迎接“智慧农业”时代

湖北省农机化技术推广总站 站长 任耀武

走进如今的农村，我们经常能看到这样的场景：空中，一架架植保无人机飞转盘旋；田间，装载北斗系统的拖拉机自动驾驶；养殖场，农民一部手机远程 *** 控作业。

随着5G时代的到来，大数据、物联网、云计算等现代技术逐渐运用到农业生产各环节，极大地推动了农业现代化发展进程。

2022年中央一号文件指出，物联网、人工智能以及大数据等关键技术支持，将促进农业信息的数字化，推动数字农业的有效实践。

数字农业、智慧农业是农业生产的高级阶段，是现代农业的发展方向。它彻底改变传统的种田场景，大大地提高了生产效率，把农民从繁重的劳务中解放出来，将吸引更多年轻人返乡就业，为乡村振兴注入源源不断的动力。

我省智能农机、智慧农业起步源于国家北斗办与省政府联合实施的北斗高精度定位导航行业应用示范项目。如今，“北斗+农机”技术在我省广泛运用，涵盖耕整地、播种、植保、收获、秸秆还田离田、烘干等多个农业环节，累计监测作业达6168万亩。

当前，我省“光芯屏端网”技术产业优势正在显现，成为拓展智慧农业应用场景的“硬核支撑”。在日益完善的人工智能、物联网等农村新基建加持下，不断迭代的遥感应用技术和图像识别应用技术不断运用，将有效推进农业生产数字化。下一步，我省将围绕水稻、油菜等产业，建设全天候、全过程、全空间的无人农场，培育农业数字经济新型服务产业。

所谓智慧农业是智慧经济在农业上的应用体现，随着5G传输技术、大数据信息处理技术等先进技术普及，物联网技术的现实应用条件开始成熟，传统农业便灵活运用物联网技术，摇身一变成为智慧农业。

智慧农业运用农业生产区域的各个传感节点监测收集数据、无线传输系统传输数据和决策控制系统控制设施，实现了对农业生产的各个条件（空气、土壤温湿度、土壤PH值、水、二氧化碳）的精准感知和控制，并进行决策管理。

智慧农业应用领域广泛，包括粮食耕种、蔬果大棚、花卉大棚，畜牧、家禽养殖、水产养殖等。可以说有农业的地方就能用到智慧农业体系。

智慧农业系统的结构

一个完整的智慧农业系统是由三个部分：监测系统、无线传输系统和决策控制系统组成的。

1 监测系统由各个无线传感节点组成，用光伏供电，监测农业生产环境的水分、土壤温湿度、空气温湿度、光照以及植物的营养等参数，进行信息的收集。此外还有实时图像和视频监控功能，从而达到更高层次的信息收集，有助于工作人员进行更好的管理。

例如智慧农业温室大棚传感器，传感器类型包括无线空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、土壤PH传感器、光合有效辐射传感器等。采集农业大棚内的空气、土壤温湿度、土壤PH值、光照、二氧化碳浓度等数据上传到物联网平台服务器。

2 无线传输系统主要由互联网平台组成，是负责传递监测信息的通道。

传输系统在农业种植区各处安装信息采集节点，并建设立杆摄像头实现视频图像的传输，各个节点通过大功率无线网桥进行无线信息传输，最终将所有信息传输到终端决策控制系统。

3 决策控制系统指的是智能平台通过对监测信息的整理和智能分析，对农业生产区域进行智能灌溉，智能调温，智能施肥、智能喷药。

例如智慧农业温室大棚控制器，当监测系统提供的环境数据达到一定程度时，控制器便会智能开启相对应的设施进行处理，例如调温、灌溉、施肥、喷药、通风。让农业生产所需的各种资源实现最大化利用。

智慧农业系统的优势

1 保护环境，节约资源：智慧农业解决了很多传统农业在生产过程中出现的问题。例如耕地的过度开发影响了当地的环境，造成了大面积的水土流失；大水漫灌使水资源的利用效率不高还造成了水资源的严重浪费。通过发展智慧农业能够有效解决各种资源浪费问题，实现农业生产资源的合理配置，提高农业的生产效率，在保证农产品生产目标实现的同时达到保护环境和节约水资源的效果。

2 保证食品安全，监管溯源：智慧农业实现了农产品从育苗、种植、仓储、销售、物流等各个环节信息的监控，建立了健全的农产品监管体系，实现对农产品全部流程的监管溯源，能有效保证农产品的食品质量安全。

3 智能 *** 控：物联网监测系统收集数据，经过无线传输能实现远程 *** 作，在 *** 控室内中通过控台智能设备自动处理各项问题，控制农业生产的各项条件。

建设智慧农业，撰写可行性报告

建设智慧农业项目，撰写智慧农业可行性报告需要注意

1 我国是一个农业大国，还不足称为农业强国，多种农作物只讲究产量，难以保证质量，难以满足人民日益增长的需求，此外在现实中农业生产有各种各样的问题（耕地、水、气候、灾害）通过发展智慧农业能有效解决这些问题，这是发展智慧农业的必要性。

