“智慧农业”——农业发展的新时代

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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小马智农智慧农业云平台通过在大棚部署传感器、控制器、摄像头等多种物联网设备，借助电脑、手机，实现对农业大棚气候变化、土壤状况、作物生长、水肥使用、设备运行等信息的实时监测展示，对异常情况的自动报警提醒，农户可及时采取防控措施，降低生产风险；同时农户可远程自动控制大棚的灌溉、通风、降温、增温等设施设备，实现精准作业，减少人工成本的投入。当然，这也为后期农产品溯源提供画面依据。

应用效果：基于物联网设备，并结合云计算、互联网等技术从源头采集、种植、生产、加工、使用等各个环节的数据信息，从而完成从产品基本阶段、基地种植阶段、加工生产阶段关键质量溯源信息的数据监测，实现全流程追溯，最终实现农副产品质量安全保障。

1站点管理

用户在站点管理模块可以添加大棚和编辑大棚，可以在编辑大棚页面进行大棚名称，大棚的修改。

2控制系统

1)可选择通风系统、光照系统等设备的开启和关闭，可对其设备的自动化进行设置。

2)卡片控制可选择开关量、正反转、百分比的设备进行开关控制可自动化设置。

3环境监测

可以查看所有站点的所有传感器的实时数据、 历史 数据。

4站点数据展示

站点数据展示，可查看所有站点传感器监测数据。

5自动控制

用户可以在本模块编辑自动控制规则、自动控制条件、自动化使用时间、设备状态、自动化开关等。

6视频监控

用户可在此界面选择摄像头，并对摄像头进行 *** 控(球机可 *** 控，q机不可以)。

7报警设置

选择需要监测的站点，设置好管理员的手机号，如有异常数据，会通过短信的方式发送给管理员。

8报警提醒

若有异常数据报警，在此页面可以查看到站点名称、设备名称、报警内容、报警时间。

9 历史 数据

历史 数据分为设备控制 历史 数据，环境监测 历史 数据。可以查看和导出 历史 数据，可选择需要的时间段进行数据对比分析，做出相应的调整。

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。

上游——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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