一直以来，中国都是一个农业大国，农、林、牧、渔各类农业资源丰富。但相较于西方发达国家，中国整体农业现代化水平还有较大差距。尽管当下政策层面一直在积极推进智慧农业的发展，但要从农业大国变为农业强国，还有待提高国内农业生产、存储、运输、销售等各环节的信息化水平。

　　提高农业生产各环节的信息化水平是现代化农业的核心思想，当下，在密集的“三农”政策推动之下，我国智慧农业开始崭露头角，从概念阶段走向全国大范围实践阶段。智慧农业的到来有其必然性，主要是为解决传统农业各方面的不足。

　　一、传统农业的痛点

　　靠天吃饭，效率低下。中国传统农业主要以小农经济为主，完全依赖人力作业，农作物生长情况全凭经验判断，可谓“靠天吃饭”，效率低下。

　　信息化程度不高。现代化农业开始引入互联网+的应用，且局部区域已经实现了机械化作业，但在农作物生产种植环节整体信息化水平还相对较低，例如农资采购和蔬菜生长态势，不能实时掌握各种信息，对于企业发展决策来说，缺乏数据支撑，会导致盲目生产和混沌经营，无法掌握企业管理和生产情况。

　　劳动力人口不足，新农人经验缺乏。随着中国城市化进程的演变，大量农业人口涌入到城市，农业生产主要靠老一辈农民维持，年轻人对于务农普遍兴趣化不高，由此造成农业生产劳动力的严重不足。尽管伴随着农业生产作业方式的变更，智慧农业新概念出现，“新农人”群体从校园走向田间地头，带来了专业的农业生产知识，但“新农人”数量远不足以弥补生产缺口，种植经验也不足以应对生产过程中出现的多种问题;

　　无统一生产标准。由于不同的农业技术员掌握不同蔬菜品种的生长规律，相同蔬菜品种的农业技术员之间也有独特经验或自有技术，这就会导致生产操作和流程缺乏统一标准。

　　中国农业产业的发展涉及到政策、技术、劳动力人口等多方面条件的驱动。伴随着技术的持续迭代以及农业生产方式的变更，中国农业产业近年来实现了较为快速的发展，从传统农业到现代化农业到现阶段广泛提及的智慧农业。

　　二、中国农业发展历程

　　以铁犁牛耕为代表的传统农业，无论生产方式还是销售渠道都比较低效，“小农经济”难以获得经济效益;后来，以机械耕作为主的现代农业，极大改进了生产方式，销售渠道也不断拓宽。随着互联网+农业的发展，“电子商务+农产品”的模式逐渐流行。现在和未来，以云计算、大数据、物联网等技术为主的智慧农业，一站式管理“产、供、销”全产业链，农产品可溯源，用户足不出户即可吃到安全放心的农副产品。

　　农业产业发展历程

　　智慧农业是指新一代信息技术与农业决策、生产、流通交易等深度融合的新型农业生产模式与综合解决方案，通过对人、机、物等的全面连接。一方面对农业生产进行全流程跟踪式监测、管理，以数据驱动技术流、资金流、人才流、物资流，实现更为高端化、智能化、绿色化的农业产品的种、管、采收、储存、加工等;另一方面打通供需连接渠道，打造快速、高效、精准的农业产销生态系统，重塑农业与消费者之间双向互动关系，构建起覆盖农业全产业链、全价值链的全新生产和服务体系。

　　三、智慧农业相关政策

　　对比全球市场，我国智慧农业起步较晚，农业机械化、作业智能化程度远低于其他领先国家，依旧处于成长初期。而智慧农业的快速发展，离不开国家政策的大力推动。自2004年以来，国内围绕着现代化农业、智慧农业、农业数字化转型等核心任务先后发布了十几条农业改造的利好政策。

智慧农业相关政策文件 (2017-2022年)，a&s整理制图

　　国务院发布的中央一号文件自2004年起连续19年提到“三农”问题，其中，开展智慧农业，推进物联网、大数据、人工智能在农业生产、农业经营中的应用，积极打造数字农业农村后成为系列农业相关政策的要点内容，也为国内智慧农业的发展奠定了稳定的政策基础，树立了明确的发展目标。