2 近年来农业行业与多种行业融合发展，智慧农业在这潮流中也是随波逐浪成为引领农业发展的弄潮儿，智慧农业的深度、宽度都会有其他行业的影子，例如智慧农业+旅游业，智慧农业+深加工，智慧农业+康养等等，所以要将智慧农业和其他配套行业整合起来描述，扩大智慧农业项目的盈利渠道。

3 智慧农业比起传统农业技术色彩强烈，需要专家和专业人士参与农业生产各个环节，解答农民遇到的各种问题，也要对当地农民进行培训。随着智慧农业各种领域的发展，智慧农业将更加精准地服务农业、农村、农民。所以报告里需要体现与专业机构、学校的合作关系和针对当农民设立符合项目特点的、完善的培训项目和扶贫措施。

4 发展电子商务，智慧农业能节约劳动力，解放生产力，让农民有精力做更多的事情，帮助农民展开电子商务业务，能帮助农民卖出农产品，帮助农民勤劳致富。

5 发展智慧农业的效益所在，智慧农业项目的建立要立足于当地的农村、农民，必须从多种角度（经济、社会、生态）描述发展智慧农业能帮助该地区和农民获得什么好处，这是发展智慧农业的最大意义所在。

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智慧农业产业链全景图谱

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。

智慧农业上游零部件及系统主要为卫星导航系统、集成电路、传感器等，上游主要原材料主要为有色金属、单晶硅、电子陶瓷等;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。具体的智慧农业行业产业全景图如下：

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。

智慧农业产业链区域分布地图

从我国智慧农业相关企业注册地分布来看，智慧农业企业注册地分布较为分散，全国各个地区均有企业布局。其中山东、江苏、广东三地为智慧农业企业注册数量前三名，分别有智慧农业注册企业1901、1594、1486家。

智慧农业代表性企业业务布局情况

从公司业务布局来看，智慧农业所涉及的细分领域较多，行业代表性企业在业务布局方面各有重点，可根据不同的市场需求提供不同的产品或服务。其中，海芯华夏等企业智慧农业占比较高，达100%;区域布局方面，智慧农业行业代表性企业主要在国内开展业务，部分企业在境外也有业务，但业务占比较小。

智慧农业代表性企业业务最新动向和规划

从中国智慧农业行业代表性公司最新动态和业务规划来看，各企业均在积极进行技术创新和研发，并尝试布局新领域，寻找新的增长点。如神州信息联合农业农村部大数据发展中心共同研发“农业农村大数据公共平台基座”，提升农业农村部门数字化治理能力。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智慧农业发展前景预测与投资战略规划分析报告》

在信息技术高速发展的背景下，智慧农业被寄予厚望。智慧农业是发展集互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体全新农业生产方式，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，从而助推农业加速腾飞。作为农业人，在农业领域我们究竟该如何做呢？

1、技术提升品质

技术是第一生产力。在农业领域，技术的作用不言而喻，科学先进的农业生产技术不仅可以提高生产效率，更能改善农产品的品质。所以，在做农业的过程中，我们要学会学习农业新技术，钻研农业新技术，力求用技术武装自己，武装自己的企业，这样更容易获得成功。

2、生态模式提高收益

现在，随着产业升级的的影响，越来越多的人开始注重农产品的质量，所以生态农产品才是未来市场的需求品。种养结合的生态模式不仅可以改善环境，更能提高产品质量，增产增效，让农户受益于良性的循环模式，走上可持续发展的农业道路，进一步提高农户的收益。

3、差异化打开市场

农产品同质化严重这已经不是一天两天的事了，所以想尽快打开市场，必须进行产品的差异化。比如品种的差异化、品质的差异化、季节的差异化等等。总之，只有差异化的农产品才更容易吸引消费者，打开消费市场，让农产品走上更多的餐桌。

智慧农业利用物联网技术，实现了智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制方式，有利于降低农业生产成本、提高效率，并保护农村生态环境。我国智慧农业发展趋势整体势头良好，未来随着农业发展思维模式转变，智慧农业有望得以更进一步。

1、全球智慧农业发展历经三个阶段

全球智慧农业的发展主要经历了三个阶段，分别为萌芽期、快速发展期和规模应用期。

萌芽期：从20世纪70年代末开始，美国为代表的欧美国家率先开始农业信息化、智能化的应用研究，以农业专家系统（运用新型技术、结合农业知识和专家经验等，为农业生产经营者提供相关咨询服务）为代表的农业信息化应用开始在农业生产领域萌芽。我国在20世纪80年代，也逐步启动了农业专家系统的研制，主要涵盖作物耕种、病虫害防治、生产管理和节水灌溉等方面。

