智慧農業就是將物聯網技術運用到傳統農業中去，運用傳感器和軟件通過移動平臺或者電腦平臺對農業生產進行控制，使傳統農業更具有“智慧”。除了精準感知、控制與決策管理外，從廣泛意義上講，智慧農業還包括農業電子商務、食品溯源防偽、農業休閑旅游、農業信息服務等方面的內容。
智慧農業是物聯網、云計算、大數據、3S、人工智能等多種信息技術在農業中綜合、全面的應用，實現更完備的信息化基礎支撐、更透徹的農業信息感知、更集中的數據資源、更廣泛的互聯互通、更深入的智能控制、更貼心的公眾服務。“智慧農業”與現代生物技術、種植技術等高新技術融合于一體，對建設世界水平農業具有重要意義。
智慧農業是物聯網、云計算、大數據、3S、人工智能等多種信息技術在農業中綜合、全面的應用，接下來就對這些信息技術進行一一的解讀
農業物聯網簡介
農業物聯網多指的是傳感器收集作物的生長數據、土壤數據、環境數據以及氣象數據等，將傳感器收集到的數據傳輸至農田內安置的小基站，而后將數據通過2G/3G/4G/GPRS等傳輸至大基站，后傳輸至云端，最后運用大數據、人工智能等技術構建農業數字模型，包括作物生長模型、作物灌溉模型、作物病蟲害模型、溫室控制模型等。除此之外，還可以控制滴水灌溉和水肥一體化設備，監測設備運行狀態如風機、濕簾、電磁閥、保溫被、卷被電機等，通過手機APP、PC電腦、微信小程序等實時在線查看作物長勢，最終實現物理世界與數字世界的融合，實現農業數字化。
目前為止，作物生長數據可以監測葉面溫度、葉面濕度、果實大小、莖稈變化等；環境數據主要可以監測空氣溫濕度、二氧化碳濃度等；土壤數據可以監測土壤溫濕度、土壤水勢、土壤電導率、土壤PH值等；氣象數據可以監測太陽光照強度、風速風向、降雨量、大氣壓力等。畜牧養殖數據可以監測養殖環境的溫度、濕度、通風和光照時間，可以進行個體識別，可以監測進食情況和體溫體重以及健康狀況等。水產養殖數據可以監測水質和養殖場環境參數，水質數據包括水體溶氧量、PH值、溫度、氨氣和硫化氫等。
物聯網技術在智慧農業中的主要應用
在農業生產方面的應用
1.通過無線或有線傳感節點，太陽能供電系統、信息采集設備、傳輸系統等獲取的植物生長環境信息監控環境動態變化。監測土壤水分、土壤溫度、空氣溫度、空氣濕度、光照強度、植物養分含量等參數。根據以上各類參數的反饋對農業園區進行自動灌溉、自動降溫、自動卷模、自動進行液體肥料施肥、自動噴藥等自動控制。
2.農業園區視頻監控的引用，直觀地反映了農作物生產、畜禽水產養殖的實時狀態給農戶及時調整種養方案、科學決策提供理論依據。
在農業監管方面的應用
1.實現農業的生態環境監測。農業生態環境是影響農產品質量安全的基礎。利用物聯網技術對農業土壤進行信息采集通過信息傳輸進行精確分析，既能夠得出適合檢測土壤生長的相應農作物，又能夠檢測出該土壤存在的一些肉眼無法察覺的問題及時進行土壤的調控與環境改善。物聯網技術不單單只對突發環境進行檢測，大氣環境，水環境同樣也是其檢測的指標內容。對水環境進行檢測，保證水源中不存在影響農作物生長與危害人體健康的微生物與重金屬離子。對大氣環境進行檢測，及時檢測出二氧化硫、二氧化氮等有毒氣體，以便于及時采取措施改善周邊大氣環境，達到保證農作物健康生長的目的。
2.實現農產品安全追溯監管。目前基于物聯網技術開發的追溯管理系統已經被廣泛應用于農產品質量安全追溯、畜禽疫病電子出證等政府監管、通過RFID技術、智能識別碼等可實現農產品生產全過程追溯，保障生態環境安全、農資安全、農產品安全。
