现代农业生物技术、信息技术迅猛发展，成为现代农业发展的重要引擎。新的绿色革命推动传统农业技术改造升级，包括生物化、信息化、无害化、循环化和标准化等方面，发达国家围绕农业生产精准化、集约化、高值化已开始了新一轮的战略部署。智慧农业工程科技的发展已成为国际上现代化农业技术发展前沿。

一、智慧农业的定义

智慧农业是充分应用现代信息技术成果（例如云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等），全面升级改造农业全产业链。 目前，狭义上的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”。 而广泛意义上，除了精准感知、控制与决策管理外，智慧农业还包括农业信息化、农业电子商务、农业产业互联网、农业大数据、农产品溯源、农业休闲旅游、农业信息服务、农村智慧政务等方面的内容。

二、智慧农业的特征

1、高精确性

与传统粗放型的农业生产不同，智慧农业具有极高的精确性，它可以通过对土壤、空气等环境参数的准确测量及记录，来科学制定生产管理计划，合理分配农业资源，并最终达到绿色生产，少投多得的效果。

2、高效率

智慧农业可运用现代化智能控制技术实现远程的自动化农事操作，这种生产方式的改变，极大的提升了生产效率。效果高，表示人工成本更低，对农业资源的消耗也越少。尤其是随着现代农业的集约化和规模化发展，这种高效率的生产方式更有助于生产管理，实现工厂化生产，进而获得更高的农业生产价值。

3、可追溯性

智慧农业中的一项重点内容就是安全可追溯。利用信息化技术，可以实现农产品从田间到餐桌的全程追溯。而消费者可以通过扫描农产品的二维码即可快捷地追溯到该农产品的全部信息，这种可追溯的管理方式，促进农业的规范化和标准化生产，也保证农产品的品质安全。

4、可复制性

智慧农业中，成功的生产经验可以被复制和推广。使用标准化的方案生产，让人人都可以是农业专家，不仅彻底地改变了传统农业的农业操作模式，而且也让农业实现了质的飞越，智能化程度大大提升，农业经营模式也越来越庞大。

三、智慧农业在农业发展上的作用

1、推动农业信息化

通过各种传感器和无线传输设备的使用，农田信息能够实时自动传输到农业管理人员的眼前，实现农民和农田的有机互联，进一步通过标签技术的应用，还可以建立现代农业物流仓储和运输，实现食品安全的有效监控，实现食品安全。同时农田信息的获取和联网还能够实现自然灾害监测预警，方便区域管理，实现高度的信息共享和农业自动化。

2、提高农业管理水平

物联网技术在农业中的应用显着提高了传统农业的管理水平。在农业生产环节，利用农业智能传感器实现农业环境信息的实时采集和利用自组织智能物联网对采集数据进行远程实时报送，为农作物大田生产和温室精准调控提供科学依据，优化农作物生长环境，不仅可获得作物生长的最佳条件，提高产量和品质，同时可提高水资源、化肥等农业投入品的利用率和产出率。

3、保障农产品和食品安全

在农产品和食品流通领域，集成应用电子标签、条码、传感器网络、移动通信网络和计算机网络等农产品和食品追溯系统，可实现农产品和食品质量跟踪、溯源和可视数字化管理，对农产品从田头到餐桌、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物流，同时也可大大提高农产品和食品的质量。

四、智慧农业已成为世界现代农业发展趋势

智慧农业是以信息和知识为核心要素，通过互联网、物联网、大数据、人工智能和智能装备等现代信息技术与农业跨界融合，实现农业生产全过程的信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务的全新农业生产方式，是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段。智慧农业整合生物技术、信息技术、智能装备三大生产力要素。

美国、英国、澳大利亚、法国、德国、日本等国家围绕智慧农业进行了广泛的布局，分别出台了NSTC“国家人工智能研发战略计划”、产业战略白皮书、农业4.0手册、农业创新2025、数字农业、社会5.0等政策，2015-2025全球智慧农业市值将达到683亿美元。智慧农业包括智能农业装备、智能传感器系统、智能无人机、智能机器人、软件等主要技术。

