智慧农业发展趋势如何

智慧农业发展趋势如何,第1张

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》。

智慧农业是现代信息技术与传统农业深度融合形成的数字化农业方式,是在信息技术和先进装备条件的基础上,实现生产过程的精准感知、智能控制、智慧管理,追求农业更高资源利用率、更高劳动生产率和更好从业体验感的农业形态。

智慧农业是现代农业的高级形式,以数据、系统、智能装备为特征要素,与传统农业中的土地、动植物、生产工具等生产要素深度融合,实现生产作业精准化、管理决策自主化、产业提升链式化,促进农业进入生产便捷、管理高效、产业协调的现代农业新时代。

近日,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)》(以下简称《行动计划》),明确提出“智慧农业创新发展行动”,以加快推动智慧农业发展。发展智慧农业是数字乡村建设的重要内容,更是破解我国“三农”问题、构筑现代农业国际竞争新优势的迫切需要,对于我国农业现代化建设和实施乡村振兴战略具有重大引领与推动作用。

智慧农业具有鲜明的数字化、系统化、智能化特征。智慧农业按领域划分,会形成诸如智慧种植业、智慧养殖业、智慧加工业等多个生产类型,按应用场景划分会形成智慧农场、智慧温室、智慧加工厂等多个场所类别,但无论是哪一种形式,都离不开大数据、先进系统、智能装备、数字化基础设施等核心要素。

数据可视化通过自主研发引擎,利用数字孪生技术实现智慧农业远程监控系统,为农作物品类逐步建立起“气候,土壤,农事,生理”四位一体的农业生产与评估模型,将农业生产从以人为中心的传统模式,以数字化为中心的可视化模式,通过数据驱动农业生产标准化的真正落地,进而实现农产品定制化生产。Hightopo集成平台从信息导引与发布系统获取实时的设备运行状态数据,同时监视信息导引与发布系统的运行、远程开启 / 关闭等。

除了精准感知、控制与决策管理外,从广泛意义上讲,智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容,有了智慧农业的帮助可实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制、更贴心的公众服务。

围绕农业专用传感器、动植物生长发育调控模型、智能装备等领域大力开展投入和创新研究。加强专用传感器、动植物生长信息获取及生产调控机理模型等关键共性技术攻关,重点推进使用各种作业环境的智能农机装备研发,推动农机农艺和信息技术集成研究与系统示范,加强农机装备技术创新。

通过远程控制或自主控制,实现农场作业全过程的智能化、无人化,探索建立追溯管理与风险预警、应急召回联动机制,加强大数据采集、传输、存储、共享、安全等标准体系建设,推进农产品质量安全信息化监管。图扑软件数字孪生技术本身具有的高效决策、 深度分析等特点,将有力推动数字产业化和产业数字化进程。

智慧农业解读

解读一

智慧农业就是利用信息技术对农业生产进行定时定量管理,根据农产品(含粮食、水果和肉类等)的生长情况合理分配资源,实现农业生产的高效低耗、优质环保,例如奥科美的义田帮手。

解读二

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平台对农业生产进行控制,使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外,从广泛意义上讲,智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。

解读三

“智慧农业”是集互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体的农业生产方式,它与科学的管理制度相结合,让多种信息技术在农业中实现综合、全面的应用。在上海、山东、浙江等省市,“智慧农业”目前已进入知识处理、自动控制开发以及网络技术应用等阶段,渗透到农业各个方面。

解读四

智慧农业,说到底就是让你的农业生产、加工、营销等更加“智慧”,简单通俗一点来说就是聪明点种地、聪明点做养殖。

智慧农业的十大趋势

趋势一:低成本

一套智慧农业设备至少几十万或者上百万。一个农民能全年的收入或许也就这么点钱。因此,低成本的智慧农业设备将会成为更多农民伯伯的喜爱——换而言之,低成本将是智慧农业的趋势之一。

趋势二:简易 *** 作

从事传统农业的农人朋友们一听到互联网、计算机就觉得头晕,甚至会心想:我初中还没毕业,让我去 *** 作电脑、计算机,你这不是折腾人么?