快速发展期：20世纪90年代，农业信息技术快速发展，计算机视觉技术发展迅猛，使农业机器人成为了新的发展方向。“中国863电脑农业”是该项技术应用示范的典型工程，不仅推动了中国农村的发展和农业现代化进程，还为世界范围内各个发展中国家提供了先进经验和典型参考模式。

规模应用期：进入21世纪，各国工业化、城镇化不断发展，农村劳动力短缺，全球面临结构失衡和老龄化等问题，为农业机器人、精准农业等领域快速发展提供空间。在此期间，采摘机器人和计算机视觉技术的结合使水果自动分拣系统得到广泛应用，无人机植保技术也得到发展。新技术的不断应用，推动了智慧农业的发展，形成新的农业发展形态。从社会环境方面来看，农业劳动力不断向其他产业转移，结构性短缺和老龄化趋势已成为全球问题，另外，世界主要国家地区的政府和组织相继推出了数字农业农村发展计划。美国搭建人工智能战略实施框架，提出智慧农业研究计划；欧盟出台《地平线2020》，提出利用对地观测技术为小农户搭建智慧服务平台；欧洲农机协会提出以现代信息技术与先进农机装备应用为特征的农业40；德国发布《有机农业-展望战略》等。全球的宏观环境也展现了全球智慧农业已经步入规模运用期。

2、需求拉动传统农业向智慧农业转型

根据联合国的计算，到2050年，世界上将有97亿人口，比2020年增加约20亿人口。根据联合国粮食及农业组织的说法，2010年至2050年间全球农业产量的增长为69%才能满足所需。由于城市迁移和人口老龄化，农业劳动力变得越来越稀缺。日益加剧的气候变化正在以难以预测的方式改变生长条件，地球的资源和生物多样性正在减少。所以，在接下来的几十年里，农业将变得非常重要，它必须能满足不断增长的人口需求。此外，食品行业目前占世界能源消耗的30%和温室气体排放的22%。因此，挑战不仅在于生产更多的食物，而且在于可持续地生产。这就是农民和农业综合企业转向物联网和智能农业技术以改进分析和提高生产能力的原因。智慧农业正在成为优化和保护人力和自然资源的一种日益必要的方式，全球各国都在加快智慧农业布局，加深人工智能、大数据、云计算等技术在农业领域的应用。

根据联合国粮食及农业组织最新统计数据，2017-2020年全球农业产值呈现增长态势。2020年，全球农业产值达398万亿元，其中亚洲提供了将近一半的农业产值。前瞻根据往年全球农业产量数据，初步统计2021年全球农业产值超过4万亿。

从数字经济农业渗透率来看，中高收入国家大数据、云计算等新一代信息技术运用较广，传统产业数字化转型程度较深。2020年，高收入国家数字经济农业渗透率达125%，中国数字农业经济渗透为89%，离高收入国家还有一定差距。2021年，全球数字经济第一产业渗透率为839%。

3、中国智慧农业相关专利最多

通过智慧芽专利网搜索“智慧农业”、“农业物联网”等关键词，搜索范围包括专利标题、摘要和权利要求，全球共有6514项相关专利。其中，中国是相关专利申请数量最多的国家，申请数量高达4679项，占全球申请数量的718%。其次，申请数量较高的国家为印度，共申请598项，占比92%。

4、智能技术拉动全球智慧农业市场增长

智慧农业已成为当今世界现代农业发展的大趋势，世界主要国家地区的政府和组织相继推出了数字农业农村发展计划。美国搭建人工智能战略实施框架，提出智慧农业研究计划。欧盟出台《地平线2020》，提出利用对地观测技术为小农户搭建智慧服务平台。欧洲农机协会提出以现代信息技术与先进农机装备应用为特征的农业40。德国发布《有机农业-展望战略》，明确基于“工业40”的基本理念发展智慧农业。荷兰《数字化战略》明确数字化技术在开放式耕种、精准农业、温室园艺、畜牧养殖、食品质量安全以及生产链各环节的应用。日本发布“机器人新战略”，启动基于智能机械+IT的“下一代农林水产业创造技术”。

智慧农业市场在过去的几年里出现了显著增长，这主要是由于人工智能、物联网等技术在智慧农业中的进步和实施，以及由于人口的快速增长，粮食供应系统面临的压力不断增加，现代农业技术和养殖监测技术越来越受到重视。根据BIS research发布的研究数据，2020年全球智慧农业市场规模约为124亿美元，2021年增长至147亿美元。预计未来全球智慧农业市场将继续保持高增长趋势，至2027年，全球智慧农业市场规模有望超过400亿美元。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智慧农业发展前景预测与投资战略规划分析报告》

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