日益膨脹的人口規(guī)模與日漸短缺的資源之間的矛盾在全球各個(gè)產(chǎn)業(yè)中都呈現(xiàn)出持續(xù)加重的趨勢，尤其是處在人口和資源中間、與兩者相關(guān)性最高的農(nóng)業(yè)。數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展背景下，“數(shù)字農(nóng)業(yè)”應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字農(nóng)業(yè)是將數(shù)字化信息作為農(nóng)業(yè)新的生產(chǎn)要素，用數(shù)字信息技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)對(duì)象、環(huán)境和全過程進(jìn)行可視化表達(dá)、數(shù)字化設(shè)計(jì)、信息化管理的新興農(nóng)業(yè)發(fā)展形態(tài)，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)范疇下用數(shù)字化重組方式對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行變革和升級(jí)的典型應(yīng)用之一。
與數(shù)字農(nóng)業(yè)相比，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要依靠過去積累的經(jīng)驗(yàn)或手藝來進(jìn)行判斷決策和執(zhí)行，以“人”為核心，這也導(dǎo)致了整體生產(chǎn)環(huán)節(jié)效率低、波動(dòng)性大、農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量無法控制等問題。而在數(shù)字農(nóng)業(yè)模式中，通過數(shù)字化設(shè)備比如田間攝像頭、溫度濕度監(jiān)控、土壤監(jiān)控、無人機(jī)航拍等，以實(shí)時(shí)“數(shù)據(jù)”為核心來幫助生產(chǎn)決策的管控和精準(zhǔn)實(shí)施，并通過海量數(shù)據(jù)和人工智能對(duì)設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)、智能物流、多樣化風(fēng)險(xiǎn)管理手段進(jìn)行數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，進(jìn)而大幅提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營效率并優(yōu)化資源配置效率等。
現(xiàn)在普遍認(rèn)為，數(shù)字農(nóng)業(yè)是一個(gè)集合概念，主要包括4個(gè)方面：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)。
一、國內(nèi)外數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程
國外計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展階段：
1、20世紀(jì)50～60年代，農(nóng)業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的重點(diǎn)在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的科學(xué)計(jì)算，促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技的定量化；
2、70年代，農(nóng)業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，重點(diǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫；
3、80年代，以農(nóng)業(yè)知識(shí)工程、專家系統(tǒng)的研究為重點(diǎn)；
4、90年代，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開展農(nóng)業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的研究與開發(fā)；
5、21世紀(jì)，采用標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，實(shí)施三維農(nóng)業(yè)信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)連接新階段。
發(fā)達(dá)國家通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)來獲取、處理和傳遞各類農(nóng)業(yè)信息的應(yīng)用技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用化階段。相對(duì)于發(fā)達(dá)國家，中國數(shù)字農(nóng)業(yè)較國外起步較晚，早期發(fā)展以政府政策引導(dǎo)和資金支持為主。
1990年，國家科技部推出“863”計(jì)劃，支持計(jì)算機(jī)研究“農(nóng)業(yè)智能應(yīng)用系統(tǒng)”，包括“魚病防治、蘋果生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)”在內(nèi)的5個(gè)專家項(xiàng)目研究平臺(tái)，研發(fā)了200多個(gè)實(shí)用專家系統(tǒng)，并在全國22個(gè)示范區(qū)應(yīng)用。
1998年“七五”期間，國家領(lǐng)導(dǎo)人在中國科學(xué)院和中國工程院院士大會(huì)上提出了發(fā)展“數(shù)字中國”的戰(zhàn)略。隨后，“數(shù)字農(nóng)業(yè)”“數(shù)字城市”、“數(shù)字水利”等的探索與研究在中國全面展開。
2003年國家“863”計(jì)劃將“大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用研究與開發(fā)”列為重大科技專項(xiàng)進(jìn)行研究，并取得階段性成果。
從2013年開始，國家農(nóng)業(yè)部在天津、上海、安徽三省市率先開展了物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程，對(duì)采集農(nóng)業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面進(jìn)行了探索。
2015年，隨著大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略地位提高，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)也成為新焦點(diǎn)，年底，《農(nóng)業(yè)部關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)發(fā)展的實(shí)施意見》發(fā)布，國家為農(nóng)業(yè)＋大數(shù)據(jù)的發(fā)展應(yīng)用指明了方向、重難點(diǎn)。
2017年，農(nóng)業(yè)部正式設(shè)立“數(shù)字農(nóng)業(yè)”專項(xiàng)，加快中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、數(shù)字化進(jìn)程發(fā)展。
