智慧农业未来应该是怎样的态势发展

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》

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。

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。

智慧农业的项目有植保无人机、未来农场、农业AI技术、农业大数据等等。智慧农业是农业中的智慧经济，是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件，通过移动平台或电脑对农业生产进行控制。

智慧农业实现了智能施肥与只能喷药等技术，有利于降低农业生产成本、提高效率，从而保护生态环境。

智慧农业也推动了农业的“三化”发展，能够实现农业精细化，保障资源的节约和产品的安全。

智慧农业通过智能设施，合理安排用工，减少劳动和土地使用的成本，促进农业生产组织化，提高劳动生产效率。

农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等等。目前，现代农业精细化生产与物联网技术的结合存在巨大的市场需求空间。在感知的前提下，成功搭建了人与人、人与物、物与物全面互联的网络平台。现代农业已悄然进入物联网时代，智慧农业大局初现。据前瞻产业研究院统计，融资类型较多的企业多用于无人机植保领域，其次是农业数据平台服务领域。这两个领域也是发展最快的农业科技。

为了实现农业产业链上合作企业的共同战略利益，使产业链上的所有企业都受益，需要形成一种长期的合作博弈机制，加强成员企业之间的合作，使成员企业风险共担，利益共享。这种机制就是混合纵向一体化连接模式。农业未来的发展要从全行业的角度来布局。大数据技术渗透在从种肥到生产、加工、配送到消费者餐桌，再到废弃物处理的全过程，体现了信息技术对农业产业发展的支撑作用。智能装备是通过智能化改造升级，使机器具有一定的智能，能够方便可靠地全部或部分辅助人完成特定的复杂目标和任务。

智能农业机械装备在世界范围内的发展经历了不同的历史阶段，从机械化到数字化、自动化、智能化，现在已经衍生出系统。目前，国际上对农业机械装备的研究主要集中在自动驾驶拖拉机、农业机器人和农用无人机上。未来，发展智慧农业是我国农业发展的重要趋势和方向。十四五规划提出发展智慧农业，目标是用计算机强化人脑，用机器替代人力，自主替代进口，实现生产智能化、 *** 作精准化、管理数字化、服务网络化。

中国未来的智慧农业需要人才:一是对农业有感情，喜欢现代农业；二是知识交叉型，可以将不同专业的知识与计算机结合起来，建立知识体系；三是实用技能，能 *** 作拖拉机、植保机等农业机械；第四，要有工匠精神，精益求精；第五，了解商协会管理，提供专业和社会服务；第六，顺应信息化趋势，推动智慧农业发展。

自古以来我国就是农业大国，农业在我国有着举足轻重的地位，但是近年来我国正在逐步失去人口红利的优势，面临农业劳动力不足问题，对于我国的经济发展和政治稳定性具有较大的不利影响。因此，在劳动力不足的情况下，我国有必要发展智慧农业，利用现代技术进行科学化耕作。

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。而智慧农业通过物联网等现代技术能够有效的解放人力，解决我国农业方面劳动力不足的问题。

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。

本文核心观点：在我国逐渐失去劳动力红利的背景下，我国大力发展智慧农业以解决我国农业劳动力不足的问题，而智慧农业也成功凭借现代物联网等技术解放了劳动力，减轻了农民的劳作压力。

1、我国农林牧渔总产值逐年增加

2014-2019年，我国农林牧渔总产值呈逐年增长趋势。2019年我国农林牧渔总产值实现1240万亿，较2018年同比增长915%。

粮食是我国最基本的生存资料，而肉类和鱼类的供给是我国人民补充营养的主要食物，自古以来我国就有“民以食为天”的俗语足以说明农业在我国的重要性。但随着我国人口出生率的减少，未来我国面临着农业领域劳动力不足的问题，将对我国的经济发展和政治稳定造成一定的不利影响。

