物联网在农业上的应用

物联网在农业上的应用如下：

1、农业资源监测和利用领域。在农业资源监测和利用领域，利用各种资源卫星收集国土资源情况，利用先进的传感器、信息传输和互联网等综合化信息监测、传输、分析平台实现区域农业的统筹规划和资源监测。

如美国加州大学洛杉矶分校建立的林业资源环境监测网络，通过对加州地区的森林资源进行实时监测，为相应部门提供实时的资源利用信息，为统筹管理林业提供支撑。欧洲主要利用资源卫星对土地利用信息进行实时监测，其中，法国利用通信卫星技术对灾害性天气进行预报，对病虫害进行测报。

2、农业生态环境监测领域。在农业生态环境监测领域，农业物联网主要利用高科技手段构建先进农业生态环境监测网络，利用无线传感器技术、信息融合传输技术和智能分析技术感知生态环境变化。

如美国加州大学伯克利分校的研究人员通过无线传感器网络对大鸭岛上海燕的栖息情况进行了9个月周期性的环境监测，采用区域化静态MICA传感器节点部署，实现了无人侵、无破坏的对敏感野生动物及其栖息地的监测。

美国、法国和日本等一些国家主要综合运用建立覆盖全国的农业信息化平台，实现对农业生态环境的自动监测，保证农业生态环境的可持续发展。

目前我国农业物联网在五个环节应用成效明显：一是在农业资源的精细监测和调度方面，利用卫星搭载高精度感知设备，获取土壤、墒情、水文等精细农业资源信息，配合农业资源调度专家系统，实现科学决策；二是在农业生态环境的监测和管理方面，利用传感器感知技术、信息融合传输技术和互联网技术，构建农业生态环境监测网络，实现对农业生态环境的自动监测；三是在农业生产过程的精细管理方面，应用于大田种植、设施农业、果园生产、畜禽水产养殖作业，实现生产过程的智能化控制和科学化管理，提高资源利用率和劳动生产率；四是在农产品质量溯源方面，通过对农产品生产、流通、销售过程的全程信息感知、传输、融合和处理，实现农产品“从农田到餐桌”的全程追溯，为农产品安全保驾护航；五是在农产品物流方面，利用条形码技术和射频识别技术实现产品信息的采集跟踪，有效提高农产品在仓储和货运中的效率，促进农产品电子商务发展。

在传统农业中，人们获取农田信息的方式都很有限，主要是通过人工测量，获取过程需要消耗大量的人力，而农业物联网通过使用无线传感器网络不仅可以有效降低人力消耗，还可以检测环境中的温度、相对湿度、光照强度、土壤养分、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，保障作物生长环境最优。

目前我国物联网产业规模保持高速增长态势，为农业物联网的应用推广奠定了基础。根据前瞻产业研究院发布的《2019-2024年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》显示，我国物联网市场规模从2009年的1710亿元显著提升至2015年的7503亿元，预计2018年我国物联网行业市场规模可达到15万亿元。

同时，在政策方面，国家不断完善农业物联网领域的政策，加大农业物联网的支持。农业部发布的《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》中提到，到2020年，农业科技进步贡献率达到60%以上，主要农作物耕种收综合机械化水平达到68%以上。2017年8月，国家发展改革委、财政部、农业部联合印发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》提出，我国要进一步加大高标准农田等基础设施建设投入力度，鼓励各地加强集中育秧、粮食烘干、农机作业、预冷贮藏等配套服务设施建设，扩大对大数据等信息化设施建设的投资。

农业大数据展望：六大领域数据亟待推广

随着农业的发展尤其是农村电商的发展，农业上下游的农资销售、农业生产、农产品流通数据以及与农业关联的土地流转、气象、土壤、水文等数据，均获得大规模积累沉淀，这些大数据将成为农业决策的“大脑”。

继农村电商后，农业大数据获得决策层关注。

在近期国务院印发的《促进大数据发展行动纲要》中，要求推进各地区、各行业、各领域涉农数据资源的共享开放，加快农业大数据关键技术研发，推动农业资源要素数据共享。商务部等三部委印发的《推进农业电子商务发展行动计划》则强调，将移动互联网、云计算、大数据、物联网等新一代信息技术贯穿到农业电子商务的各领域各环节，切实增强自主创新能力。

21世纪宏观研究院认为，随着农业的发展尤其是农村电商的发展，农业上下游的农资销售、农业生产、农产品流通数据以及与农业关联的土地流转、气象、土壤、水文等数据，均获得大规模积累沉淀，这些大数据将成为农业决策的“大脑”，纾解当前农业产业链因信息不对称产生的痛点，从而驱动农业向精准化、网络化、智能化转变。

六大领域农业大数据亟待推广

当前，中国农业正处在以小农经营为主向规模化、机械化、集约化过渡的阶段。由于粗放生产、分散经营和农业自身的季节性、地域性特征，信息不对称，成为贯通农业产业链的共性问题。当前农业产业链令人头疼的四大痛点问题，根源之一往往在于信息的缺失：