隨著政府對(duì)數(shù)字農(nóng)業(yè)的支持與引導(dǎo)，中國企業(yè)在農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)、動(dòng)植物數(shù)字化虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)、農(nóng)業(yè)問題遠(yuǎn)程診斷、嵌入式手持農(nóng)業(yè)信息技術(shù)產(chǎn)品、溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)、數(shù)字化農(nóng)業(yè)宏觀監(jiān)測系統(tǒng)等方面的研究應(yīng)用上，都取得了重要的階段性成果，通過不同類型地區(qū)應(yīng)用示范，初步形成了中國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)框架和數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)體系、應(yīng)用體系和運(yùn)行管理體系，促進(jìn)了中國農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。
2019年4月20日，《2019全國縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展水平評(píng)價(jià)報(bào)告》在2019中國農(nóng)業(yè)展望大會(huì)上發(fā)布。報(bào)告顯示，2018年全國縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展總體水平達(dá)到33%，其中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化水平達(dá)到18.6%。中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化改造雖然快速起步，但和國際發(fā)達(dá)國家相比，還有很長一段路需要走。
報(bào)告從不同的行業(yè)分析，中國農(nóng)作物種植數(shù)字化水平為16.2%，設(shè)施栽培信息化水平為27.2%，畜禽養(yǎng)殖信息化水平為19.3%，水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化水平為15.3%。這些數(shù)字技術(shù)包括生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、體征監(jiān)測、農(nóng)作物病蟲害和動(dòng)物疫情精準(zhǔn)診斷及防控等方面，被率先應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)效益較高的行業(yè)。
二、數(shù)字技術(shù)助力傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
2.1 物聯(lián)網(wǎng)
農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取，奠定農(nóng)業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍廣泛，基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)解決方案，通過實(shí)時(shí)收集并分析現(xiàn)場數(shù)據(jù)及部署指揮機(jī)制的方式，達(dá)到提升運(yùn)營效率、擴(kuò)大收益、降低損耗的目的?？勺兯俾?、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能灌溉、智能溫室等多種基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將推動(dòng)農(nóng)業(yè)流程改進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)科技可用于解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域特有問題，打造基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)場，實(shí)現(xiàn)作物質(zhì)量和產(chǎn)量雙豐收。
2.2 大數(shù)據(jù)
決策“數(shù)字化”，全面提升生產(chǎn)效率。萬物互聯(lián)在推動(dòng)海量設(shè)備接入的同時(shí)，也將在云端生成海量數(shù)據(jù)。而挖掘這些由物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)中隱藏信息的方法就是利用人工智能。物聯(lián)網(wǎng)最核心的商業(yè)價(jià)值就是將這些海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的分析、處理，從而生成基于不同商業(yè)模式的各類應(yīng)用。
2.3 人工智能
潛力巨大，激活農(nóng)業(yè)高效發(fā)展 在種植領(lǐng)域，人工智能有望提高糧食產(chǎn)量、減少資源浪費(fèi)。在養(yǎng)殖領(lǐng)域中，利用人工智能可以有效降低疾病造成的損失。人工智能縮短農(nóng)業(yè)研發(fā)進(jìn)程。在實(shí)驗(yàn)室和研究中心，機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠幫助培育更好的植物基因，創(chuàng)造更安全、更高效的農(nóng)作物保護(hù)產(chǎn)品和化肥，并且開發(fā)更多的農(nóng)產(chǎn)品。
三、中國數(shù)字農(nóng)業(yè)面臨的4大難題
中國的數(shù)字農(nóng)業(yè)依然處在相對(duì)早期的階段，大量硬件投入實(shí)際上還未完全解決農(nóng)業(yè)的根本問題。很多地方的數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)，都存在“增量不增收”，“種，產(chǎn)，銷”三個(gè)階段脫節(jié)，或者數(shù)字概念脫離實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境等問題。具體包括：
3.1 重硬件，輕軟件
無論是政府還是農(nóng)戶容易把數(shù)字農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的概念相混淆。數(shù)字農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的根本區(qū)別在于，機(jī)械化是用機(jī)械來代替人工勞動(dòng)，數(shù)字農(nóng)業(yè)則是以數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)和智能化調(diào)節(jié)。沒有數(shù)據(jù)和軟件來驅(qū)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)，其實(shí)還是工具，與機(jī)械農(nóng)業(yè)并無本質(zhì)上的差別。打通軟件平臺(tái)才有打開大數(shù)據(jù)，智慧農(nóng)業(yè)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)大門的鑰匙。
3.2 有數(shù)據(jù)，沒智慧
數(shù)據(jù)是數(shù)字農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)資源，近年來政府與企業(yè)多在數(shù)據(jù)采集上投入重金。然而，由于缺乏明確的業(yè)務(wù)化方向和必要的數(shù)據(jù)運(yùn)營技能，對(duì)獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制、分析加工和建模應(yīng)用方面的工作相對(duì)滯后。數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用是一個(gè)雙向互動(dòng)的過程，只有不斷嘗試?yán)脭?shù)據(jù)產(chǎn)生業(yè)務(wù)價(jià)值，才能建立有價(jià)值的數(shù)據(jù)采集渠道。