　　四、智慧农业市场规模

　　智慧农业已成为世界现代化农业发展趋势，全球各国都在加快布局智慧农业，推进人工智能、大数据、云计算等技术在农业领域的应用。

　　据BIS Research 研究报告数据显示，2021年，全球智慧农业市场规模达到145.88亿美元，其中硬件系统市场规模105.39亿美元，软件16.89亿美元，服务23.60亿美元。预计到2026年，全球智慧农业市场规模将达到341.02亿美元。

　　目前中国智慧农业依旧处于初级阶段，智慧农业应用渗透率还不到1%。但是得益于社会环境的支持以及技术的不断提升，中国智慧农业行业正在不断发展。

　　过去几年里，国内智慧农业市场出现了较为显著的增长，根据市场公开数据显示，结合中国农业产值，a&s Research初步预估2020年中国智慧农业市场规模达622亿元，预计2022年将进一步增长至743亿元。

　　我国智慧农业覆盖范围广，细分领域众多。按照产业划分，分为种植业、畜禽养殖、水产养殖;按照生产过程，分为产前、产中、产后;按照技术类别，分为大数据服务、物联网及设备、智能装备、管理系统、交易平台。

　　农业细分领域信息化水平，数据来源：普华有策

　　据普华有策《2022-2028年智慧农业行业全景调研及投资前景预测报告》数据，按照产业划分，我国智慧农业细分版块中，畜禽养殖信息化水平最高，为 30.20%，设施栽培、种植业、水产养殖的信息化水平分别为 23.50%、18.50%和 15.70%，整体信息化水平偏低，仍有较大的市场发展空间。

　　五、智慧农业核心技术

　　智慧农业，重点强调的是将物联网技术、云计算、传感器等，运用到农业生产经营的整个过程中，利用感知传感器、智能控制终端、物联网云平台等，以手机端或者电脑平台为窗口，对农业生产进行控制，构建其对农业从种植、生长、采摘、加工、物流运输、消费的一体式系统，通过信息化、智能化的管理方式改变传统农业生产经营方式。

　　其核心技术主要包括物联网(IoT)技术、人工智能(AI)技术、云计算(cloud computing)、大数据技术等。

　　智慧农业四大核心技术

　　  ●物联网技术

　　“智慧农业”中的物联网技术包括传感器技术和无线通信技术。

　　传感器负责物联网信息的采集，是实现对现实世界感知的基础，是物联网服务和应用的基础。用作农事监测的传感器技术是 “智慧农业”的技术基础和保障，它实现了信息的即时采集、记录和传输，使农业设备和装备智能化。

　　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。

　　可以说，传感器技术是“智慧农业”数字化、精准化、智能化的最关键因素。

　　同时，智慧农业中，“物与物”之间，“物与人”之间的无障得交流，离不开高速、可进行大批量数据传输的无线网络通信技术。无线网络通信技术可将传感器采集到的各项数据及时上传到终端或云端，完成数据的传输和信息交互。

　　随着信息技术的进一步发展，物联网技术在智慧农业领域将会得到更大范围的应用，而受限于功耗、成本、电源等问题，提升农业物联网的自主创新能力，加快低成本、高可靠性、使用期限长的传感器开发也成为当下农业物联网的重点任务，未来，物联网必将让农业拥有更多“智慧”。

　　●人工智能技术

　　人工智能在辅助农作物生长、畜禽养殖过程中发挥着越来越重要的作用。比如在作物病虫害识别方面，可根据植物的叶片等状态，分析出植物的生长情况，通过智能监控设备检测并识别作物病虫害情况;在生猪养殖场，通过“猪脸识别”技术，从而帮助养殖户随时随地对动物的健康状态进行管理。

　　通过监控+AI算法模型，人工智能可作用于智慧农业多个场景，除动植物生长监测外，还可实现智慧灌溉AI水肥一体化，机械智能采收，农产品分拣过程中果蔬识别等诸多创新应用，可有效替代人力作业，解放人力，提高农业生产作业效率。

