我國作為農業(yè)大國，農業(yè)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(guī)模較小，生態(tài)環(huán)境惡化，勞動力老齡化嚴重，勞動生產率、農業(yè)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(huán)境友好、產品安全的現代農業(yè)道路是解決這些問題的根本途徑。要實現集約高效，發(fā)展智慧農業(yè)是有效途徑和發(fā)展方向。針對目前我國農業(yè)發(fā)展現狀，黨的十八大提出了“工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農業(yè)現代化同步發(fā)展”的戰(zhàn)略部署。當前，我國在農業(yè)現代化方面仍面臨較大挑戰(zhàn)，其中農業(yè)信息化是農業(yè)現代化的重要目標，智慧農業(yè)是農業(yè)信息化的高級階段，農業(yè)現代化對智慧農業(yè)提出了更高要求。同時，中共中央、國務院印發(fā)的《關于實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的意見》中指出，要推進我國農機裝備產業(yè)轉型升級，優(yōu)化農業(yè)從業(yè)者結構，大力發(fā)展數字農業(yè)，實施智慧農業(yè)林業(yè)水利工程。無論是從我國國情還是政策導向來看，發(fā)展智慧農業(yè)已是大勢所趨。

智慧農業(yè)的基本內涵與特征

智慧農業(yè)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(yè)融合的產物，是現代信息技術與農業(yè)生產、經營、管理和服務全產業(yè)鏈的“生態(tài)融合”和“基因重組”，是信息技術、農業(yè)技術與裝備技術對區(qū)域農業(yè)資源、生產、市場的重新優(yōu)化配置，是現代農業(yè)發(fā)展的一種新業(yè)態(tài)。

智慧農業(yè)的特征主要表現在以下幾個方面：一是農業(yè)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(yè)生產全過程精準控制和自動化作業(yè)，提高產品質量和生產效率，節(jié)省人力成本，減少資源浪費。二是農業(yè)決策大數據化、智能化?；谏a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(yōu)化決策，保障農業(yè)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(yè)云計算平臺和區(qū)域化模塊，使農業(yè)系統具備自主運算能力，提高農業(yè)系統運算速度，快速得到反饋結果。智慧農業(yè)系統可以全天候在線服務，很大程度上提高了智慧農業(yè)系統的實用性和針對性。四是農業(yè)管理信用化、安全化。農業(yè)生產中食品安全溯源和大量的數據信息十分重要，區(qū)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(yè)管理信用化、安全化。五是全區(qū)域智慧化、泛在化。智慧農業(yè)在全過程、全區(qū)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(yè)生產經營，進而擺脫傳統生產的弊端，提高農業(yè)生產效率和產品品質。

智慧農業(yè)的建設內容

一是建立以現代科技為支撐的農業(yè)生產體系。開展高效的農業(yè)環(huán)境信息感知、傳輸、監(jiān)測和控制系統建設；創(chuàng)建以農情監(jiān)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(yè)生產全過程的智慧監(jiān)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(guī)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(yè)生產中的應用，提高農業(yè)裝備的現代化和智能化；同時推進畜禽與水產養(yǎng)殖產業(yè)的智能化養(yǎng)殖建設，實現養(yǎng)殖環(huán)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(huán)節(jié)對農業(yè)生產對象及生產環(huán)境實時監(jiān)測，及時調整農業(yè)作業(yè)流程；在農產品流通環(huán)節(jié)將電子商務與冷鏈運輸相結合，推進冷鏈運輸在農業(yè)流通環(huán)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(jiān)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(fā)展。

三是構建智慧管理與服務體系。加強對種植業(yè)、畜牧業(yè)和農業(yè)裝備制造業(yè)的監(jiān)測和調度，推進農業(yè)產業(yè)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(yè)生產規(guī)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(jiān)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(yè)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(yè)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(yè)生產的重點。

智慧農業(yè)發(fā)展的基本路徑

大力加強農業(yè)生產集約化、組織化，大力推進裝備化和設施化。農業(yè)生產裝備化是基于傳統農業(yè)發(fā)展起來的，是指利用各種農業(yè)智能設備裝備農業(yè)，使用現代農業(yè)機械取代人力和畜力作業(yè)，從而進入機械化主導的農業(yè)生產階段。農業(yè)生產裝備化促進了生產力的極大發(fā)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(yè)生產逐步向依靠農業(yè)機械等技術的集約型生產模式轉變。