3.3 數(shù)字經(jīng)濟(jì)薄弱
當(dāng)前中國數(shù)字農(nóng)業(yè)的絕大部分應(yīng)用還停留在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格來說處于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)3.0的初級(jí)階段，產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)的信息化和經(jīng)濟(jì)化程度較低。雖然農(nóng)業(yè)部提出了“全產(chǎn)業(yè)鏈”的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展路徑，尚未能充分激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)的潛力，農(nóng)產(chǎn)品電商的經(jīng)營方式也還未開始數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的嘗試。農(nóng)業(yè)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)和其他的數(shù)字農(nóng)業(yè)關(guān)鍵因素有所不同，其實(shí)農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)是以市場資本反向驅(qū)動(dòng)的。農(nóng)業(yè)電商的模式是以數(shù)字驅(qū)動(dòng)市場經(jīng)濟(jì)，在市場推廣營運(yùn)、產(chǎn)品特性、物流等方面受到了非常多的阻力，如若當(dāng)反向驅(qū)動(dòng)形成現(xiàn)實(shí)，一切問題就變得簡單起來。
3.4 產(chǎn)品化能力弱
近年來，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)層出不窮，但對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體的服務(wù)能力普遍不足，產(chǎn)品市場化困難。數(shù)據(jù)產(chǎn)品的服務(wù)能力嚴(yán)重依賴于數(shù)據(jù)質(zhì)量，隨著高價(jià)值數(shù)據(jù)的不斷積累，有望提升產(chǎn)品實(shí)用性。只有持續(xù)打造有生命力的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，才能撬動(dòng)龐大的農(nóng)業(yè)數(shù)字化市場。
四、未來數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢
以“數(shù)字化”為特征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)4.0是毋庸置疑的未來，數(shù)字農(nóng)業(yè)將帶來更高的產(chǎn)業(yè)效率，更公平的價(jià)值分配，更可持續(xù)的發(fā)展方式。我們認(rèn)為中國數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下六大趨勢：
4.1 數(shù)據(jù)供應(yīng)定制化
數(shù)據(jù)資源是發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)的基石。目前中國數(shù)字農(nóng)業(yè)面臨數(shù)據(jù)采集成本較高的困境。隨著數(shù)據(jù)思維深入人心，數(shù)據(jù)采集的組織成本將大幅下降；隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的升級(jí)換代、公共數(shù)據(jù)的不斷開源以及從業(yè)者信息化水平的提升，數(shù)據(jù)采集的顯性成本將不斷減少。未來所有的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)單元都將擁有定制化的數(shù)據(jù)供應(yīng)系統(tǒng)。而且，數(shù)據(jù)倉庫里的靜態(tài)資源將隨著擁有者的數(shù)字化能力提升而不斷流入產(chǎn)業(yè)鏈，通過交換、融合或再生，去不斷創(chuàng)造價(jià)值，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的數(shù)字化驅(qū)動(dòng)。
4.2 數(shù)據(jù)模型國產(chǎn)化
發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值是數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力之源。以色列可以把硬件設(shè)備賣給我們，卻絕不開放后臺(tái)系統(tǒng)，因?yàn)檎嬲暮诵募夹g(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的模型。當(dāng)下，隨著大國科技競爭的加劇，引進(jìn)科技成果的壁壘不斷增高，而且由于國內(nèi)外農(nóng)業(yè)業(yè)態(tài)差異大，我們無法套用國外的模式與模型。另一方面，中國不斷鼓勵(lì)科研成果的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，產(chǎn)業(yè)與學(xué)術(shù)、農(nóng)業(yè)與數(shù)據(jù)科學(xué)的跨界合作正在逐步深入，因此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)核心數(shù)據(jù)模型的自主研發(fā)是大勢所趨。
4.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化
機(jī)械化與智能化之間只隔著一個(gè)“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的距離。中國制造2025戰(zhàn)略明確把“智能制造”作為主攻方向，順應(yīng)市場潮流，海爾、金風(fēng)等老牌制造廠商已經(jīng)積極開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型，尋找新的增長點(diǎn)。農(nóng)機(jī)廠商也必將不斷利用數(shù)據(jù)為機(jī)械賦能，適應(yīng)數(shù)字農(nóng)場的場景需求，實(shí)現(xiàn)從制造商向服務(wù)商的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
4.4 產(chǎn)業(yè)鏈虛擬化
隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)數(shù)字化程度的有效提升，當(dāng)數(shù)字化的機(jī)器智能與商業(yè)智能走進(jìn)生產(chǎn)與經(jīng)營，產(chǎn)業(yè)鏈將不斷走進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)世界逐步完成現(xiàn)實(shí)的數(shù)字化映射。產(chǎn)業(yè)鏈虛擬化將進(jìn)一步推動(dòng)消除信息不對(duì)稱，提高產(chǎn)業(yè)效率，發(fā)現(xiàn)新的增長。
4.5 供應(yīng)鏈金融普惠化