在農業資源利用的應用
利用衛星遙感和互聯網技術對監測區域的農作物長勢、面積、估產、品質以及土壤、植保信息的進行監測與收集，對收集到的數據信息進行處理達到規劃、監測某一特定區域農業生產的目的。我國近年來物聯網技術的大力發展，與GIS系統和GPS系統的發展分不開。GIS與GPS的協調運作，搜集整理信息，利用WiFi無線技術進行信息處理與傳輸實現了農業的統籌規劃。GPS即為全球定位系統利用衛星感知進行信息定位將智能農業技術運用的農田通過GPS技術進行必要信息的采集，傳輸給處理器進行信息處理。既可以了解到對于農田有益的水分、土壤、肥料的分布與蘊含情況，又能夠及時對于監測區域的農作物生長、植物病蟲害進行預警，為農業部門生產決策提供了科學依據。
在農產品電商方面的應用
對接農業物聯網平臺是未來農產品電商發展方向，是區別于某寶、京東等電商的最大亮點。物聯網技術的應用可以為農產品電商平臺除可實現農產品推介、網上交易功能外，還可對農產品安全生產全過程溯源，通過農業生產監控視頻、VR實景體驗等進一步增強消費者對農產品安全的信任感與購買欲，進而培養高端消費群體提高農業生產者的收入，實現優質農產品真正“賣得好”。
大數據
農業大數據顧名思義就是大數據理念、技術和方法在農業方面的實踐。農業大數據涉及到農業生產過程中從產到銷（種什么，怎么種，往哪銷）全過程中的各個環節，是跨行業、跨專業、跨業務的數據分析與挖掘，以及數據可視化的具體展示。
農業大數據是融合了農業地域性、季節性、多樣性、周期性等自身特征后產生的來源廣泛、類型多樣、結構復雜、具有潛在價值，并難以應用通常方法存儲、處理和分析的海量數據集合。
根據農業的產業鏈條劃分，目前農業大數據主要集中在農業環境與資源、農業生產、農業市場和農業管理等領域。
1.農業自然資源與環境數據主要包括土地資源數據、水資源數據、氣象資源數據、生物資源數據和災害數據。
2.農業生產數據包括種植業生產數據和養殖業生產數據。其中，種植業生產數據包括良種信息、地塊耕種歷史信息、育苗信息、播種信息、農藥信息、化肥信息、農膜信息、灌溉信息、農機信息和農情信息；養殖業生產數據主要包括個體系譜信息、個體特征信息、飼料結構信息、圈舍環境信息、疫情情況等。
3.農業市場數據包括市場供求信息、價格行情、生產資料市場信息、價格及利潤、流通市場和國際市場信息等。
4.農業管理數據主要包括國民經濟基本信息、國內生產信息、貿易信息、國際農產品動態信息和突發事件信息等。
人工智能
利用計算機視覺、圖像識別等以及深度學習等為主的人工智能技術實現氣候/作物產量預測、病蟲害防治等。目前，人工智能各項技術在農業生產的產前、產中和產后各階段均有應用，主要有以下幾個方面，一起來了解一下吧！
1.灌溉用水供求分析
如何做到既能保證作物用水量，又能明顯減輕旱澇對作物產量造成的不良影響，就需要對灌溉用水供求量進行分析。智能灌溉控制系統可以幫助人們選擇合適的灌溉水源，進行灌溉用水供求分析，其中人工神經網絡（Artificial Neural Network，簡稱ANN）是應用最多的技術。ANN具備機器學習能力，能夠根據檢測得到的氣候指數和當地的水文氣象觀測數據，選擇最佳灌溉規劃策略。該系統可以實時監測土壤墑情，可以實現周期灌溉、定時灌溉、自動灌溉等多種模式，節省了灌溉用水，又能保證農作物良好的生長環境。