一是种不好。种植、养殖的人力物力消耗大，农产品质量相对不高。这大多与农业经营者对种养技术和对病虫害、疫情信息把握不足有关系，也跟人力成本上升、使用假冒伪劣的农资产品有关；

二是销不出。农产品滞销、卖难问题多地频发，这往往由于农业经营者对同类产品生产数据估计不足，盲目生产而造成集中上市，另一方面则是消费者对农产品质量缺乏足够的信心；

三是地难租。扩大生产规模租不到地，这既与地块分散、资金短缺有关，又与缺少土地流转信息渠道相关；

四是钱难借。除了抵押物，农业经营者难以提供充分的信用数据，因而往往难以借到钱，这也限制其更新生产设备、扩大生产规模。

上述四大痛点问题，涉及到农业经营者与政府、上游的农资企业、下游的消费者、金融机构等多个主体之间的信息对接。21世纪宏观研究院注意到，在打破“数字鸿沟”方面，国内已有不少机构、企业进行了初步探索。依据目前的探索，至少六大领域的大数据将发挥作用：

其一，生态环境数据，包括气象、水文、土壤和病虫害、动物疫情数据。这些数据是农业日常经营调整农业用水、农业产品投入的主要依据，准确掌握这些数据将有助于做到精准种植、养殖，减少资源浪费和成本投入。

其二，农业技术及农资流通数据。掌握农业技术能保障农产品高效、丰产，而基于农资流通数据的分析，则为农业经营者选择农资产品提供判断依据。种子、种苗的流通数据，亦可判断某个品类农产品的生产规模，为调整规模的依据。

其三，农产品价格与农产品流通数据。生产规模的调节、生产品类的调整，必须要事前获知农产品价格和各主产区的产销情况。另外，通过B2B、B2C电子商务平台促使农产品供求信息对接，能拓展销售市场，提高农产品价格。

其四，土地流转数据。通过土地流转供求双方信息的对接，促使流转更高效率，减少一方撂荒、一方找地的情况出现。

其五，农产品质量可追溯数据。通过上述的农资使用数据、生产流通数据的整合，可构建出从农场到餐桌的可追溯数据，以消除消费者对农产品质量的疑虑，提高农产品的购买率。

其六，农业经营者征信数据。前述数据可纳入银行、农村信用社以及保险机构的征信系统，作为发放贷款、设置农业保险的信用依据，以此推动金融和农业的融合。

21世纪宏观研究院认为，随着上述六大领域农业大数据的推广应用，将降低交易成本，提高生产效率及产品品质，提升农产品交易效率。从本质上看，则是促进粗放分散式经营和规模化、集约化经营向精准化、智能化经营的转变。

涉农部门需多方合力

围绕着大数据与农业的融合，农业链条上的不同产业或迎来生态的转变。

以大数据驱动下的单一农场为例，经营者将更多使用绿色、高效的农资产品，早已水涨船高的简单劳动力将被替换，而适应大数据的知识型、技术型“新农业经营者”将有更多的用武之地。如适应“水肥一体化”的发展，水溶性肥料、液体肥将获得发展，而此前大行其道的普通化学肥料将因为颗粒不能完全溶解而堵塞滴灌设备，则可能遭到市场的淘汰。

不过，需要指出的是，农业大数据技术多数还处在起步阶段，未能做到足够的智能化；承载农业大数据的农业物联网、智能监测设备等售价过高；另外，由于推广力度尚不大，农业经营者尚未有足够认识。

21世纪宏观研究院认为，当前无论是“电商下乡”还是大数据产业，都处于初级阶段。依托大数据技术广泛推动农业发展，在短时间内并不现实。农业大数据市场还是一个充满机遇、有待开发的市场。为此，需要政府部门、涉农企业、大数据企业和农业生产经营主体多方合力，共同推进农业大数据的示范与推广。

对政府而言，首先应当推动大数据的基础设施建设。这包含两个方面，一是要大力推动通信基站、电信宽带的建设，为各类农业经营者“触网”、联通大数据提供基础；二是要尽可能开发政府掌握的各类涉农大数据，包括天气数据、农业用地的各类元素含量数据、病虫害和动物疫情的监测数据，以供农资企业合理调配生产，并制定针对各区域各品种的农资解决方案。