近年來供應(yīng)鏈金融迅猛發(fā)展，據(jù)測算，到2020年，中國供應(yīng)鏈金融的市場規(guī)模可達(dá)14.98萬億元。供應(yīng)鏈金融是產(chǎn)業(yè)優(yōu)化的重要組成部分。它通過優(yōu)化資金流來促進(jìn)產(chǎn)業(yè)、特別是中小企業(yè)的健康發(fā)展。通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新興技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)字農(nóng)業(yè)將有效推動(dòng)中小企業(yè)有機(jī)的融入產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系，為供應(yīng)鏈金融普惠化提供堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；同時(shí)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)虛擬化進(jìn)程所帶來的產(chǎn)業(yè)信息透明化和主體信用可追溯也將為金融風(fēng)險(xiǎn)的量化管理提供切實(shí)的保障。
4.6 數(shù)據(jù)安全增強(qiáng)化
無論是農(nóng)田數(shù)據(jù)還是企業(yè)的經(jīng)營數(shù)據(jù)都是反映從業(yè)者生產(chǎn)經(jīng)營狀況的關(guān)鍵信息。數(shù)據(jù)帶給產(chǎn)業(yè)動(dòng)能的同時(shí)，也存在被濫用的風(fēng)險(xiǎn)。因此，數(shù)據(jù)安全是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的基本保障。存儲(chǔ)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的信息化系統(tǒng)安全性的訴求將不斷增強(qiáng)，數(shù)據(jù)權(quán)屬問題也將隨著法律的完善而得到妥善解決，解除產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的后顧之憂。
五、數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展領(lǐng)域
數(shù)字技術(shù)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能實(shí)時(shí)獲取大量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，是數(shù)字農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的主要來源，為農(nóng)業(yè)數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)被列為歐洲物聯(lián)網(wǎng)18個(gè)重要發(fā)展方向之一，也是中國物聯(lián)網(wǎng)9個(gè)領(lǐng)域的重點(diǎn)示范項(xiàng)目之一。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用來解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的獨(dú)特問題，各種基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，如精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能灌溉和智能溫室將推動(dòng)農(nóng)業(yè)過程的改進(jìn)。未來基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)和模式將有望在以下幾個(gè)典型的農(nóng)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域優(yōu)先突破、大有作為。
5.1 智能農(nóng)機(jī)裝備
作為一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)手段，智能農(nóng)機(jī)裝備利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)和精益化生產(chǎn)，從農(nóng)業(yè)作業(yè)手段上，推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)，農(nóng)民降本增效，從集約化運(yùn)作角度，實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)。
5.2 智能灌溉
提高灌溉效率和減少水資源浪費(fèi)的需求正在增長。這種通過部署可持續(xù)和有效的灌溉系統(tǒng)來保護(hù)水資源的方法正在受到越來越多的關(guān)注。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能灌溉測量空氣濕度，土壤濕度，溫度和照度等參數(shù)，從而準(zhǔn)確計(jì)算出對(duì)灌溉用水的需求。已經(jīng)證明，這種機(jī)制可以有效地提高灌溉效率。
5.3 農(nóng)業(yè)無人機(jī)
無人機(jī)擁有豐富的農(nóng)業(yè)應(yīng)用，用于監(jiān)測作物健康，農(nóng)業(yè)攝影（用于促進(jìn)健康作物生長），可變速率應(yīng)用，牲畜管理等。無人機(jī)可以低成本監(jiān)測大面積區(qū)域，傳感器可以輕松實(shí)現(xiàn)收集大量數(shù)據(jù)。
5.4 智能溫室
智能溫室持續(xù)監(jiān)測氣候條件，如溫度，空氣濕度，光照，土壤濕度等，并最大限度地減少作物種植期間的人工干預(yù)。這些氣候條件的變化會(huì)觸發(fā)自動(dòng)響應(yīng)。在分析和評(píng)估氣候變化后，溫室將自動(dòng)進(jìn)行誤差校正，以將氣候條件保持在作物生長的最佳水平。
5.5 收獲監(jiān)測
收獲監(jiān)測機(jī)制可以監(jiān)測影響農(nóng)業(yè)收獲的各種因素，包括糧食質(zhì)量流量，水量和總收獲量。從監(jiān)測中獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以幫助農(nóng)民做出決策。這種機(jī)制有助于降低成本和增加產(chǎn)量。
5.6 農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)（FMS）
FMS通過傳感器和跟蹤設(shè)備為農(nóng)民和其他利益相關(guān)者提供數(shù)據(jù)收集和管理服務(wù)。收集的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)和分析以支持復(fù)雜的決策。此外，F(xiàn)MS可用于識(shí)別農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析最佳實(shí)踐和軟件交付模型。其優(yōu)勢包括：提供可靠的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理，以及改善與天氣或緊急情況相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)緩解能力。
5.7 土壤監(jiān)測系統(tǒng)
土壤監(jiān)測系統(tǒng)幫助農(nóng)民跟蹤和改善土壤質(zhì)量，防止土壤退化。該系統(tǒng)可以監(jiān)測一系列物理，化學(xué)和生物指標(biāo)（如土壤質(zhì)量，持水能力，吸收率等），以減少土壤侵蝕，致密化，鹽堿化，酸化和被有毒物質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)。土壤的質(zhì)量。
5.8 精準(zhǔn)家畜飼養(yǎng)