2、我国人口出生率屡创新低，农村人口流失严重

从我国人口出生率来看，2018年我国出生人口为1523万人，人口出生率为1094%，据国家统计局在公布2018年数据时显示，2018年人口出生率为1952年以来的新低。但随着时间推移，2018-2020年我国出生人口和人口出生率屡创新低。2020年我国出生人口仅为1200万人，人口出生率为850%，较2019年下降198个百分点。

同时根据国家统计局数据显示，2019年末我国60岁及以上的老年人口达到254亿人，占我国总人口比例的181%，65岁及以上的老年人口达到176亿人，占我国总人口的126%，我国人口已进入中度老龄化阶段。

综合来看，近年来我国人口出生率屡创新低，我国正在失去人口红利优势，未来或面来在农业方面劳动力不足的问题。

对于我国农村而言，生育率本身较低外加青壮年和部分以务农为生的中年人不得不选择机会更多，制度更为完善的城市打工，造成了农村人口越来越少。农村人口变少使得务农人员减少，对我国农业发展造成一定的不利影响。

3、智慧农业利用现代技术解放人力

近年来，智慧农业的发展在一定程度上缓解了我国劳动力不足的问题。智慧农业是物联网、云计算等现代化智能技术在农业领域的运用，是我国智慧经济的重要组成部分。智慧农业能够促进农业生产精细化、高效化以及农业可持续发展，且可以帮助农业生产者建立溯源系统，有利于保障我国的农业食品安全。

在我国智慧农业生产过程中利用植保无人机、农业无人车、自动采摘机器人、自动分拣机器人等现代设备对农作物进行播种、采摘使得老人和小孩在经过培训后也可以轻松的完成农作物生产，大大解放了人力。

更多数据请参考前瞻产业研究院发布的《中国智慧农业行业发展前景与投资战略规划分析报告》

当前，智慧农业、农业物联网和智能大棚控制系统被不断的提起和广泛热议。那么，这三者如何区别？这里我们重点探讨一下。
一、智慧农业
1、定义
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。
2、应用领域
农业生产环境监控：通过布设于农田、温室、园林等目标区域的大量传感节点，实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度以及土壤水分、电导率等信息并汇总到中控系统。农业生产人员可通过监测数据对环境进行分析，从而有针对性地投放农业生产资料，并根据需要调动各种执行设备，进行调温、调光、换气等动作，实现对农业生长环境的智能控制。
食品安全：利用技术，建设农产品溯源系统，通过对农产品的高效可靠识别和对生产、加工环境的监测，实现农产品追踪、清查功能，进行有效的全程质量监控，确保农产品安全。物联网技术贯穿生产、加工、流通、消费各环节，实现全过程严格控制，使用户可以迅速了解食品的生产环境和过程，从而为食品供应链提供完全透明的展现，保证向社会提供优质的放心食品，增强用户对食品安全程度的信心，并且保障合法经营者的利益，提升可溯源农产品的品牌效应。

二、农业物联网
1、定义

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。

2、应用功能

a实时监测功能

通过传感设备实时采集温室（大棚）内的空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤温度、棚外温度与风速等数据；将数据通过移动通讯网络传输给服务管理平台，服务服管理平台对数据进行分析处理。

b远程控制功能

针对条件较好的大棚，安装有电动卷帘，排风机，电动灌溉系统等机电设备，可实现远程控制功能。农户可通过手机或电脑登录系统，控制温室内的水阀、排风机、卷帘机的开关；也可设定好控制逻辑，系统会根据内外情况自动开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备。

c查询功能

农户使用手机或电脑登录系统后，可以实时查询温室（大棚）内的各项环境参数、历史温湿度曲线、历史机电设备 *** 作记录、历史照片等信息； 登录系统后，还可以查询当地的农业政策、市场行情、供求信息、专家通告等，实现有针对性的综合信息服务。

d警告功能

警告功能需预先设定适合条件的上限值和下限值，设定值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。 当某个数据超出限值时，系统立即将警告信息发送给相应的农户，提示农户及时采取措施。
三、智能大棚监控系统

