我國作為農業大國，農業生產形式已由粗放型向集約型轉變，生產結構不斷調整升級，生產水平不斷進步。但仍存在生產規模較小，生態環境惡化，勞動力老齡化嚴重，勞動生產率、農業生產效率以及資源利用率較低等問題，探索生產集約、產出高效、環境友好、產品安全的現代農業道路是解決這些問題的根本途徑。要實現集約高效，發展智慧農業是有效途徑和發展方向。針對目前我國農業發展現狀，黨的十八大提出了“工業化、信息化、城鎮化、農業現代化同步發展”的戰略部署。當前，我國在農業現代化方面仍面臨較大挑戰，其中農業信息化是農業現代化的重要目標，智慧農業是農業信息化的高級階段，農業現代化對智慧農業提出了更高要求。同時，中共中央、國務院印發的《關于實施鄉村振興戰略的意見》中指出，要推進我國農機裝備產業轉型升級，優化農業從業者結構，大力發展數字農業，實施智慧農業林業水利工程。無論是從我國國情還是政策導向來看，發展智慧農業已是大勢所趨。

智慧農業的基本內涵與特征

智慧農業是移動互聯網、物聯網、大數據、云計算、空間信息技術與智能裝備等新一代信息技術與現代農業融合的產物，是現代信息技術與農業生產、經營、管理和服務全產業鏈的“生態融合”和“基因重組”，是信息技術、農業技術與裝備技術對區域農業資源、生產、市場的重新優化配置，是現代農業發展的一種新業態。

智慧農業的特征主要表現在以下幾個方面：一是農業生產要素數字化、在線化。利用先進傳感技術、智能處理及遠程控制等物聯網技術，實現農業生產全過程精準控制和自動化作業，提高產品質量和生產效率，節省人力成本，減少資源浪費。二是農業決策大數據化、智能化。基于生產過程的海量數據，充分利用大數據技術和人工智能技術，對數據進行加工整理，形成專家知識庫，產生最優化決策，保障農業生產全過程決策數據化、智能化。三是全天候服務個性化、針對化。通過建設農業云計算平臺和區域化模塊，使農業系統具備自主運算能力，提高農業系統運算速度，快速得到反饋結果。智慧農業系統可以全天候在線服務，很大程度上提高了智慧農業系統的實用性和針對性。四是農業管理信用化、安全化。農業生產中食品安全溯源和大量的數據信息十分重要，區塊鏈技術基于其“不可偽造”“全程留痕”“可以追溯”等特征，奠定了堅實的“信任”基礎，使農業管理信用化、安全化。五是全區域智慧化、泛在化。智慧農業在全過程、全區域都使用信息化技術手段代替人力勞動，以科學、智能化的方式進行農業生產經營，進而擺脫傳統生產的弊端，提高農業生產效率和產品品質。

智慧農業的建設內容

一是建立以現代科技為支撐的農業生產體系。開展高效的農業環境信息感知、傳輸、監測和控制系統建設；創建以農情監測、高效管理和自動收獲為一體的自動生產模式，提高種植業生產全過程的智慧監測和管理；利用5G技術和物聯網等現代信息技術實現智能化和規模化生產；積極推進全球定位系統、地理信息系統等現代信息技術在智慧農業生產中的應用，提高農業裝備的現代化和智能化；同時推進畜禽與水產養殖產業的智能化養殖建設，實現養殖環境的科學管理、智慧控制和精準運行。

二是建立智慧流通體系。在生產環節對農業生產對象及生產環境實時監測，及時調整農業作業流程；在農產品流通環節將電子商務與冷鏈運輸相結合，推進冷鏈運輸在農業流通環境的應用。引入物聯網標識技術，建立農產品生命周期檔案；推進農產品質量安全追溯管理平臺的建設，實現農產品信息的在線化、可視化管理；完善農產品質量安全監督、管理、預警體系，切實保障農產品質量安全。開展電子商務技術培訓，推廣物聯網技術在農戶中的使用；協調相關部門建立完善的農產品物流、倉儲、金融體系，利用現代信息技術推進農產品流通系統的進一步發展。

三是構建智慧管理與服務體系。加強對種植業、畜牧業和農業裝備制造業的監測和調度，推進農業產業數字化、智能化和集約化生產；加快建設農產品質量安全信用體系，建立健全農業生產規范化管理，提高政府主管部門在生產決策、指揮調度等方面的監管力度。強化互聯網平臺在農產品生產、流通中的重要作用，促進傳統農業服務模式由公益服務向市場化、多元服務轉變，使農民通過互聯網掌握農業生產、銷售相關數據，從而有利于農民結合實際情況決定農業生產的重點。

智慧農業發展的基本路徑

大力加強農業生產集約化、組織化，大力推進裝備化和設施化。農業生產裝備化是基于傳統農業發展起來的，是指利用各種農業智能設備裝備農業，使用現代農業機械取代人力和畜力作業，從而進入機械化主導的農業生產階段。農業生產裝備化促進了生產力的極大發展，提高勞動生產率，顯著降低勞動強度和生產成本，推動農業生產逐步向依靠農業機械等技術的集約型生產模式轉變。

大力加強農業裝備的數字化改造，推進裝備數字化。裝備數字化是指在傳統農業機械裝備基礎上引入信息技術，形成具有自動控制功能的各類農業機械裝備。裝備數字化使裝備精準作業成為可能，為推動農業自動化生產提供了有力保障，有利于節約生產資料，實現土地利用率最大化。農業裝備的數字化是改變傳統農業機械生產方式、提高農業生產競爭力的重要手段，是實現智慧農業生產高度精準化、自動化的基礎。