众所周知,智慧农业的根本是服务农业、服务农民,而不是让农人觉得折腾人,所以易 *** 作、易学、不用动脑子的智能设备将会在农村走俏——这是智慧农业发展的必然趋势不是吗?

趋势三:专家们会参与生产

专家们会参与生产,这是智慧农业为传统农业带来的一大改变。不管专家们是否在办公室,他们知识和智慧还是值得参考的。

农人朋友们可以把不懂的问题和种植、养殖过程中遇到的问题度用直播的方式发给专家们看,让专家们来帮我们分析分析。但是结果还是要靠自己,不能全信专家的。

趋势四:协作加强

智慧农业将会让分工更加明确。农民干好自己的事情,把其他的事情交给专家们就行了——当然,这里的协作、反馈将会更加频繁。

趋势五:可视化占主流

如今,消费者们都想要买放心的农产品,这种“放心”包括了解这些蔬菜是不是打了农药、打了多少农药,乃至通过视频的方式去了解这个农产品的“身世”。所以,未来农业或者说智慧农业将少不了可视化这一趋势。

趋势六:垂直智慧农业成为发展方向

什么都讲究细分,智慧农业也一样。随着发展,未来会有更多智慧农业的垂直行业分出来。智慧农业将会更加精准地服务农业、农村、农民。

趋势七:整合性的智慧农业

这个时代都在讲究整合、跨界,貌似不把对方整合了就活不下去了似的,不玩个跨界都不好意思活在世上——这听上去像是“无稽之谈”,但其实有它的道理。因为不可否认的是智慧农业的深度、宽度都会有其他行业的影子,比如都市智慧农业、旅游农业,所以智慧农业的发展少不了“整合性”三个字。

趋势八:营销类的智慧农业

能帮助卖产品的智能设备是最受欢迎的设备。智慧农业就是要为解放生产力、提高效率,让产品卖的更快、农民更快的致富。这才是智慧农业的发展之根本。

趋势九:门外汉越来越多

智慧农业本来就是个高科技、高智能的行业。不读几年书,是很难高效利用智慧农业。现在我国从事智慧农业的都是科技公司、IT精英。这些“精英新农人们”——离开农村已经很多年了,但恰恰是这些人能设计出符合农民伯伯的智能设备。

趋势十:智慧农业终究会被超越

超越是智慧农业的未来。传统农业、机械化农业、智慧农业,下一个是什么农业呢?随着土地资源等资源变得越来越紧俏,种植、养殖将不仅仅只在地球上展开,人们将会向太空、其他星球上开展农业生产。或许,以后智慧农业将会被太空农业、生物农业等等先进的技术代替。

农业从传统到现代,最终会发展到运用物联网、云计算、精准技术的智慧农业阶段,实现最佳的资源利用和最少的成本投入,达到农作物生产、运输和销售的智能化管理——这需要很长一段时间。现在我们要做的是利用智慧农业做好当前的事情,保护好环境、杜绝污染,让智慧农业点亮城市与生活,让我们的子子孙孙们还能依靠这个地球生活。

随着第四次工业革命的快速发展,信息科学技术和多领域科学技术深度融合,诱发新的产业技术革命。新一代信息 科技 与农业的深度融合发展,孕育了第三次农业绿色革命——农业的数字革命,使农业进入了网络化、数字化、智能化发展的新时代。

在农业数字革命的推动下,世界农业产生了两大变革:一是产生了以 智慧农业 为代表的新型农业生产方式,让农业生产更加“智慧”、更加“聪明”;二是促进了 农业数字经济 发展,激活了“数据要素”的价值潜能,赋能数字农业农村新发展。