　　●云计算技术

　　智慧农业中的信息种类、数量都将成倍增加，其需要分析的数据量成几何增加，同时，还涉及多个系统工程之间的各种信息数据的融合问题，如何从海量数据中挖掘信息等，给数据计算带来了巨大的挑战。智慧农业的发展离不开云计算技术的支持。可以说，云计算是智慧农业应用发展的基石，一是云计算具有超强的数据处理和存储能力;二是由于智慧农业无处不在的数据采集，需要大范围的支撑平台以满足其规模需求。

　　●大数据技术

　　大数据技术在智慧农业应用中扮演着“数据管理”的角色，通过大数据技术的应用，可以将各类物联网终端采集到数据，包括光照、温湿度、土壤数据、作物病虫草害监测数据、作物产量等各类关键数据按专题、流程、指标进行数据的汇聚、分析、梳理。通过大数据平台为农场管理方提供可视化的数据监测，以科学数据为不同农业场景提供有效的管理决策，增强农产品的竞争力,促进农业生产的持续高效发展。

　　六、智慧农业市场竞争格局

　　据中商产业研究院报告，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。

　　智慧农业市场竞争格局，a&s整理制图

　　据上述智慧农业市场规模数据，中国智慧农业市场即将突破千亿规模，积极推进AIoT技术在农业生产各环节中的深度应用，已经成为产业共识。极具潜力的智慧农业市场近几年来吸引着大量企业的入局，除了传统专注农产品生产的企业外，上游集成电路、传感器芯片企业以及中游AIoT领域企业，包括百度、阿里、腾讯等国内互联网巨头也纷纷加快了在智慧农业领域的布局。

　　七、智慧农业发展趋势

　　“十四五”时期，我国智慧农业建设迎来了重大历史机遇。伴随着人工智能(AI)和物联网(IoT)等技术在智慧农业中的融合应用，中国智慧农业建设的技术不断创新、模式不断涌现、应用不断深化，农业数字经济的潜力已经显现。

　　新冠疫情在世界上的蔓延加剧了全球粮食安全的风险和危机。虽然农业生产的季节周期性、不宜长期储存性以及劳动密集性是造成其对疫情和外生冲击的重要原因，但也折射出农业生产能力的不足和效率的低下。农业的生产、流通和销售亟需技术的革新，提升生产效率和农产品供应，从根本上化解全球粮食安全的隐患。当前，互联网、物联网、人工智能、大数据、云计算等科技进步正在引领新一轮的工业革命，在农业领域也大力推动了智慧农业的发展。

　　1）AIoT技术渗透农业全产业链

　　未来发展农业，要从全产业角度进行布局。大数据技术全面渗透了从种子肥料开始，到生产、加工、配送到消费者餐桌，再到废弃物处理的全过程，体现出信息科技对农业产业发展的支撑作用。

　　当引入AIoT解决方案时，农业资源的收获和加工变得比以往任何时候都更快、更精确，这意味着生产者的成本更低，以及消费者的产品更好，价格更低。AIoT解决方案所带来的能源和资源效率的提高，也有助于使农业更加可持续和生态友好。

　　2）智能化装备广泛应用

　　智能化的装备是通过智能化的改造和升级，使机器具有一定的智能性，可以全面或部分地辅助人便捷、可靠地完成特定复杂的目标任务。世界智能农机装备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，现在已经衍生了系统。目前，国际上研究农机装备，重点体现在自动驾驶拖拉机、农业机器人和农业无人机等方面。

　　3）无人化、少人化发展迅速

　　由于农村劳动力减少，农村出现了无人种地的情况，特别是热天打药、冷库长时工作等复杂农业生产环境条件，对人的身体有很大危害。基于劳动力减少和工作环境恶劣，无人化、少人化农场是未来的发展趋势。

　　在数字化时代，农业的持续高速发展离不开智慧化建设， AIoT 未来将持续深耕细分领域技术，用数字经济助力打造农业新模式。通过智慧农业种植方案，实现从“经验种植”到“智能种植”的转变，用科技创新让更多的城乡居民共享数字化、智能化带来的技术红利，助推智慧农业发展和乡村振兴。

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