其次，政府需要提供政策支持，引导涉农企业、大数据企业构建以品种或区域为中心的农业大数据平台。让农业大数据服务成为企业的直接盈利项目或配套的增值服务。

此外，还需要引导农业经营者主动向大数据农业转型，对优秀案例做示范推广，引导农业经营者学习“云上的示范田”。

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当前，我国正处于从传统农业到现代农业转变的过程中，信息技术成为利用现代高新技术改造传统农业的重要途径。农业信息化的发展大致经历了电脑农业、数字农业、精准农业和智慧农业四个阶段。智慧农业是农业生产的高级阶段，集新兴的物联网、大数据、云计算等技术为一体。物联网是在互联网基础上的延伸和拓展，通过全面感知、万物互联和智能化应用，实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接，从而进行识别、管理和控制。在国内，农业物联网在农业发展中的应用显示出了一定的成效，推动了大棚蔬菜、大田种植、花卉种植、水产养殖等多方面农业的快速发展，农业物联网相关技术、体系、产品等在我国农业及农村信息化领域已经得到了初步应用，例如常见的传感技术、智能化管理系统、遥感系统、远程监测系统、生物信息及诊断系统等。这些技术有助于监管农产品的整个生产及流通过程，并将各个环节的相关信息借助物联网传输到农产品流通中心的数据库中，提高了农产品安全质量管理水平及物流的实效性。
农业物联网技术的研究应用是现代智慧农业发展的需要，也是衡量一个国家综合科技实力与农业发展水平的重要标志。当前我国农业在取得巨大成就的同时，也面临人口增加、耕地减少、农村劳动力减少、自然灾害增加、环境污染加重等问题的严峻挑战。因此，未来的农业生产需要进行精准监控和科学管理，实现对资源的合理配置，以最少的投入达到最大的收益，高效地利用各类农业资源，取得最大的经济效益和环境效益。今后农业物联网应面向集约、高产、高效、生态、安全的现代农业发展需求，综合运用无线传感器技术、移动通信技术、自动化技术、作物安全生产与高效栽培技术、病虫害综合防治技术、土壤肥料资源高效利用技术等，实现跨学科、多领域高新技术综合应用支撑下的环境信息精确监测、生产过程精准管理、肥-水-药智能实施、病虫害智能诊断与监控预警、农产品质量安全监管与追溯等目标。随着传感器终端设备在农业生产环境中的大量应用，农业生产环境变量被转化成数字信号，进行传输、存储、分析、处理，数据量逐渐变大，数据结构日益复杂大数据环境下，全面感知、可靠传输和智能处理等物联网技术创新了农业物联网应用模式，各种农业资源利用效率大幅度提高，农业能耗和成本最大限度地降低，农业生态环境破坏最大限度减少，提高农业全链条、全产业、全过程的智能化、泛在化程度，实现农业生产环境的实时监测、自动控制、数字化管理，农业生产管理系统达到整体最优化，这也是农业物联网未来发展的必然趋势。
农业物联网通过与信息化的有效结合实现高度的智能化是我国农业发展的必然趋势，而农业物联网的推广与应用是实现该目标的重要途径。在政府以及相关科研机构的推动下，我国农业物联网技术已经取得了一定的进步，其应用也有了不错的成效，但其技术离成熟还有较大距离，应用的开拓空间也还很大。具体表现在：我国农业的应用对象具有多样化的特点，采集的信息也很复杂。虽然我国在国际物联网标准的制定上已经有了一定的主导作用，但在国内还没有统一、有效的标准体系。农业物联网的相应商业模式还不成熟,重复投入问题较突出，可持续发展商业模式较少。在未来的发展中，应当积极探索不同种类农产品、不同类型农业生产经营主体农业物联网技术应用模式及可持续商业模式。我国在农业生产精细化、自动化方面还比较薄弱，现有的农业监测及自动控制技术普及率较低，制约了农业物联网应用的发展。硬件设备与技术水平仍需要提高。在未来，我们要加强对农业物联网的重视与研究，不断完善其标准体系与运营机制的建设，推动农业物联网应用的标准化、规模化与产业化。

新一代信息技术在现代农业中的应用，能够有效提升农业生产效率、降低成本、提高农产品质量和安全性，促进农业可持续发展。下面是一些典型的应用场景：
物联网技术可以应用于农业环境监测、精准农业管理和智能化农业生产等方面。通过安装传感器和物联网终端设备，可以实时监测农田的温度、湿度、土壤水分和养分等信息，以便更好地掌握作物的生长情况，从而实现农业生产的精准化管理。
云计算技术可以帮助农业企业、农民和政府机构实现信息共享和资源整合。例如，通过云计算平台，可以实现农业数据的采集、存储和分析，为农民提供农业生产的科技服务，同时也能促进农业现代化。
大数据技术可以用于农业生产的决策分析和预测。通过收集和分析大量的农业数据，可以预测农产品市场需求、农作物生长状况和病虫害等信息，为农业生产提供科学的决策依据。
人工智能技术可以应用于农业机器人和智能化农机装备等方面。通过智能化的农业机器人和农机装备，可以实现农业生产的自动化、智能化和高效化，提高生产效率和降低人力成本。
总之，新一代信息技术的应用，能够帮助现代农业实现数字化、智能化、高效化和可持续化，促进农业的可持续发展。

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