2020 年中央一号文件《中共中央国务院关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见》再次对智慧农业的发展给出了指导:“依托现有资源建设农业农村大数据中心,加快物联网、大数据、区块链、人工智能(AI)、第五代移动通信网络(5G)、智慧气象等现代信息技术在农业领域的应用”

智慧农业是依托互联网技术、大数据以及远程监控等现代高 科技 对传统农业进行科学化管理,在农业经营与管理的过程中实现资源消耗最低、环境破坏最少,进而实现农业生产成本的降低,实现农业现代化、智能化发展。智慧农业是农业发展的高级阶段,也是农业发展的必然趋势,从管理学角度而言,智慧农业的生产率及能源使用效率更高。

近10来,美国、英国、德国、加拿大、日本、韩国等农业发达国家高度关注智慧农业的发展,从国家层面进行战略部署,积极推进 农业物联网、农业传感器、农业大数据、农业机器人、农业区块链 等智慧农业关键技术的创新发展。

2015年,加拿大联邦政府预测与策划组织发布了《MetaScan3:新兴技术与相关信息图》,指出土壤与作物感应器(传感器)、家畜生物识别技术、农业机器人在未来5-10年将颠覆传统农业生产方式。日本2015年启动了“基于智能机械+智能IT的下一代农林水产业创造技术”项目,核心内容是“信息化技术+智能化装备”。

2017年,欧洲农机工业学会提出了“农业40(Farming40)”计划,强调智慧农业是未来欧洲农业发展的方向。

2018年,美国科学院、美国工程院和美国医学科学院联合发布《面向2030年的食品和农业科学突破》报告,重点突出了传感器、数据科学、人工智能、区块链等技术发展方向,积极推进农业与食品信息化。美国NSTC“国家人工智能研发战略计划”中,将农业作为人工智能优先应用发展的第10个领域,资助农业人工智能 科技 的中长期研发;美国农业部“2018-2022年战略规划”中,突出了农业人工智能、自动化与遥感技术的应用。

根据国际咨询机构(Research andmarket)分析,2019年全球智慧农业市值167亿美元,2027年将达到292亿美元,2021-2027年全球智慧农业市值年复合增长率(Compound annual growthrate,CAGR)将达到97%。

目前,国际上以美国为代表的大田智慧农业、以德国为代表的智慧养殖业、以荷兰为代表的智能温室生产以及以日本为代表的小型智能装备业,均取得巨大进步,形成了相对成熟的技术与产品,而且还形成了商业化的发展模式,为我国发展智慧农业提供了可借鉴的经验。

我国2014年提出“智慧农业”的概念,与美国相比落后大约30年。我国农业上应用信息技术起步较晚但发展较快。由于我国区域间经济发展不均衡,智慧农业在不同地区发展差异较大,东部地区因地理优势和经济因素在智慧农业发展上取得了显著成果,西部地区山区多,发展相对较慢,并且还存在原始的传统农业。我国智慧农业的发展在2009-2015年进入缓慢增长期,2016-2020年进入快速增长期。

我国智慧农业科学研究在实验室中的进展迅速,但在实际应用中进展缓慢,并且依托现代化农业设施的发展,主要集中在农田改造、水利设施、电力设施等方面。部分地区发挥其独特优势,尽管总体经济落后。

2016 年,新疆地方政府大力倡导智慧农业概念,新疆生产建设兵团利用智能专家系统与专家智慧库等技术在呼图壁县红柳塘示范园区进行棉花种植生产布局,并重点建设了“123工程”,因地制宜,大大推进了当地棉花产业体系的快速发展。

近年来,浦东新区在智慧农业发展中成果显著。第一,初步建立了智慧农业发展体系,建立了大数据中心、智慧农业工作机制和研发平台;第二,建立“农民一点通”和“惠农通”等服务平台,加强对农民生产技术上的指导;第三,建立了田间档案记录及二维码管理的农产品监控与追溯系统,及时记录农产品生产过程中的播种、施肥、施药等各种数据,为农产品的质量安全提供保障;第四,物联网建设试点初步建立,现有19家智慧农业示范基地,主要利用传感器在大棚中运用“水肥一体化”技术进行生产;第五,推动智慧农业发展的同时带动了一批高 科技 企业,例如:上海孙桥农业园区、多利农庄等。

