数据:智慧农业行业产业链、智慧农业行业全景图谱、智慧农业市场规模、智慧农业上下游行业供给规模、智慧农业行业竞争格局、智慧农业行业发展趋势

中国智慧农业行业产业链全景图

智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑等工具对动植物、土壤、环境等因素进行从宏观到微观的实时检测,提高对农业动植物生命体本质的认知能力以及农业复杂系统的调控能力和农业突发事件的处理能力,以达到合理使用农业资源,降低生产成本、改善生态环境、提高农产品产量和品质的目的。

智慧农业上游主要原材料为有色金属、单晶硅及电子陶瓷等,上游零部件及系统包括集成电路、卫星导航系统及传感器等。智慧农业中游主要包括数据平台、无人机植保、农机自动机械、智能化养殖等;智慧农业下游主要为农产品生产。

智慧农业上游卫星导航系统代表性企业主要包括北斗星通、华测导航、中海达、华力创通等;集成电路代表企业主要包括中芯国际、台积电、SK海力士等;传感器领域主要代表企业包括海康威视、大立科技、歌尔股份等;从原材料来看,智慧农业上游所需设备及系统原材料有色金属生产企业包括焦作万方、新疆众合等企业;单晶硅生产企业包括隆基、众合股份等;电子陶瓷生产企业包括京瓷、三环集团等企业。

智慧农业中游数据平台领域代表性企业包括海芯华夏、奥科美等;无人机植保领域代表性企业包括大疆创新、极飞科技等;农机自动机械领域代表性企业包括博创联动、司南导航等;智能化养殖领域包括网易等科技企业,以及特驱集团、温氏股份等企业。

智慧农业下游主要包括中粮集团、深农智能、新希望集团等企业。

政策推动智慧农业行业的发展

2014年我国提出“智慧农业”概念,2016年“智慧农业”首次被写入“中央一号文件”说明了我国政府对智慧农业的重视。未来随着我国人口红利的消失,以及资源环境的约束,我国会愈加重视智慧农业的发展,同时随着政策的不断加码,我国智慧农业的规模将会不断扩大。

政策支持下吸引了大量的企业进入智慧农业行业

目前在我国政策的支持下,不仅吸引了一批具有一定实力的传统种植和养殖企业,例如大北农、中粮集团、温氏股份等开始进入智慧农业行业,也吸引了一批具有智能技术的现代互联网企业进入智慧农业行业,例如互联网巨头企业网易在2009年开始智慧养猪,利用现代科技对猪的身体状况、进食量以及排泄情况进行远程遥感监控,为猪提供优质、舒适的生活环境使得产出的猪肉美味、安全,网易的这一举措使得网易在智慧农业领域占有一席之地且名声大噪。

我国智慧农业市场规模不断扩大

虽然目前我国的智慧农业应用仍然处于初级阶段,但是得益于社会和技术环境的支持,中国智慧农业行业得以稳定发展。2016年,国务院颁布《关于农村土地所有权承包权经营权分置办法的意见》,将农村土地产权中的土地承包经营权进一步划分为承包权和经营权,实现三权分置并行,保护经营主体的土地经营权,提高其从事农业活动的积极性,为农业的适度规模化经营打造良好基础。

目前未有权威的数据公布我国智慧农业行业市场规模,按照中金的数据,目前我国智慧农业应用渗透率还不到1%,假设按照渗透率逐年递增的情况进行测算,结合我国农业产值,初步估算出2020年我国智慧农业行业的市场规模约为622亿元左右。

上游——智能农业上游原材料:供给较为充足

智慧农业上游原材料主要包括有色金属、单晶硅、电子陶瓷等,这些原材料主要应用于物联网、云计算的承载设备的电子元器件制造。目前我国针对有色金属和单晶硅的供给较为充足,而电子陶瓷因具有一定的技术壁垒导致我国本土具有规模的电子陶瓷生产企业较少,电子陶瓷的供给较依赖于日本、美国等国家。

游——智慧农业核心零部件及系统:供给较为稳定

智慧农业核心零部件及系统主要包括卫星导航系统、集成电路以及传感器等。其中在卫星导航领域,我国本土自主研发的北斗卫星导航系统(BDS)已基本实现全方位覆盖,可在智慧农业领域投入使用;而集成电路领域供给较为充足,2020年我国集成电路产量为261470亿块,较2019年同比增长2955%;传感器方面,我国的传感器供给企业大多具有一定的技术实力,可突破技术壁垒且在不断扩充产能导致我国传感器供给较为稳定。

