智慧農業的發展現狀和實施策略研究

覃國銳

摘要：智慧農業在中國起步較晚，與西方發達國家相比相對落后，但發展勢頭十分迅猛。目前， 無線傳感器監控系統、遠程監控系統、大數據等技術的應用越來越成熟，已被廣泛運用到智慧農業的開發中，農業的智能化管理、自動化生產及遠程監控得以實現，提高管理效率，加快智慧農業建設。文章先介紹傳統農業及智慧農業的特點，然后分析我國目前智慧農業的相關問題。

關鍵詞：智慧農業;無線傳感器監控系統;遠程監控系統;大數據應用

中圖分類號：TP311? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）08-0123-03

1 引言

中國自古以來就是一個農業大國。農業是國家的基礎，是國民經濟命脈。因此，國家社會的穩定與農業的快速發展密切相關。

但我國傳統農業生產目前普遍存在以下問題：一是農業勞動力缺乏和勞動力老齡化速度過快;二是農業生產規模小、家庭化生產，因而不能規模化生產，農業生產的價值鏈低、農民農業生產收入增長緩慢;三是一產不強、二產不優、三產不適等問題;四是農業設施落后，農民對設施農業不了解，農業技術人員在農業生產中的比重較低，導致大量農業新技術不能及時推廣應用。因而，在這種傳統農業生產大背景下，我國農業生產總體上呈現勞動力資源配置不合理、生產方式不科學、勞動手段不先進的局面。

隨著物聯網技術的應用普及以及大數據、人工智能等先進科學技術的普及，依托上述這些先進技術，智慧農業得以實現，智慧農業在中國開始興起，全國各地也開始大力發展智慧農業。智能農業依靠物聯網技術、大數據和人工智能很好地解決了傳統農業生產存在的問題，從而實現農業生產的自動化、智能化和便捷化。智慧農業對于發展現代農業生產發揮著非常重要的作用。

2 智慧農業的含義

智慧農業是根據農業、畜牧業及林業生產實際需求及現代網絡發展現狀，采用頂層設計，統一規劃，建設統一資源數據系統，統一平臺，分部門實施，分系統建設，提供統一集成服務，統一運營維護，綜合應用互聯網、云計算、物聯網、智能控制、智能決策、精準農業、衛星遙感等現代信息技術[1]。

智慧農業的興起及應用使得其在農業發展中起到積極的作用，智慧農業可以應用于以下幾方面的農業領域：智慧種植、智慧水產養殖、智慧農業大棚、智能灌溉和智能存儲等，歸根結底就是物聯網技術的深度應用[2]。物聯網等相關技術的應用盡管能夠解決傳統農業生產中所存在的弊端，但它不是一把萬能鑰匙，真正搞農業的人都應明白，農業生產不是簡單的物聯網技術等就能夠解決一系列問題的。

3 智慧農業在農業中應用的意義

中國是一個農業大國，但還沒有達到農業強國。目前，我國仍以傳統生產為主的農業生產經營模式，存在諸多弊端。例如，傳統農業的種植主要依靠農民的施肥和灌溉經驗，收割、分揀、倉儲等農收工作也是基本上依靠人工來完成，這樣帶來的后果是浪費大量的人力物力，加上農民對整個農業生產環境知識的缺乏，人為地對農業生產環境和水土進行一定程度上的破壞，給保護環境和保持水土帶來了威脅，對農業的可持續發展也帶來了極大的挑戰。此外，為了提高產量，傳統農業主要依靠大量施用農藥和化肥。農藥和化肥的廣泛使用對水和土壤環境造成的破壞是不言而喻的。

因此，要切實解決傳統農業生產模式存在的諸多弊端，實現農業現代化生產是迫切需要的，而現代通信技術的迅猛發展給予了必要的基礎條件，特別是由無線傳感器技術、移動通信技術和移動互聯網技術等三大基礎信息技術高度集成、高度融合而構成的無線傳感器網絡，它為現代農業生產帶來了一種全新的信息處理和數據獲取的技術。智慧農業就是這種現代信息技術綜合應用的體現，其依托現代信息技術在農業生產領域中有著廣泛的應用，可使農業生產從各生產環節（產品的培育階段、產品的種植、管理、收獲等）都可以用智慧農業的物聯網技術、大數據處理技術、人工智能分析等來提高工作效率和精細化管理，從而從根本上解決傳統農業生產模式所存在的問題，徹底釋放農業生產中人力物力，這就是智慧農業在農業生產中帶來的重要意義。