2020年,广东建立了以政府为引的投资引入民间资本,通过“1+4+N”模式发展智慧农业,即以“基础设施、平台载体、龙头企业和新型农民”为核心要素,优先在农业生产经营管理及农产品质量安全等N个场景和领域进行推广应用,获得了良好的效果。

目前,从我国农业生产模式及农民文化素质角度来看,智慧农业存在应用难题。由于我国农村人均占地少且文化素质不高,大部分农业生产采用包干到户及分散经营的小农生产,因此在模式上和技术上存在推广难题。

比如,想要实现农业生产转型发展智慧农业的农户只能自己出资购买相应的设备及软件服务,这一方面将给农民带来较大的经济压力,另一方面也会提升农民的生产经营风险。同时,对于新兴互联网技术而言,我国在应用方面还未实现标准规范化发展,许多传感器、智能设备及机械设备之间无法形成数据信息共享,致使不同厂家的产品只能独立化运营,无法形成规模化发展,同样不利于智慧农业的发展。

其次,在农业数据共享方面,不仅我国农村地区信息化建设成熟度不同,导致无法建成健全的农业信息数据共享平台。同时,由于我国农业统计数据部门较为且各部门的信息化发展程度与技术也存在差异性,进一步加剧了农业数据共享体系建设。具体发展问题包括:不同农业数据统计部门根据自身需求搜集和计算数据,缺乏统一的体系规划,致使农业数据重复获取或者存在数据空白问题;农业数据平台网站较多,但是每个平台之间界限不清,底层架构的不同导致数据无法实现共享。

随着新技术和新方法的进步,智慧农业所涉及的元件更加微型化、功能也更加多样化,为智慧农业的发展打下了良好的基础;传感器等微型元件的低廉化,使智慧农业的发展更为迅速。智慧农业不是简单的把智能农机搬运到农村作业,还需要一个“智慧乡村”及其完善系统的基础设施和服务保障。在国家政策的支持下农村地区信息化程度越来越高,农民重视文化的观念越来越强烈,相信智慧农业将会迎来更好的发展期

当前,我国正处于向第二个一百年奋斗目标迈进入 历史 关口,大力发展智慧农业,对变革传统农业生产方式,大幅度提高农业资源利用率和生产效率,实现农业高质量发展具有重要作用,对“全面推进乡村振兴,加快农业农村现代化”具有重大意义。

参考资料

百度百科——智慧农业

《 中国农业文摘·农业工程 2021年第6期 —— 智慧农业的发展现状与未来展望 》

《 农业经济  2021/10 —— 我国智慧农业的发展困境与战略对策 》

《 现代农业研究26卷 —— 智慧农业发展现状及前景分析 》



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学好智慧农业概论的方法如下:

一、授课目标

智慧农业概论紧扣时代主题,响应现代农业发展需求,面向农业院校学生、涉农人员和新型职业农民等人员,讲授智慧农业基本涵义及作用、遥感技术、物联网和大数据等智慧农业关键技术、涉及农产品质量追溯、农村电子商务。

智能农业装备等现代农业信息化领域最新知识,通过本课程的学习,提升学习人员对智慧农业的认知水平,掌握利用现代农业信息技术,推动农业现代化发展。

二、课程概述

随着现代信息技术在农业领域的广泛应用,以智慧农业为表现形态的农业智能革命已经到来。智慧农业是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段,对农业发展具有里程碑意义,已成为世界现代农业发展趋势。

三、教学内容分析

只有把高科技和农业结合起来,才能实现智能农业。智慧农业系统涉及到许多高新技术。这些技术的应用可提高农场效率并使作物或牲畜生产周期自动化、智能化。越来越多的公司正致力于机器人创新,以开发无人机、无人驾驶拖拉机、机器人收割机、自动浇水和播种机器人。