精準(zhǔn)家畜育種提供牲畜生殖，健康和心理狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，以確保最大的回報(bào)。農(nóng)民可以使用先進(jìn)技術(shù)實(shí)施持續(xù)監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果做出決策，從而改善牲畜的健康狀況。
據(jù)華為技術(shù)數(shù)據(jù)預(yù)測，到2020年，世界數(shù)字農(nóng)業(yè)的潛在市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從2015年的137億美元增長到268億美元，復(fù)合年增長率為14.3%。未來農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)信息流通性、行業(yè)連通性要求極高，數(shù)字農(nóng)業(yè)，順勢發(fā)展，將擁有巨大的市場潛力。
來源：中科感知、新華社
與數(shù)字農(nóng)業(yè)相比，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要依靠過去積累的經(jīng)驗(yàn)或手藝來進(jìn)行判斷決策和執(zhí)行，以“人”為核心，這也導(dǎo)致了整體生產(chǎn)環(huán)節(jié)效率低、波動(dòng)性大、農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量無法控制等問題。而在數(shù)字農(nóng)業(yè)模式中，通過數(shù)字化設(shè)備比如田間攝像頭、溫度濕度監(jiān)控、土壤監(jiān)控、無人機(jī)航拍等，以實(shí)時(shí)“數(shù)據(jù)”為核心來幫助生產(chǎn)決策的管控和精準(zhǔn)實(shí)施，并通過海量數(shù)據(jù)和人工智能對(duì)設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)、智能物流、多樣化風(fēng)險(xiǎn)管理手段進(jìn)行數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，進(jìn)而大幅提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營效率并優(yōu)化資源配置效率等。
傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)與數(shù)字農(nóng)業(yè)的核心因素對(duì)比
（來源：《數(shù)字生態(tài)論》趙國棟）
（來源：《數(shù)字生態(tài)論》趙國棟）
現(xiàn)在普遍認(rèn)為，數(shù)字農(nóng)業(yè)是一個(gè)集合概念，主要包括4個(gè)方面：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)。
一、國內(nèi)外數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程
國外計(jì)算機(jī)及信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用發(fā)展階段：
1、20世紀(jì)50～60年代，農(nóng)業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的重點(diǎn)在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的科學(xué)計(jì)算，促進(jìn)農(nóng)業(yè)科技的定量化；
2、70年代，農(nóng)業(yè)應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)處理農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，重點(diǎn)發(fā)展農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫；
3、80年代，以農(nóng)業(yè)知識(shí)工程、專家系統(tǒng)的研究為重點(diǎn)；
4、90年代，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開展農(nóng)業(yè)信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的研究與開發(fā)；
5、21世紀(jì)，采用標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)，實(shí)施三維農(nóng)業(yè)信息服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化網(wǎng)絡(luò)連接新階段。
發(fā)達(dá)國家通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)來獲取、處理和傳遞各類農(nóng)業(yè)信息的應(yīng)用技術(shù)已進(jìn)入實(shí)用化階段。相對(duì)于發(fā)達(dá)國家，中國數(shù)字農(nóng)業(yè)較國外起步較晚，早期發(fā)展以政府政策引導(dǎo)和資金支持為主。
1990年，國家科技部推出“863”計(jì)劃，支持計(jì)算機(jī)研究“農(nóng)業(yè)智能應(yīng)用系統(tǒng)”，包括“魚病防治、蘋果生產(chǎn)管理專家系統(tǒng)”在內(nèi)的5個(gè)專家項(xiàng)目研究平臺(tái)，研發(fā)了200多個(gè)實(shí)用專家系統(tǒng)，并在全國22個(gè)示范區(qū)應(yīng)用。
1998年“七五”期間，國家領(lǐng)導(dǎo)人在中國科學(xué)院和中國工程院院士大會(huì)上提出了發(fā)展“數(shù)字中國”的戰(zhàn)略。隨后，“數(shù)字農(nóng)業(yè)”“數(shù)字城市”、“數(shù)字水利”等的探索與研究在中國全面展開。
2003年國家“863”計(jì)劃將“大規(guī)?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用研究與開發(fā)”列為重大科技專項(xiàng)進(jìn)行研究，并取得階段性成果。
從2013年開始，國家農(nóng)業(yè)部在天津、上海、安徽三省市率先開展了物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗(yàn)工程，對(duì)采集農(nóng)業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用方面進(jìn)行了探索。
2015年，隨著大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略地位提高，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)也成為新焦點(diǎn)，年底，《農(nóng)業(yè)部關(guān)于推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)發(fā)展的實(shí)施意見》發(fā)布，國家為農(nóng)業(yè)＋大數(shù)據(jù)的發(fā)展應(yīng)用指明了方向、重難點(diǎn)。
2017年，農(nóng)業(yè)部正式設(shè)立“數(shù)字農(nóng)業(yè)”專項(xiàng)，加快中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、數(shù)字化進(jìn)程發(fā)展。