全球智慧农业发展迅猛，表现出以下趋势：

1、大数据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。

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。

信息科技推动农业生产方式变革。我们原来在田里种地、养殖，现在可以进行工厂化生产，比如植物生产工厂、工厂化养猪等模式。

五、我国智慧农业的研究和应用方兴未艾

我国智慧农业的发展是一个缓慢的过程，但在很多农业生产场景和环节已经得到了初步的应用。

场景一：智慧农业生产技术与装备

在小麦、玉米、棉花、水稻等主要农作物从整地、播种、管理到收获各个环节，都需要智能化的信息技术和智能化的装备进行耦合，来完成这些操作的工艺。目前，我国各环节的技术和装备基本具备，需要组合成一个完整的智能化解决方案。我国北斗精准导航与测控技术应用在播种上，安装到拖拉机、插秧机上，可以让机器走直行，行间衔接好，实现条带清垄精准播种，避免复播、漏播、转行横播交叉等问题，提高田间作业质量。应用在灌溉上，实现精准对行灌溉。农业航空精准施药技术，通过作业规划、导航监管、施药控制、施药质量评估、防效评估、病虫情诊断等，实现探的清、飞到位、施的准、雾化好、可评价和全程可控的目标。

场景二：园艺作物生产

园艺生产以温室生产为主，我们在山东寿光建了一个近八万平米的大型现代智能温室，全部用国产的技术和设备，从水肥管理调控各个方面进行了智能化提升。与荷兰温室的耗能、成本、效益相比，我们的更好，且成本可以降到每平米50/元。

场景三：智慧果园生产

现在农村地区都是老人、妇女和儿童，农业生产缺乏劳动力，提升果园生产智能化水平具有重要意义。因此，我国研发了相应的设备，包括采摘、除草、喷药、开沟、施肥、巡检、升降作业平台等，可实现全程机械化作业。同时，我们已经研发出很好的水果智能检测的分析线，一小时可达到10吨的检测线。

场景四：智慧养殖生产

养殖是智慧农业重要的应用场景，动物的体温检测技术产品可以在线检测，发现生病之后温度升高的畜禽，便于及时进行防治。动物禽舍有害气体专用传感器非常实用，符合我国碳达峰、碳中和政策，减少温室气体排放。还可以通过视频摄像头监测动物行为，实时监测营养状况、健康状况等。巡检机器人、防疫消毒机器人，可以代替人从事对身体有害的作业。

场景五：农产品智慧物流

农产品全产业链的改进，生鲜农产品中肉类、生鲜水果蔬菜是重要的一部分，都需要智慧冷链物流。如何控制温度、检测温度，保持农产品的品质，研究超市货架期，对食品的安全性等，都需要信息科技来支撑。“管理+农业+智能技术”，实现供应链可感、可控、可调。

场景六：基于大数据的信息服务

我国小农户居多，打药、播种等方面专业化社会化服务企业组织快速发展，体现规模化的生产效益，推动小农户生产现代化。当前，智能语音服务机器人技术已经成熟。作为农业职业院校的学生，可提供生产技术服务、信息服务。

六、我国未来智慧农业技术技能人才需求

未来，我国发展智慧农业是一个重要的趋势和方向，“十四五”规划提出要发展智慧农业，目标是用电脑强化人脑、用机器替代人力、用自主替代进口，实现生产智能化、作业精准化、管理数字化和服务网络化。

我国未来智慧农业对人才的需求：一是对农业有情怀，喜欢现代农业；二是知识交叉型，能用计算机把不同专业的知识结合起来，建立知识系统；三是技能实战型，要会操作拖拉机、植保机等农业机械；四是具有工匠精神，要精益求精；五是懂经营会管理，提供专业化和社会化服务；六是适应信息化趋势，推动智慧农业发展。