大力加強農業(yè)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(yè)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(yè)機械裝備。裝備數字化使裝備精準作業(yè)成為可能，為推動農業(yè)自動化生產提供了有力保障，有利于節(jié)約生產資料，實現土地利用率最大化。農業(yè)裝備的數字化是改變傳統農業(yè)機械生產方式、提高農業(yè)生產競爭力的重要手段，是實現智慧農業(yè)生產高度精準化、自動化的基礎。

大力加強農業(yè)物聯網發(fā)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(yè)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(yè)生產過程中的現場信息，并按照約定的協議，實現農業(yè)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(yè)裝備和互聯網相互關聯，最終形成可定位識別、監(jiān)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(yè)的前提。

大力加強農業(yè)大數據和人工智能發(fā)展，推進農業(yè)決策大數據化、智能化。決策大數據化、智能化是智慧農業(yè)發(fā)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(yè)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(yè)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(yè)智能化生產模式，這也是智慧農業(yè)的終極形態(tài)。

大力發(fā)展農業(yè)裝備智能化和農業(yè)機器人，努力推進作業(yè)精準化、自動化。作業(yè)精準化是我國智慧農業(yè)發(fā)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(yè)生產過程的精準控制，并對動植物生長狀況進行精準監(jiān)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(yè)生產作業(yè)的精準化提高了作業(yè)效率、作業(yè)質量和農作物產量，是智慧農業(yè)發(fā)展的必經之路。

智慧農業(yè)需要避免的誤區(qū)與壁壘

現代信息技術的快速發(fā)展為智慧農業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新奠定了堅實的技術基礎，也為之創(chuàng)造了非常好的發(fā)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(qū)有正確判斷。首先要避免為了智慧農業(yè)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(yè)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(yè)建設是一個循序漸進、動態(tài)變化、長期發(fā)展的過程，不能一氣呵成，需要由科學的頂層設計出發(fā)，分階段推進實施。只有在政府規(guī)劃引導下，智慧農業(yè)發(fā)展才能沿著科學正確的方向快速發(fā)展。

由于我國智慧農業(yè)發(fā)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(fā)展形勢來看，對物聯網相關技術的開發(fā)運用時間較短，在生產、加工、流通和消費各環(huán)節(jié)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(yè)相關基礎研究領域取得大量的研究成果，但在現代化農業(yè)生物技術，如基因組學；農業(yè)前沿智能技術，如人工智能、大數據；農業(yè)低碳循環(huán)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(yè)生產中的應用規(guī)模較小且模式復雜，導致大型互聯網企業(yè)參與度不高。因此，在智慧農業(yè)發(fā)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(yè)標準尚缺，無法滿足農業(yè)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(yè)信息獲取，這也是制約智慧農業(yè)進一步發(fā)展的主要原因。

智慧農業(yè)推進建議

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

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

加大大規(guī)模試驗示范。在當前智慧農業(yè)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(yè)的加入將促進智慧農業(yè)的發(fā)展。因此，建議國家相關部門基于我國農業(yè)現代化發(fā)展需求，基于“發(fā)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(yè)示范工程，加快推進國家級重點智慧農業(yè)示范基地建設，促進智慧農業(yè)跨領域交叉快速發(fā)展。

創(chuàng)新產學研用體系。針對我國智慧農業(yè)發(fā)展需求，政府應加強科研高校、科研機構在智慧農業(yè)科研方面的投入力度，健全產學研用培養(yǎng)體系，開展農業(yè)人才、新型職業(yè)農民、農業(yè)經紀人等農業(yè)從業(yè)者科普、教育、培訓工作，加快培養(yǎng)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(yè)的市場發(fā)展需求及方向進行宏觀指導，以國家政策帶動農業(yè)高效益發(fā)展，建立政府部門支持、科學技術支撐、企業(yè)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(yè)市場發(fā)展的時空限制，開辟農業(yè)新市場，實現智慧農業(yè)市場多元化發(fā)展。

【本文作者為中國農業(yè)大學信息與電氣工程學院教授，農業(yè)農村部農業(yè)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