4 智慧農業的發展現狀及問題

“沒有農業農村的現代化，就沒有國家的現代化。因此要大力發展數字農業，實施智慧農業林業水利工程，推進物聯網試驗示范和遙感技術應用” [1]，這是《國家鄉村振興戰略規劃（2018-2022年）》和《中共中央國務院關于實施鄉村振興戰略的意見》兩個重量級的中央文件明確提出的，也為實施鄉村振興戰略、智慧農業工程，推動農業全面升級、農村全面進步奠定了良好的政策基礎。

國家發展改革委、農業農村部等七部門于2020年印發《關于開展國家數字鄉村試點工作的通知》，通知要求“數字鄉村試點工作”要在全國范圍內開展和推廣。而智慧農業經過多年的發展與建設，在我國正逐步從試點擢升到系統，為農業生產和鄉村建設注入活力，智慧農業的建設與發展成果顯著[1]。

經過近幾年的發展與建設，我國智慧農業雖然取得了良好的成績，但總體技術水平與發達國家相比仍有較大差距，基礎研究和技術積累不足。智慧農業發展的現狀還是存在以下問題：

第一，智慧農業的發展華而不實，在提倡大力發展鄉村振興戰略背景下，基于政策傾斜，各地都轟轟烈烈地開展了智慧農業的建設，但部分都只是雷聲大雨點小，都是面子上的業績，所謂的智慧農業也就是一個“花瓶”，僅用于政府接待、參觀和展覽罷了;

第二，實施智慧農業所需現代信息技術的專業人才不足。智慧農業的發展需要通過移動互聯網、物聯網、大數據、人工智能和智能設備等現代信息技術與農業完成深度跨界融合。但目前是從事農業的人不懂IT，懂IT技術的人不懂農業，兩者只是表面上融合到一起了;

第三，農業科技投入和信息化水平不高。農業科學技術水平及含量普遍較低，多功能、雙工、實時監控等農業操作難以實現，致使農業生產效率極低。智能化的高端農機設備比較短缺，從國外進口是主要的獲取途徑;大型的、智能化、信息化等國產智能化機械設備很少，制約著農業生產的智能化發展;

第四，要素資源對智慧農業的發展影響極大。農業資源要素利用效率低制約著智慧農業的發展。從勞動力的角度來看，中老年人和婦女是從事農業生產的主力軍，受傳統思想所限，他們對現代新興技術接受慢，對農業新技術的需求不足。從土地要素來看，現階段農業生產還是以家庭為主的小作坊式經營，農村耕地復種比例低，被荒廢的耕地比比皆是，農村土地流轉不暢，給農業產業化和規模化經營帶來極大的影響;

第五，智慧農業是農業生產的高級階段，需要與物聯網技術、大數據技術、人工智能等現代信息技術高度融合。目前，處于從萌芽階段向成長階段過渡的智慧農業，多數是處于試點示范階段，大規模商業應用尚未形成。從生產、商品、利潤、組織等方面看，由于技術裝備成本高、市場不成熟、規模化、標準化程度低，智慧農業尚未真正實現產業化[3]。

5 利用大數據和物聯網技術發展智慧農業的實施策略

（1）實施智慧農業的根基——數據來源

實施智慧農業的根基在于數據的來源與獲取。只有獲取大量的數據才能更科學、更有效地支持智慧農業的運行。而對于智慧農業數據來源問題，我們可以通過大數據和物聯網等現代信息技術得到很好的解決[4]。通過物聯網前端的傳感器可以準確、實時地獲取農業生產中的各種數據，如土壤水分、環境溫濕度、光照等，如圖1所示，我們可以從前端傳感器獲取得到空氣溫度、空氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、二氧化碳值等環境信息，然后再通過大數據分析和智慧農業數據分析系統綜合判定，可以有效地為智慧農業提供更多的科學數據，實施智能管控。