隨著政府對(duì)數(shù)字農(nóng)業(yè)的支持與引導(dǎo)，中國企業(yè)在農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)、動(dòng)植物數(shù)字化虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)、農(nóng)業(yè)問題遠(yuǎn)程診斷、嵌入式手持農(nóng)業(yè)信息技術(shù)產(chǎn)品、溫室環(huán)境智能控制系統(tǒng)、數(shù)字化農(nóng)業(yè)宏觀監(jiān)測系統(tǒng)等方面的研究應(yīng)用上，都取得了重要的階段性成果，通過不同類型地區(qū)應(yīng)用示范，初步形成了中國數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)框架和數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)體系、應(yīng)用體系和運(yùn)行管理體系，促進(jìn)了中國農(nóng)業(yè)信息化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程。
2019年4月20日，《2019全國縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展水平評(píng)價(jià)報(bào)告》在2019中國農(nóng)業(yè)展望大會(huì)上發(fā)布。報(bào)告顯示，2018年全國縣域數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展總體水平達(dá)到33%，其中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化水平達(dá)到18.6%。中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字化改造雖然快速起步，但和國際發(fā)達(dá)國家相比，還有很長一段路需要走。
報(bào)告從不同的行業(yè)分析，中國農(nóng)作物種植數(shù)字化水平為16.2%，設(shè)施栽培信息化水平為27.2%，畜禽養(yǎng)殖信息化水平為19.3%，水產(chǎn)養(yǎng)殖信息化水平為15.3%。這些數(shù)字技術(shù)包括生產(chǎn)環(huán)境監(jiān)測、體征監(jiān)測、農(nóng)作物病蟲害和動(dòng)物疫情精準(zhǔn)診斷及防控等方面，被率先應(yīng)用在經(jīng)濟(jì)效益較高的行業(yè)。
二、數(shù)字技術(shù)助力傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)
2.1 物聯(lián)網(wǎng)
農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)獲取，奠定農(nóng)業(yè)數(shù)字化基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍廣泛，基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)解決方案，通過實(shí)時(shí)收集并分析現(xiàn)場數(shù)據(jù)及部署指揮機(jī)制的方式，達(dá)到提升運(yùn)營效率、擴(kuò)大收益、降低損耗的目的?？勺兯俾?、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能灌溉、智能溫室等多種基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將推動(dòng)農(nóng)業(yè)流程改進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)科技可用于解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域特有問題，打造基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)場，實(shí)現(xiàn)作物質(zhì)量和產(chǎn)量雙豐收。
2.2 大數(shù)據(jù)
決策“數(shù)字化”，全面提升生產(chǎn)效率。萬物互聯(lián)在推動(dòng)海量設(shè)備接入的同時(shí)，也將在云端生成海量數(shù)據(jù)。而挖掘這些由物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)中隱藏信息的方法就是利用人工智能。物聯(lián)網(wǎng)最核心的商業(yè)價(jià)值就是將這些海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的分析、處理，從而生成基于不同商業(yè)模式的各類應(yīng)用。
2.3 人工智能
潛力巨大，激活農(nóng)業(yè)高效發(fā)展 在種植領(lǐng)域，人工智能有望提高糧食產(chǎn)量、減少資源浪費(fèi)。在養(yǎng)殖領(lǐng)域中，利用人工智能可以有效降低疾病造成的損失。人工智能縮短農(nóng)業(yè)研發(fā)進(jìn)程。在實(shí)驗(yàn)室和研究中心，機(jī)器學(xué)習(xí)算法能夠幫助培育更好的植物基因，創(chuàng)造更安全、更高效的農(nóng)作物保護(hù)產(chǎn)品和化肥，并且開發(fā)更多的農(nóng)產(chǎn)品。
中國的數(shù)字農(nóng)業(yè)依然處在相對(duì)早期的階段，大量硬件投入實(shí)際上還未完全解決農(nóng)業(yè)的根本問題。很多地方的數(shù)字農(nóng)業(yè)建設(shè)，都存在“增量不增收”，“種，產(chǎn)，銷”三個(gè)階段脫節(jié)，或者數(shù)字概念脫離實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境等問題。具體包括：
3.1 重硬件，輕軟件
無論是政府還是農(nóng)戶容易把數(shù)字農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的概念相混淆。數(shù)字農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)機(jī)械化的根本區(qū)別在于，機(jī)械化是用機(jī)械來代替人工勞動(dòng)，數(shù)字農(nóng)業(yè)則是以數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)和智能化調(diào)節(jié)。沒有數(shù)據(jù)和軟件來驅(qū)動(dòng)的物聯(lián)網(wǎng)，其實(shí)還是工具，與機(jī)械農(nóng)業(yè)并無本質(zhì)上的差別。打通軟件平臺(tái)才有打開大數(shù)據(jù)，智慧農(nóng)業(yè)，數(shù)字經(jīng)濟(jì)大門的鑰匙。
3.2 有數(shù)據(jù)，沒智慧
數(shù)據(jù)是數(shù)字農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)資源，近年來政府與企業(yè)多在數(shù)據(jù)采集上投入重金。然而，由于缺乏明確的業(yè)務(wù)化方向和必要的數(shù)據(jù)運(yùn)營技能，對(duì)獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制、分析加工和建模應(yīng)用方面的工作相對(duì)滯后。數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用是一個(gè)雙向互動(dòng)的過程，只有不斷嘗試?yán)脭?shù)據(jù)產(chǎn)生業(yè)務(wù)價(jià)值，才能建立有價(jià)值的數(shù)據(jù)采集渠道。
3.3 數(shù)字經(jīng)濟(jì)薄弱