从机器人、无人机到计算机视觉软件,各种新技术的进步彻底改变了现代农业。智慧农业在人们进入互联网时代才得以发展起来,那就不能仅仅就智慧农业系统本身来思考它的含义、作用和价值。

应该运用互联网思维来审视、探讨和发展智慧农业,打造智慧农业系统生态圈,形成智慧农业价值链,使智慧农业发挥超强的作用和生命力,创造更大的价值。

智能温室利用传感器、智能控制系统、通讯、物联网、大数据和云计算等信息技术以及设施农业工程技术,通过与园艺技术相结合、内置多种蔬菜生长所需的适宜环境参数和蔬菜栽培知识,搭建温室智能化软硬平台。

实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳、营养液等因子的自动监测和控制,并可根据历史数据和实时监测数据,实现蔬菜病虫害的预测预警,保证蔬菜高产、安全和经济效益。

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。

智慧农业就是通过自动的智能农业设备和产品,推动农业产业链改造升级;实现农业精细化、高效化与绿色化,保障农产品安全、农业竞争力提升和农业可持续发展。简单一点来说就是用工具实现降本增效。现在的智慧农业系统一般都是只做到了监控,很多企业都甚至都做不到辅助决策,帮助农民解决种植的根本问题,完全算不上是智慧农业解决方案。

极飞是如何建设智慧农业解决方案的:极飞投入大量成本在中国架设了2300多个RTK导航基站,覆盖超过35,000个农村。为了监测打药的最优环境,极飞铺设农田里的物联网,以无人机的使用优化反哺智慧农业的落地,“极飞打造六条产品线,包括农业无人机、遥感无人机、农业无人车、农机自驾仪、农业物联设备、智慧农业系统,全自动设备贯穿智慧农业耕种管收生产全周期,利用机械的标准化实现精准化。因此极飞打造六条产品线,包括农业无人机、遥感无人机、农业无人车、农机自驾仪、农业物联设备、智慧农业系统,全自动设备贯穿智慧农业耕种管收生产全周期,利用机械的标准化实现精准化。

智慧农业是以物联网、人工智能、大数据、农业生产技术为基础,为农业生产者提供从生产到经营的“智慧农业”整体解决方案。其主要包括以下几个内容:
远程智能农业监控:通过在农业生产现场搭建“物联网” 监控网络,实现对农业生产现场气候环境,土壤状况,作物长势,病虫害情况的实时监测;并根据预设规则,对现场各种农业设施设备进行远程自动化控制,实现农业生产环节的海量数据采集与精准控制执行。


农产品标准化生产:通过自主研发或与第三方合作导入,为农作物品类逐步建立起“气候,土壤,农事,生理”四位一体的农业生产与评估模型,将农业生产从以人为中心的传统模式,变革为以数据为中心的现代模式,通过数据驱动农业生产标准化的真正落地,进而实现农产品定制化生产。
农产品安全追溯及防伪鉴真:通过采集农产品在生产、加工、仓储、物流等环节的相关数据,为农产品建立可视化产品档案,向消费者充分展示产品安全与品质相关信息,实现从农田到餐桌的双向可追溯。同时,通过一物一码技术,帮助农业生产和流通企业实现产品防伪鉴真,并精准获取客户分布数据。


农产品品牌营销服务:依托专业的农产品营销团队,为优质农产品提供差异化品牌服务。通过提炼品牌核心理念,打造品牌故事,包装设计和媒体内容营销,同时对接特定销售渠道,彻底打通农产品供应链,提升品牌心智显著性与购买便利性,帮助客户最大化品牌价值,实现产品增值与农民增收。
智慧农业通过信息技术与传统农业的深度融合,能够帮助农业生产者提高土地亩产,稳定产品品质、降低生产成本、节约自然资源、并减少环境污染。


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