（2）充分發揮政府職能，加強政策引導

扎實推進農業現代化和新農村建設，這是黨的十八大為我國新農村的建設與發展給出的指導方向，而農業現代化發展的方向便是大力發展智慧農業。各級政府應在宏觀層面上結合國家提出的智慧農業發展理念，根據本地區實際情況，制定相應的配套政策為智慧農業的研發、推廣和培訓等服務，同時制定合理的智慧農業發展規劃，成立農業物聯網公司和引進大數據公司進行農業大數據的研究與開發，并在智慧農業領域積極引入社會資本，推動智慧農業領域大數據的飛速發展[5]。

（3）依托智慧農業云平臺系統，實現農業智能化生產管理

利用新一代互聯網信息技術，構建集展示、服務、管理等多功能集成的智慧農業云平臺監控系統。圍繞智慧農業數據的應用需求，通過物聯網等多種渠道獲取各種農業相關的數據，再依托大數據技術和傳感器技術進行數據清洗并提取有效數據。這些農業相關數據為智慧農業平臺的建設和農業智能化管理提供了科學依據，如圖2所示。通過智慧農業云平臺監控系統，可以很好地實現農業現代化與信息化的融合發展以及農業的智能化管理和智能化生產的融合發展，也為實現農業管理的科學化、智能化提供了有力保障[5]。如圖3所示。

（4）建設智慧農業發展的人才戰略

目前，中老年人和婦女是從事農業生產的主力軍，對農業生產全憑經驗來實施，同時，他們受傳統思想所限，對現代新興技術接受慢，對農業新技術的需求不足，而智慧農業對智能操作農機設備技能、農業生產科技知識、應用互聯網技術、數據處理技術等有著較高的要求，迫切需要掌握農業知識和現代信息技術的高素質人才。因此，各級政府應積極引導各類農業從事人員學習農業信息知識，積極參與現代農業建設的潮流，充分調動他們在智慧農業建設中的積極性和主動性，才能避免從事農業的人和懂IT技術的人沒有跨界深度融合的問題。同時，積極開展新型農民的職業教育培訓，打造一批具有創新意識和開拓精神相結合的新型職業農民隊伍，依托他們在全國范圍推廣和普及智慧農業知識和技術[6]。只有培養高素質的新型職業農民隊伍，才能加快智慧農業建設，提高農業發展水平。

（5）加強示范培訓，增強企業參與度

智慧農業的實施不能單靠從事農業的人或者掌握現代信息技術的IT人就能夠完成的，需要企業強有力的支持才行。通過企業的技術和資金支持建設智慧農業示范點，而運用大數據來指導農業生產的實際應用是一項專業性較高的工作，因此要引導企業搞好基礎設施建設，同時聘請專家提供技術指導和咨詢服務，為企業進行農業生產大數據應用實踐案例培訓，為企業解決生產過程和應用中的問題，促進技術進步[7]。

6 結束語

農業生產的高級階段便是智慧農業，而智慧農業是農業生產發展的必由之路，它能夠很好地破除傳統農業生產模式所存在的弊端，在大數據技術和物聯網技術飛速發展的時代，這些新一代信息技術與智慧農業的高度融合，可以很好地改進農業生產方式，提高生產力，提高資源利用率。目前我國智慧農業仍然處于初級發展與應用階段，智慧農業的發展速度有些緩慢，且存在一些問題，它制約著農業生產向智能化、自動化的全面發展，但我們應該明白發展需要時間，發展也需要代價。

參考文獻：

[1] 宋洪遠.智慧農業發展的狀況、面臨的問題及對策建議[J].人民論壇·學術前沿，2020（24）：62-69.

[2] 百家號. 智慧農業發展現狀及存在的問題[EB/OL].（2021-9-21）. https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1711516827992253095 &wfr=spider&for=pc.

[3] 中研網.智慧農業發展項目有哪些？中國智慧農業發展現狀趨勢及存在的問題[EB/OL].（2021年11月18日）.https：//www.chinairn.com/hyzx/20211118/172727501.shtml.

[4] 曹夢川.農業大數據在智慧農業中的應用[J].寧夏農林科技，2018，59（2）：58-59.

[5] 劉璐.基于大數據的智慧農業發展研究[J].農村經濟與科技，2019，30（10）：280-281.

[6] 宋偉，吳限.大數據助推智慧農業發展[J].人民論壇，2019（12）：100-101.

[7] 劉錚，郭冬楠.鎮江市農業大數據建設探索新思路[J].農業裝備技術，2019，45（1）：13-14，20.

【通聯編輯：梁書】