當(dāng)前中國數(shù)字農(nóng)業(yè)的絕大部分應(yīng)用還停留在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格來說處于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)3.0的初級(jí)階段，產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)的信息化和經(jīng)濟(jì)化程度較低。雖然農(nóng)業(yè)部提出了“全產(chǎn)業(yè)鏈”的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)發(fā)展路徑，尚未能充分激發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)的潛力，農(nóng)產(chǎn)品電商的經(jīng)營方式也還未開始數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的嘗試。農(nóng)業(yè)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)和其他的數(shù)字農(nóng)業(yè)關(guān)鍵因素有所不同，其實(shí)農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)是以市場資本反向驅(qū)動(dòng)的。農(nóng)業(yè)電商的模式是以數(shù)字驅(qū)動(dòng)市場經(jīng)濟(jì)，在市場推廣營運(yùn)、產(chǎn)品特性、物流等方面受到了非常多的阻力，如若當(dāng)反向驅(qū)動(dòng)形成現(xiàn)實(shí)，一切問題就變得簡單起來。
3.4 產(chǎn)品化能力弱
近年來，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)層出不窮，但對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體的服務(wù)能力普遍不足，產(chǎn)品市場化困難。數(shù)據(jù)產(chǎn)品的服務(wù)能力嚴(yán)重依賴于數(shù)據(jù)質(zhì)量，隨著高價(jià)值數(shù)據(jù)的不斷積累，有望提升產(chǎn)品實(shí)用性。只有持續(xù)打造有生命力的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，才能撬動(dòng)龐大的農(nóng)業(yè)數(shù)字化市場。
四、未來數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展趨勢
以“數(shù)字化”為特征的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)4.0是毋庸置疑的未來，數(shù)字農(nóng)業(yè)將帶來更高的產(chǎn)業(yè)效率，更公平的價(jià)值分配，更可持續(xù)的發(fā)展方式。我們認(rèn)為中國數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下六大趨勢：
4.1 數(shù)據(jù)供應(yīng)定制化
數(shù)據(jù)資源是發(fā)展數(shù)字農(nóng)業(yè)的基石。目前中國數(shù)字農(nóng)業(yè)面臨數(shù)據(jù)采集成本較高的困境。隨著數(shù)據(jù)思維深入人心，數(shù)據(jù)采集的組織成本將大幅下降；隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的升級(jí)換代、公共數(shù)據(jù)的不斷開源以及從業(yè)者信息化水平的提升，數(shù)據(jù)采集的顯性成本將不斷減少。未來所有的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)單元都將擁有定制化的數(shù)據(jù)供應(yīng)系統(tǒng)。而且，數(shù)據(jù)倉庫里的靜態(tài)資源將隨著擁有者的數(shù)字化能力提升而不斷流入產(chǎn)業(yè)鏈，通過交換、融合或再生，去不斷創(chuàng)造價(jià)值，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的數(shù)字化驅(qū)動(dòng)。
4.2 數(shù)據(jù)模型國產(chǎn)化
發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值是數(shù)字農(nóng)業(yè)發(fā)展的動(dòng)力之源。以色列可以把硬件設(shè)備賣給我們，卻絕不開放后臺(tái)系統(tǒng)，因?yàn)檎嬲暮诵募夹g(shù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的模型。當(dāng)下，隨著大國科技競爭的加劇，引進(jìn)科技成果的壁壘不斷增高，而且由于國內(nèi)外農(nóng)業(yè)業(yè)態(tài)差異大，我們無法套用國外的模式與模型。另一方面，中國不斷鼓勵(lì)科研成果的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，產(chǎn)業(yè)與學(xué)術(shù)、農(nóng)業(yè)與數(shù)據(jù)科學(xué)的跨界合作正在逐步深入，因此實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)核心數(shù)據(jù)模型的自主研發(fā)是大勢所趨。
4.3 農(nóng)業(yè)機(jī)械智能化
機(jī)械化與智能化之間只隔著一個(gè)“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的距離。中國制造2025戰(zhàn)略明確把“智能制造”作為主攻方向，順應(yīng)市場潮流，海爾、金風(fēng)等老牌制造廠商已經(jīng)積極開展數(shù)字化轉(zhuǎn)型，尋找新的增長點(diǎn)。農(nóng)機(jī)廠商也必將不斷利用數(shù)據(jù)為機(jī)械賦能，適應(yīng)數(shù)字農(nóng)場的場景需求，實(shí)現(xiàn)從制造商向服務(wù)商的轉(zhuǎn)型升級(jí)。
4.4 產(chǎn)業(yè)鏈虛擬化
隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)數(shù)字化程度的有效提升，當(dāng)數(shù)字化的機(jī)器智能與商業(yè)智能走進(jìn)生產(chǎn)與經(jīng)營，產(chǎn)業(yè)鏈將不斷走進(jìn)網(wǎng)絡(luò)，在網(wǎng)絡(luò)世界逐步完成現(xiàn)實(shí)的數(shù)字化映射。產(chǎn)業(yè)鏈虛擬化將進(jìn)一步推動(dòng)消除信息不對(duì)稱，提高產(chǎn)業(yè)效率，發(fā)現(xiàn)新的增長。
4.5 供應(yīng)鏈金融普惠化
近年來供應(yīng)鏈金融迅猛發(fā)展，據(jù)測算，到2020年，中國供應(yīng)鏈金融的市場規(guī)模可達(dá)14.98萬億元。供應(yīng)鏈金融是產(chǎn)業(yè)優(yōu)化的重要組成部分。它通過優(yōu)化資金流來促進(jìn)產(chǎn)業(yè)、特別是中小企業(yè)的健康發(fā)展。通過物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)和人工智能等新興技術(shù)的應(yīng)用，數(shù)字農(nóng)業(yè)將有效推動(dòng)中小企業(yè)有機(jī)的融入產(chǎn)業(yè)網(wǎng)絡(luò)體系，為供應(yīng)鏈金融普惠化提供堅(jiān)實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；同時(shí)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)虛擬化進(jìn)程所帶來的產(chǎn)業(yè)信息透明化和主體信用可追溯也將為金融風(fēng)險(xiǎn)的量化管理提供切實(shí)的保障。