1、定义

深圳信立科技有限公司智能大棚监控系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体，通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数，搭建温室智能化软硬件平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。

智能大棚监控系统可以模拟基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，以适应不同生物生长繁育的需要，它由智能监控单元组成，按照预设参数，精确的测量温室的气候、土壤参数等，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（喷灌、湿帘水泵及风机、通风系统等），程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。 该系统的使用，可以为植物提供一个理想的生长环境，并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。
2、系统组成

整个系统主要三大部分组成：数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。

A、数据管理层（监控中心）：硬件主要包括：工作站电脑、服务器（电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式）； 软件主要包括： *** 作系统软件、数据中心软件、数据库软件、温室大棚智能监控系统软件平台（采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看）、 防火墙软件；

B、数据传输层（数据通信网络）：采用移动公司的GPRS网络传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定；移动GPRS无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点；

C、数据采集层（温室硬件设备）：远程监控设备：远程监控终端；传感器和控制设备：温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、喷灌电磁阀、风机、遮阳幕等；

聪慧者，聪明也，智慧农业，便是用最机灵的方式种地，怎么种呢？生物学家想啊。就象玩智能机一样，一点就能种田，绘画就能上肥，在 *** 主控室就能干其他事，甚至是连交易都结束。仅仅农户都么想往的事，智慧农业我想小一部分实验很有可能，假如大规模运用，毫无疑问真的很难，我想这也是生物学家探究的方位，取得成功就要农牧业长上羽翼，飞的更高了。希望这一天的来临。从大的层面讲，农牧业仅有传统农业和现代农业之分。而智慧农业只有算得上现代农业里的划分的观点，主要是充足运用信息科技于农业生产中，以增强生产率。因而不可以简便的讲智慧农业的市场前景怎样，由于发展趋势现代农业是大势所趋。而现代农业刚好是在传统农业基本上，充足利用种籽、化肥、机械设备、信息内容等现代科学技术，提升生产率、亲和力自然环境、节约能源、提升质量、精确达到销售市场。

智慧农业只有做为现代农业里的一种关键技术方式，必须具有很高标准才可以完成，并不可做为普及性的农业生产方式而发展趋势。智慧农业便是利用信息科技对农业生产开展管理方法，对农业生产状况有效资源分配，完成农业生产高回报成本低；智慧农业也是利用互联网技术运行农牧业，利用感应器和手机软件根据移动应用平台或是计算机网站对农牧业开展管控，简易地说便是让农业生产、生产加工、市场销售更为的聪慧智慧农业是将来的大势所趋，由于是成本低，高回报，权威专家会参加生产制造，农户的合作性加强了，只需相互配合好权威专家干好自身的活就可以，可是外行人也愈来愈多，农户不紧跟社会的发展趋势是不可以的，不读书难以利用高效率的智慧农业

智慧农业便是充足利用当代的一些新科技术：如信息科技，物联网，人工智能应用，云计算技术等取代传统式的，人力的农业生产方法。以更优质，更智能化，更专业的生产过程做到更高效率的农产品的权益化。智慧农业也是农户大脑的聪慧。念头想方设法去生产制造，使自身的农业产品做到他无我有，他有我新，他新我特的商品实际效果。使自身的农业产品一直处在新，优，特级的市场销售立于不败之地。我觉得这也可以说是一种智慧农业。

粮食作物是国内最主要的生活材料，而肉类食品和鱼种的供求是在我国人民补充维生素的关键食材，从古至今在我国就会有“人是铁饭是钢”的俗话足够表明农牧业在中国的必要性。但由于在我国人口增长率的降低，将来在我国面对着农牧业行业人力资本不够的问题，将对中国的经济增长和政冶平稳导致一定的不良危害。针对在我国乡村来讲，出生率自身较低另加青年人和一部分以种地谋生的成年人迫不得已挑选机遇大量，规章制度更加健全的大城市打工赚钱，导致了农村人口越来越低。农村人口减少促使种地工作人员降低，对在我国现代农业发展导致一定的不良危害。

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