土肥分析土壤成分及肥力分析是農業產前階段最重要的工作之一，我國基礎地力對糧食產量的貢獻率僅有50%左右，而歐美國家達到70%到80%。做好土壤成分及肥力智能分析是是實現適宜栽種作物選擇、定量施肥、生產成本分析等工作的重要基礎。可利用非侵入性的探地雷達成像技術對土壤進行探測分析，利用ANN對土壤表層的黏土含量進行分析。以幫助種植者在正確的時間、正確的地點進行精確施肥。目標是幫助農民提高產出、降低成本。
2.種子品質鑒定
種子是農業生產中最重要的生產資料之一，種子質量直接關系到作物產量和生產效益。種子的純度和安全性檢測，是控制和提高健康綠色農產品質量的重要手段。因此，利用圖像分析技術以及神經網絡等非破壞性的方法對作物種子種類進行準確評估非常重要。ANN技術它能幫助農民在農作物生產中根據自己的需求選擇合適的種子種類，并對不同季節不同質量等級的農作物品種進行準確分析和評估。這樣，可以給農民做出科學指導，對他們選擇合適的種子有很大幫助，這對提高農產品產量和質量起到了很好的保障作用。
3.農業專家系統
農業專家系統是一種模擬人類專家解決農業領域問題的計算機程序系統，其內部含有大量的農業專家水平的知識與經驗，它可以利用人工智能日趨成熟的各項技術，解決一些過去只能依靠農業專家才能解決的現實問題。
對農業大數據進行可能性的推理、演繹，并做出準確判斷與決策，這就是專家系統的工作。通過AI專家系統對環境因素和農作物的生長狀況進行數據分析，就能夠及時獲得農作物在各生長階段可能遇到的問題相的解決辦法。
4.病蟲草害管理
目前市面上已經出現了多款智能植物識別App，不僅能識別農作物種類，還能夠幫農戶智能識別農作物的各種病蟲害，充當植物醫生角色。農戶只要用App拍一下患了病蟲害的農作物的照片，它就能夠診斷出農作物的是蟲害還是病害，具體病蟲害的名稱是什么，還可以給出一套相應的預防或治療方案。除了人工智能給出的處理方案，還為用戶搭建了一個持續性更強的社交平臺供用戶和專家交流的社區，使有興趣的用戶可以針對相應的病蟲害開展討論交流。
5.農產品檢驗
目前國外普遍利用機器視覺進行農產品品質自動識別，研究的對象極其廣泛，小到谷粒的表面裂紋檢測和農作物種子的分級，大到根據梅脯、黃瓜、土豆等農產品的大小、形狀、色澤和表面缺陷與損傷等進行分級，都在其研究范圍內。目前它己經成為一種成熟、可靠的農產品外觀形狀檢驗工具。通過機器視覺系統識別過的農產品，其品質與安全性可以讓消費者更加放心。
3S技術簡介
3S技術在智慧農業中的應用3s技術在現代農業中的廣泛應用，加快了農業信息化的步伐。3s技術在農作物估產、動植物長勢檢測、病蟲害預報、定量施肥與灌溉、農業生產模型仿真、農業自然災害監測、農業生態環境監測、農業資源調查與利用監測、土地資源退化監測、土壤適宜性評價等方面有著廣闊的發展前景。
GIS能夠生成不同要素圖層，儲管理農田參數、土壤養分含量和施肥量等數據，實現農業信息、農業資源的多要素農業信息管理系統。動態完成農田網格劃分、生成施肥處方圖，綜合管理分析土壤PH值、土壤養分分布與變異等數據，為現代化農業發展提供決策支持。
RS在智慧農業中，用于作物病蟲害防治、植被生長監測和精細施肥等方面。農業遙感圖像解譯技術也是智慧農業重要的研究對象，根據作物長勢、葉色等來判斷作物營養狀況，結合土壤養分的測定，用于施肥決策。利用遙感數據還可以對農作物進行分類，估算作物播種面積和產量，評估災害損失。
GPS廣泛應用于現代農業中，GPS與農業機械結合，在收獲機等各種農具上安裝GPS終端，可以精確顯示農機所在位置的坐標信息，對農機作業進行導航管理。GPS的精確定位功能，可以對作物精確施肥和噴藥，降低了肥料和農藥的消耗。