4.6 數(shù)據(jù)安全增強(qiáng)化
無論是農(nóng)田數(shù)據(jù)還是企業(yè)的經(jīng)營數(shù)據(jù)都是反映從業(yè)者生產(chǎn)經(jīng)營狀況的關(guān)鍵信息。數(shù)據(jù)帶給產(chǎn)業(yè)動(dòng)能的同時(shí)，也存在被濫用的風(fēng)險(xiǎn)。因此，數(shù)據(jù)安全是產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展的基本保障。存儲(chǔ)和應(yīng)用數(shù)據(jù)的信息化系統(tǒng)安全性的訴求將不斷增強(qiáng)，數(shù)據(jù)權(quán)屬問題也將隨著法律的完善而得到妥善解決，解除產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的后顧之憂。
五、數(shù)字農(nóng)業(yè)的發(fā)展領(lǐng)域
數(shù)字技術(shù)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能實(shí)時(shí)獲取大量農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，是數(shù)字農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的主要來源，為農(nóng)業(yè)數(shù)字化奠定了基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)被列為歐洲物聯(lián)網(wǎng)18個(gè)重要發(fā)展方向之一，也是中國物聯(lián)網(wǎng)9個(gè)領(lǐng)域的重點(diǎn)示范項(xiàng)目之一。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用來解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的獨(dú)特問題，各種基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，如精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能灌溉和智能溫室將推動(dòng)農(nóng)業(yè)過程的改進(jìn)。未來基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)和模式將有望在以下幾個(gè)典型的農(nóng)業(yè)細(xì)分領(lǐng)域優(yōu)先突破、大有作為。
5.1 智能農(nóng)機(jī)裝備
作為一種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)手段，智能農(nóng)機(jī)裝備利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)和精益化生產(chǎn)，從農(nóng)業(yè)作業(yè)手段上，推動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品增產(chǎn)，農(nóng)民降本增效，從集約化運(yùn)作角度，實(shí)現(xiàn)環(huán)境資源可持續(xù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)生態(tài)良性循環(huán)。
5.2 智能灌溉
提高灌溉效率和減少水資源浪費(fèi)的需求正在增長。這種通過部署可持續(xù)和有效的灌溉系統(tǒng)來保護(hù)水資源的方法正在受到越來越多的關(guān)注。基于物聯(lián)網(wǎng)的智能灌溉測量空氣濕度，土壤濕度，溫度和照度等參數(shù)，從而準(zhǔn)確計(jì)算出對(duì)灌溉用水的需求。已經(jīng)證明，這種機(jī)制可以有效地提高灌溉效率。
5.3 農(nóng)業(yè)無人機(jī)
無人機(jī)擁有豐富的農(nóng)業(yè)應(yīng)用，用于監(jiān)測作物健康，農(nóng)業(yè)攝影（用于促進(jìn)健康作物生長），可變速率應(yīng)用，牲畜管理等。無人機(jī)可以低成本監(jiān)測大面積區(qū)域，傳感器可以輕松實(shí)現(xiàn)收集大量數(shù)據(jù)。
5.4 智能溫室
智能溫室持續(xù)監(jiān)測氣候條件，如溫度，空氣濕度，光照，土壤濕度等，并最大限度地減少作物種植期間的人工干預(yù)。這些氣候條件的變化會(huì)觸發(fā)自動(dòng)響應(yīng)。在分析和評(píng)估氣候變化后，溫室將自動(dòng)進(jìn)行誤差校正，以將氣候條件保持在作物生長的最佳水平。
5.5 收獲監(jiān)測
收獲監(jiān)測機(jī)制可以監(jiān)測影響農(nóng)業(yè)收獲的各種因素，包括糧食質(zhì)量流量，水量和總收獲量。從監(jiān)測中獲得的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以幫助農(nóng)民做出決策。這種機(jī)制有助于降低成本和增加產(chǎn)量。
5.6 農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)（FMS）
FMS通過傳感器和跟蹤設(shè)備為農(nóng)民和其他利益相關(guān)者提供數(shù)據(jù)收集和管理服務(wù)。收集的數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)和分析以支持復(fù)雜的決策。此外，F(xiàn)MS可用于識(shí)別農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)分析最佳實(shí)踐和軟件交付模型。其優(yōu)勢包括：提供可靠的財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理，以及改善與天氣或緊急情況相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)緩解能力。
5.7 土壤監(jiān)測系統(tǒng)
土壤監(jiān)測系統(tǒng)幫助農(nóng)民跟蹤和改善土壤質(zhì)量，防止土壤退化。該系統(tǒng)可以監(jiān)測一系列物理，化學(xué)和生物指標(biāo)（如土壤質(zhì)量，持水能力，吸收率等），以減少土壤侵蝕，致密化，鹽堿化，酸化和被有毒物質(zhì)污染的風(fēng)險(xiǎn)。土壤的質(zhì)量。
5.8 精準(zhǔn)家畜飼養(yǎng)
精準(zhǔn)家畜育種提供牲畜生殖，健康和心理狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，以確保最大的回報(bào)。農(nóng)民可以使用先進(jìn)技術(shù)實(shí)施持續(xù)監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果做出決策，從而改善牲畜的健康狀況。
據(jù)華為技術(shù)數(shù)據(jù)預(yù)測，到2020年，世界數(shù)字農(nóng)業(yè)的潛在市場規(guī)模預(yù)計(jì)將從2015年的137億美元增長到268億美元，復(fù)合年增長率為14.3%。未來農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)信息流通性、行業(yè)連通性要求極高，數(shù)字農(nóng)業(yè)，順勢發(fā)展，將擁有巨大的市場潛力。
來源：中科感知、新華社
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