一、智慧农业基本阐述

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。所谓"智慧农业"就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。智慧农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。"智慧农业"是云计算、传感网、3S等多种信息技术在农业中综合、全面的应用，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。"智慧农业"与现代生物技术、种植技术等高新技术融合于一体，对建设世界水平农业具有重要意义。

二、智慧农业意义

我国是农业大国，而非农业强国。近30年来果园高产量主要依靠农药化肥的大量投入，大部分化肥和水资源没有被有效利用而随地弃置，导致大量养分损失并造成环境污染。我国农业生产仍然以传统生产模式为主，传统耕种只能凭经验施肥灌溉，不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁，对农业可持续性发展带来严峻挑战。本项目针对上述问题，利用实时、动态的农业物联网信息采集系统，实现快速、多维、多尺度的果园信息实时监测，并在信息与种植专家知识系统基础上实现农田的智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制。突破果园信息获取困难与智能化程度低等技术发展瓶颈。

我国大多数水果生产主要依靠人工经验用心管理，缺乏系统的科学指导。设施栽培技术的发展，对于农业现代化进程具有深远的影响。设施栽培为解决我国城乡居民消费结构和农民增收，为推进农业结构调整发挥了重要作用，温室种植已在农业生产中占有重要地位。要实现高水平的设施农业生产和优化设施生物环境控制，信息获取手段是最重要的关键技术之一。作为现代信息技术三大基础(传感器技术、通信技术和计算机技术)的高度集成而形成的无线传感器网络是一种全新的信息获取和处理技术。网络由数量众多的低能源、低功耗的智能传感器节点所组成，能够协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，获得详尽而准确的信息，通过无线传输网络传送到基站主机以及需要这些信息的用户，同时用户也可以将指令通过网络传送到目标节点使其执行特定任务。

三、智慧农业应用系统

1、智能化温室

智能温室，通常简称连栋温室或者现代温室，它是设施农业中的高级类型，拥有综合环境控制系统，利用该系统可以直接调节室内温、光、水、肥、气等诸多因素，可以实现全年高产、经济效益好。近几年随着蔬菜大棚建设的快速发展，智能温室为农业发展带来了推动力。智能温室的控制一般由信号采集系统、中心计算机、控制系统三大部分组成。

智能温室已经被诸多农业企业在运营。比如，位于饶阳县的河北冠志农业科技有限公司规划投资3.6亿元，大力发展智慧农业。该公司以中国农科院为依托，采用先进管理技术，建设集高品质果蔬生产、畜牧养殖、高新技术展示、农产品深加工、农业观光旅游为一体的现代农业高科技示范园区。

2、植保无人机

植保无人机不仅仅打农药，而且有数据收集、监测等作用。

植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，主要是通过地面遥控或GPS飞控，来实现智慧农业喷洒药剂作业。无人机植保作业与传统植保作业相比，具有精准作业、高效环保、智能化、操作简单等特点，为农户节省大型机械和大量人力的成本。

据了解，植保无人机防治病虫害能减轻农民田间劳动强度，减少环境污染，提高防治效果。每架可负载8-10公斤农药，在低空喷洒农药，每分钟可完成一亩地的作业，其喷洒效率是传统人工的30倍，特别是对地形环境恶劣，人工作业有困难的地方，无人机更是凸显其优势。

3、水肥一体化无土栽培/沙土栽培系统

该系统是采用水肥一体化和土培系统结合的方式，控制整个肥料和养分。

比如，四川省遂宁市船山区永河现代农业园台湾特色果蔬基地内菜农正在采摘各种番茄。据悉，该基地共有20多个番茄大棚，统一使用水肥一体化沙土栽培系统，分别培育出了黑王子、粉樱丽、红罗曼等十余种不同颜色的番茄，吸引不少人前来采摘。

4、LED生态种植柜

该项目LED灯、水培技术的结合体。

目前，该系列产品支持50多类蔬菜栽培。同时，客户运营可通过酒店、高档餐厅、大型超市、品牌生鲜门店以及线上等多渠道进行蔬菜分销，另外由于基地型LED生态种植柜（基地型植物工厂）兼具观赏性，也可以用于亲子教育。

5、工厂化育苗

工厂化育苗是以先进的育苗设施和设备装备种苗生产车间，将现代生物技术，环境调控技术，施肥灌溉技术，信息管理技术贯穿种苗生产过程，以现代化，企业化的模式组织种苗生产和经营，从而实现种苗的规模化生产。

比如，安徽皖东农业科技有限公司投资2000万元的蔬菜育苗工厂竣工并投产，该育苗工厂经过13个月的施工，新建现代化智能育苗温室3.6万平方米及基质处理车间、催芽实验室、全自动播种机、温控系统、补光系统、自动喷淋系统等现代化附属设施，年育苗能力达5000万株左右。

6、智能配肥机

各类依托测土配方施肥的“互联网+终端智能配肥”模式正在全国掀起一场颠覆性的肥业革命。有专家预测，几年后，“终端智能配肥”将取代现有肥料生产及经营模式，与发达国家同步。

“互联网+智能配肥”的最大优势在于通过测土实现精准施肥，提高肥料利用率，减少农民投入，顺应了化肥“零增长”的国家大势。

比如，在明光市石坝镇现代农业示范区磊粮家庭农场里，一台标着“智能配肥”四个字的大块头十分显眼。“这是我们独家研发的‘互联网+智能制造’系统，就是将配肥机装上‘大脑’，配肥机可以按照各种指标自动配肥，既科学精准又省时省力。

7、智能孵化机

鸡蛋被放进(孵化机)之后，机器会自动控温、自动控湿、自动翻蛋、自动控风，21天后，小鸡便陆续出壳。

有人算了一笔账，用智能孵化机，既可以提高孵化率和鸡苗合格率，又可以节省人力成本。以前通过人工来孵化，一套设备至少需要一个人长时间盯着鸡蛋，整个孵化间至少需要32个人，而与现在的2人相比，节约了不少人力成本。

8、智能养殖场

其实，对于养殖户来说监控系统、大数据系统、自动化系统、物联网系统才是正常需要的智慧技术。

比如：山东即墨市总投资7600多万元的林戈庄智能化养殖场建成并投入生产，干净无污染的鸡舍里，30多万只鸡只需一人操作电脑，就可以完成整个鸡舍的各项管理。从室内控温、喂食，到抓鸡、捡鸡蛋等工作，全部实现互联网自动化。

四、智慧农业的发展前景

智慧农业通过生产领域的智能化、经营领域的差异性以及服务领域的全方位信息服务，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。因此，智慧农业是我国农业现代化发展的必然趋势，需要从培育社会共识、突破关键技术和做好规划引领等方面入手，促进智慧农业发展。

改革开放以来，我国农业发展取得了显著成绩，粮食产量"十二连增"，蔬菜、水果、肉类、禽蛋、水产品的人均占有量也排在世界前列，但代价不菲。一是化肥农药滥用、地下水资源超采以及过度消耗土壤肥力，导致生态环境恶化，食品安全问题凸显;二是粗放经营，导致农业竞争力不强，出现农业增产、进口增加与库存增量的"三量齐增"现象，越来越多低端农产品滞销。解决这些问题就需要大力发展以运用智能设备、物联网、云计算与大数据等先进技术为主要手段的智慧农业。

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