大力加強農業物聯網發展，推進裝備網聯化、在線化。裝備網聯化是運用物聯網技術實現農業全程智慧生產、收獲的典型應用，是指通過運用各類視覺采集終端、無線傳感器、射頻識別等感知設備，獲取農業生產過程中的現場信息，并按照約定的協議，實現農業產前、產中、產后等相關信息的可靠通信和傳輸，將傳統的農機裝備升級為具備計算、通信、控制能力的新型智能裝備。實現農業裝備和互聯網相互關聯，最終形成可定位識別、監控跟蹤以及智慧管理的巨大智能化網絡，這也是進行精準作業的前提。

大力加強農業大數據和人工智能發展，推進農業決策大數據化、智能化。決策大數據化、智能化是智慧農業發展的高級階段，是指采用人工智能、大數據、物聯網、5G、機器人等新型信息化技術，獲取并分析農業生產中的海量數據，由云管控平臺自主計劃和決策，并由裝備自主完成農業生產全過程，實現以機器為核心、數據為驅動的一種新型農業智能化生產模式，這也是智慧農業的終極形態。

大力發展農業裝備智能化和農業機器人，努力推進作業精準化、自動化。作業精準化是我國智慧農業發展的必由之路，是指利用3S技術、物聯網、人工智能、智能裝備、機器人等現代化技術手段，實現對農業生產過程的精準控制，并對動植物生長狀況進行精準監測。結合人工智能、大數據和云計算等先進技術，實現精準定位、精準施肥、精準變量投喂、精準噴藥、精準播種、精準收獲。農業生產作業的精準化提高了作業效率、作業質量和農作物產量，是智慧農業發展的必經之路。

智慧農業需要避免的誤區與壁壘

現代信息技術的快速發展為智慧農業的持續創新奠定了堅實的技術基礎，也為之創造了非常好的發展機遇。但是，我們也必須對從理論向實踐轉化過程中需要避免的誤區有正確判斷。首先要避免為了智慧農業而搞形象工程。各方應冷靜思考、潛心探索、務實推進，切實利用新技術化解行業痛點。其次要清楚認識到，理論向實踐轉化過程具有系統性、長期性和復雜性，需要科學謀劃、分步推進。智慧農業建設是一個循序漸進、動態變化、長期發展的過程，不能一氣呵成，需要由科學的頂層設計出發，分階段推進實施。只有在政府規劃引導下，智慧農業發展才能沿著科學正確的方向快速發展。

由于我國智慧農業發展起步較晚，整體上仍然處于初級階段，存在一系列的問題和不足。從當前的發展形勢來看，對物聯網相關技術的開發運用時間較短，在生產、加工、流通和消費各環節涉及的網絡技術還不成熟，仍然存在許多瓶頸需要攻克。盡管我國已在農業相關基礎研究領域取得大量的研究成果，但在現代化農業生物技術，如基因組學；農業前沿智能技術，如人工智能、大數據；農業低碳循環技術，如新材料、新能源等方面尚存不足。除此之外，由于我國物聯網技術在農業生產中的應用規模較小且模式復雜，導致大型互聯網企業參與度不高。因此，在智慧農業發展中亟需大型傳感器運營商和制造商的加入及技術支持。同時，智慧農業標準尚缺，無法滿足農業標準化生產對資源的需求，科研工作無法進行全面、廣泛的農業信息獲取，這也是制約智慧農業進一步發展的主要原因。

智慧農業推進建議

加大技術研發力度。政府部門應在全國層面設立智慧農業發展專項資金，將智慧農業建設和發展經費納入財政資金預算，明確資金使用時各區縣等財政配套比例，發揮智慧農業專項資金的放大和引導作用。各省市應從實際出發，加大智慧農業相關新型技術研發力度，攻克核心技術。

鼓勵大型工業企業參與。政府部門應鼓勵互聯網、通信、物流等龍頭企業加快融入智慧農業建設。充分利用這些企業技術、資源，將互聯網工具滲透農業生產全過程，激活農業生產力，帶動智慧農業快速發展。

加大大規模試驗示范。在當前智慧農業效益不明顯、農民收入不高、市場信息化運作欠佳的情況下，公益行業的加入將促進智慧農業的發展。因此，建議國家相關部門基于我國農業現代化發展需求，基于“發展需要、技術可靠、示范性好”的原則，實施一批影響深遠的智慧農業示范工程，加快推進國家級重點智慧農業示范基地建設，促進智慧農業跨領域交叉快速發展。

創新產學研用體系。針對我國智慧農業發展需求，政府應加強科研高校、科研機構在智慧農業科研方面的投入力度，健全產學研用培養體系，開展農業人才、新型職業農民、農業經紀人等農業從業者科普、教育、培訓工作，加快培養大量復合型人才。

鼓勵市場化機制與模式探索。政府部門應針對智慧農業的市場發展需求及方向進行宏觀指導，以國家政策帶動農業高效益發展，建立政府部門支持、科學技術支撐、企業參與運營的運行機制。借助人工智能、大數據等信息技術，打破智慧農業市場發展的時空限制，開辟農業新市場，實現智慧農業市場多元化發展。

【本文作者為中國農業大學信息與電氣工程學院教授，農業農村部農業農村信息化專家咨詢委員會副主任委員】

責編：臧雪文 / 王茂磊