——核心零部件及系统之卫星导航系统

卫星导航系统在智慧农业行业的应用主要在于为农机自动驾驶技术提供了有利的技术保障,在卫星导航系统的支持下农民可以实现一遍使用平板电脑刷新闻一遍进行田间作业,农机会按照卫星导航系统预先设定的路线进行施肥、打药等工作。

2018年12月,国务院发布《关于推进农业机械化和农机装备产业转型升级的指导意见》,其中表示“推动智慧农业示范应用”。促进卫星定位等信息技术在农机装备和农机作业上的应用。《意见》的发布对卫星导航在我国农业领域的应用具有一定的促进作用。

目前全球主要的卫星导航系统主要有四种,分别是中国的北斗卫星导航系统(BDS)、美国的全球定位系统(GPS)、俄罗斯的格洛纳斯系统(GLONASS)以及欧洲和欧空局联合开发的伽利略系统(Galileo)。

从供给方面来看,全球定位系统(GPS)拥有的卫星数目较多,且分布均匀,保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星,能够实现全球全天候连续的导航定位服务,是目前提供服务最广且适应性最强的卫星导航系统;北斗卫星导航系统是我国的第三代北斗导航系统,是真正意义上的全球导航系统。

在全球范围定位精度优于10米、测速精度优于02米/秒、授时精度优于20纳秒、服务可用性优于99%,北斗导航系统的服务在亚太地区性能更优。而格洛纳斯系统是目前抗干扰能力较强的卫星导航系统,伽利略系统在欧洲定位较为精准。

——核心零部件及系统之集成电路

集成电路是应用于物联网、云计算以及人工智能领域的重要电子元件。集成电路在智慧农业领域的应用可以精准的分析在农业种植、牲畜养殖等过程中的天气变化、病虫害以及空气湿度、牲畜健康等因素,有效的减少农业种植、牲畜养殖等面临的非系统性风险。

随着我国集成电路制造技术的提高,我国集成电路的产品也越来越高。根据国家统计局统计数据显示,2011-2020年,我国集成电路制造行业总产量呈逐年上升趋势。2020年,我国集成电路制造行业实现产量累计值为261470亿块,较2019年同比增长2955%。

2021年第一季度,我国集成电路产量实现82050亿块,较2020年第一季度增长6210%,增长率增高较为明显,主要原因在于2020年第一季度我国因新冠疫情停工停产,集成电路行业开工率较低导致的。

——核心零部件及系统之传感器

我国传感器行业主要供给企业有海康威视、化工科技产业股份有限公司、浙江大立科技股份有限公司、上海威尔泰工业自动化股份有限公司等。大多数传感器及传感器元器件生产企业都为上市企业,规模较大,产能较为稳定。其中浙江大立科技股份有限公司以及深圳拓邦股份有限公司均在积极拓宽公司传感器产能。综合来看,智慧农业上游传感器供给情况较好。

中游——智慧农业细分产品供给企业较有保障

智慧农业中游主要包括数据平台服务、智能化养殖、植保无人机以及农机自动驾驶。从智慧农业细分市场的四大产品供应商情况来看,按照企业的数量和企业的应用类型,目前市场供给结构中,主要以数据平台服务提供占主要地位,其次为智能化养殖解决方案。

——中游之数据服务平台服务

数据平台服务指的是利用传感器、无线通信、大数据、云计算、物联网、人工智能等技术进行数据收集并分析,通过可视化展示,对农作物的生长情况进行实时跟踪、病虫害监测,对农作物的产量进行预测等。

农业数据收集主要有卫星、无人机和传感器等“空天地”三种方式,通过卫星遥感技术收集土地、农作物以及天气气候等数据、无人机航拍实时监测农作物长势、病虫害等数据以及传感器采集空气、土壤的温湿度、土壤水分、光照强度和农作物生长数据等,通过对收集到的数据进行分析、处理,并建立可视化模型,实现对作物的精准管理。

一般而言,农业数据平台服务供应商通过给经销商提供设备解决方案,并构建农户周边土壤的数据,让经销商给农户提供定制化、精准作物配方肥料,从而打造自己的农资品牌。在数据平台服务方面,为规模化的农业种植提供服务,既扩大自身的市场,又积累了配套技术和产品,真正做到为农业服务组织赋能。

目前我国主要的智慧农业数据服务提供商包括海芯华夏、奥科美、佳格天地等。具体的大型农业数据平台服务供应商产品布局如下:

——中游之无人机植保服务

对于无人机植保而言,关键是确保农业无人机植保过程中的农药喷洒效果,而影响无人机植保效果的要素包括农药、无人机以及植保队。

目前我国植保无人机研发和生产企业主要以大疆创新、极飞科技、高科新农以及远牧控股为主,其中大疆创新是植保无人机行业的绝对龙头企业,而极飞科技、高科新农以及远牧控股的植保无人机技术正在慢慢提升。

——中游之农机自动驾驶

农机自动驾驶最主要的技术为农机车辆导航系统,其工作原理为利用卫星导航系统实现农机沿直线作业功能,同时通过摄像头获取周围作物生长数据以及导航卫星实时跟踪车辆信息数据,将三者获取的数据经过无线网络传输到控制端,对数据进行分析后,利用车载计算机显示器实时显示作业情况以及作业进度等。

2020年,中国农业自动导航系统与设备销量呈现爆发式增长,据农业农村部发布的数据,2020年农机已支持安装北斗终端超过23万台套,较2019年接近翻了两番;其中,农机自动驾驶系统销售17万套,同比增长188%。

现阶段国内农机自动驾驶系统售价在5-6万元/套,相比数年前的10-14万元/套的价格已有大幅度下降,目前,中国农机自动驾驶系统可获得约15-25万元/套的农机补贴,减轻了农民的购置负担,推动了农机自动驾驶系统的销量增长。

——中游之智能化养殖

养殖行业主要分为四个核心环节:育种、繁育、饲养和疾病防疫。智能化养殖利用新技术(物联网、人工智能等)、新理念降低畜禽死亡率、提升产品质量,主要应用在繁育、饲养以及疾病防疫等三个阶段。在一整套智能化养殖解决方案中,既包括了数据平台服务等软件设施,也包括智能化养殖设备,例如自动化喂养装置、监控摄像头、传感器、耳标等一系列设备。

目前,大型供应商包括互联网企业以及农业科技型企业大多能够提供一整套的智能化养殖解决方案,客户可结合实际场景需求,对产品和设备进行灵活选择,自由搭配,中小型企业则更多的提供线上的养殖服务平台软件或系统,定位于养殖生产管理服务,实现移动化办公,进行初级的数据处理等。

下游——智慧农业下游应用领域需求较广

植物产品生产包括粮食生产、果蔬生产以及药材生产等。在智慧生产过程中,需要实现无人化生产,在播种过程中需要植保无人机和农业无人车进行播种和农药喷洒,在农作物采摘环节则需要使用自动采摘机器人和自动分拣机器人。而在动物农产品生产过程中则需要自动孵化机、自动饲喂器、自动屠宰机和自动分拣机。

2013-2019年我国谷物农产品人均需求呈逐年下降趋势,2019年我国人均谷物需求量为11794千克,较2018年同比减少142%。从豆类产品来看,2013-2019年我国豆类产品人均需求量呈波动增长趋势。2019年我国豆类人均需求量实现930千克,较2018年同比增长1209%。

从薯类产品来看,2013-2019年我国薯类农产品呈波动变化,2019年我国薯类农产品人均需求量为287千克,较2018年同比增长855%。

注:国家统计局尚未公布2020年数据,暂用2019年数据。

从我国农产品种植企业热力图来看,河南、安徽、四川、贵州是我国农业种植企业分布较多的省份,河北、黑龙江等省份也有较多农产品种植企业分布。

2013-2019年,我国猪肉人均消费量呈波动增长趋势。2019年我国猪肉人均消费量为203千克,较2018年消费量下降的原因在于非洲猪瘟的影响使得人们对猪肉消费量减少。2013-2019年我国牛肉和羊肉人均消费量郡城波动增长趋势。2019年我国牛羊肉人均消费量分别为22千克和12千克。

从我国畜牧养殖企业分布热力图来看,安徽省是我国畜牧养殖企业分布最多的省份,其次是新疆、西藏等畜牧业为主要产业的省份畜牧养殖企业较多。

总结——智慧农业发展前景较好

目前,随着我国经济的发展以及科技的进步,外加我国人口红利正在慢慢的消失导致我国高度重视智慧农业的发展。2020年11月份,《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中支出了建设智慧农业的目标,在政策支持智慧农业发展的同时,我国也在技术与资金方面支持智慧农业的发展,因此未来我国智慧农业的发展前景较好。具体智慧农业发展前景分析如下:

更多数据请参考前瞻产业研究院《中国智慧农业行业产业链全景解析与招商策略建议深度研究报告》。


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