智慧農業所應用到的物聯網、云計算、大數據、3S、人工智能這些技術和科技不是單一存在的，是各項技術的深度融合和二次創新，這些技術相輔相成，缺一不可。相信在未來，隨著技術的不斷發展和融合的不斷深入，這些信息技術一定會助推我國智慧農業實現高質量快速發展，最終實現農業的現代化、智能化、智慧化轉型升級。
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8個接地氣的智慧農業產品應用場景
1、植保無人機
植保無人機不僅僅打農藥，而且有數據收集、監測等作用。
植保無人機是用于農林植物保護作業的無人駕駛飛機，主要是通過地面遙控或GPS飛控，來實現智慧農業噴灑藥劑作業。無人機植保作業與傳統植保作業相比，具有精準作業、高效環保、智能化、操作簡單等特點，為農戶節省大型機械和大量人力的成本據了解，植保無人機防治病蟲害能減輕農民田間勞動強度，減少環境污染，提高防治效果。每架可負載8-10公斤農藥，在低空噴灑農藥，每分鐘可完成一畝地的作業，其噴灑效率是傳統人工的30倍，特別是對地形環境惡劣，人工作業有困難的地方，無人機更是凸顯其優勢。
2、智能化溫室
智能化溫室，通常簡稱連棟溫室或者現代溫室，它是設施農業中的高級類型，擁有綜合環境控制系統，利用該系統可以直接調節室內溫、光、水、肥、氣等諸多因素，可以實現全年高產、穩步精細蔬菜、花卉，經濟效益好。近幾年隨著蔬菜大棚建設的快速發展，智能溫室為農業發展帶來了推動力。智能溫室的控制一般由信號采集系統、中心計算機、控制系統三大部分組成。
3、水肥一體化系統
4、LED生態種植柜
目前，該系列產品支持50多類蔬菜栽培。同時，客戶運營可通過酒店、高檔餐廳、大型超市、品牌生鮮門店以及線上等多渠道進行蔬菜分銷，另外由于基地型LED生態種植柜（基地型植物工廠）兼具觀賞性，也可以用于親子教育。
5、工廠化育苗
比如，安徽皖東農業科技有限公司投資2000萬元的蔬菜育苗工廠竣工并投產，該育苗工廠經過13個月的施工，新建現代化智能育苗溫室3.6萬平方米及基質處理車間、催芽實驗室、全自動播種機、溫控系統、補光系統、自動噴淋系統等現代化附屬設施，年育苗能力達5000萬株左右。
6、智能配肥機
各類依托測土配方施肥的“互聯網+終端智能配肥”模式正在全國掀起一場顛覆性的肥業革命。有專家預測，幾年后，“終端智能配肥”將取代現有肥料生產及經營模式，與發達國家同步。
“互聯網+智能配肥”的最大優勢在于通過測土實現精準施肥，提高肥料利用率，減少農民投入，順應了化肥“零增長”的國家大勢。
7、智能孵化機
雞蛋被放進(孵化機)之后，機器會自動控溫、自動控濕、自動翻蛋、自動控風，21天后，小雞便陸續出殼。
有人算了一筆賬，用智能孵化機，既可以提高孵化率和雞苗合格率，又可以節省人力成本。以前通過人工來孵化，一套設備至少需要一個人長時間盯著雞蛋，整個孵化間至少需要32個人，而與現在的2人相比，節約了不少人力成本。
8、智能養殖場
網易丁磊的智能養豬場，我相信大家都知曉。
其實，對于養殖戶來說監控系統、大數據系統、自動化系統、物聯網系統才是正常需要的智慧技術。
比如：山東即墨市總投資7600多萬元的林戈莊智能化養殖場建成并投入生產，干凈無污染的雞舍里，30多萬只雞只需一人操作電腦，就可以完成整個雞舍的各項管理。從室內控溫、喂食，到抓雞、撿雞蛋等工作，全部實現互聯網自動化。
