智慧农业的发展现状和实施策略研究

覃国锐

摘要：智慧农业在中国起步较晚，与西方发达国家相比相对落后，但发展势头十分迅猛。目前， 无线传感器监控系统、远程监控系统、大数据等技术的应用越来越成熟，已被广泛运用到智慧农业的开发中，农业的智能化管理、自动化生产及远程监控得以实现，提高管理效率，加快智慧农业建设。文章先介绍传统农业及智慧农业的特点，然后分析我国目前智慧农业的相关问题。

关键词：智慧农业;无线传感器监控系统;远程监控系统;大数据应用

中图分类号：TP311     文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）08-0123-03

1 引言

中国自古以来就是一个农业大国。农业是国家的基础，是国民经济命脉。因此，国家社会的稳定与农业的快速发展密切相关。

但我国传统农业生产目前普遍存在以下问题：一是农业劳动力缺乏和劳动力老龄化速度过快;二是农业生产规模小、家庭化生产，因而不能规模化生产，农业生产的价值链低、农民农业生产收入增长缓慢;三是一产不强、二产不优、三产不适等问题;四是农业设施落后，农民对设施农业不了解，农业技术人员在农业生产中的比重较低，导致大量农业新技术不能及时推广应用。因而，在这种传统农业生产大背景下，我国农业生产总体上呈现劳动力资源配置不合理、生产方式不科学、劳动手段不先进的局面。

随着物联网技术的应用普及以及大数据、人工智能等先进科学技术的普及，依托上述这些先进技术，智慧农业得以实现，智慧农业在中国开始兴起，全国各地也开始大力发展智慧农业。智能农业依靠物联网技术、大数据和人工智能很好地解决了传统农业生产存在的问题，从而实现农业生产的自动化、智能化和便捷化。智慧农业对于发展现代农业生产发挥着非常重要的作用。

2 智慧农业的含义

智慧农业是根据农业、畜牧业及林业生产实际需求及现代网络发展现状，采用顶层设计，统一规划，建设统一资源数据系统，统一平台，分部门实施，分系统建设，提供统一集成服务，统一运营维护，综合应用互联网、云计算、物联网、智能控制、智能决策、精准农业、卫星遥感等现代信息技术[1]。

智慧农业的兴起及应用使得其在农业发展中起到积极的作用，智慧农业可以应用于以下几方面的农业领域：智慧种植、智慧水产养殖、智慧农业大棚、智能灌溉和智能存储等，归根结底就是物联网技术的深度应用[2]。物联网等相关技术的应用尽管能够解决传统农业生产中所存在的弊端，但它不是一把万能钥匙，真正搞农业的人都应明白，农业生产不是简单的物联网技术等就能够解决一系列问题的。

3 智慧农业在农业中应用的意义

中国是一个农业大国，但还没有达到农业强国。目前，我国仍以传统生产为主的农业生产经营模式，存在诸多弊端。例如，传统农业的种植主要依靠农民的施肥和灌溉经验，收割、分拣、仓储等农收工作也是基本上依靠人工来完成，这样带来的后果是浪费大量的人力物力，加上农民对整个农业生产环境知识的缺乏，人为地对农业生产环境和水土进行一定程度上的破坏，给保护环境和保持水土带来了威胁，对农业的可持续发展也带来了极大的挑战。此外，为了提高产量，传统农业主要依靠大量施用农药和化肥。農药和化肥的广泛使用对水和土壤环境造成的破坏是不言而喻的。

因此，要切实解决传统农业生产模式存在的诸多弊端，实现农业现代化生产是迫切需要的，而现代通信技术的迅猛发展给予了必要的基础条件，特别是由无线传感器技术、移动通信技术和移动互联网技术等三大基础信息技术高度集成、高度融合而构成的无线传感器网络，它为现代农业生产带来了一种全新的信息处理和数据获取的技术。智慧农业就是这种现代信息技术综合应用的体现，其依托现代信息技术在农业生产领域中有着广泛的应用，可使农业生产从各生产环节（产品的培育阶段、产品的种植、管理、收获等）都可以用智慧农业的物联网技术、大数据处理技术、人工智能分析等来提高工作效率和精细化管理，从而从根本上解决传统农业生产模式所存在的问题，彻底释放农业生产中人力物力，这就是智慧农业在农业生产中带来的重要意义。

4 智慧农业的发展现状及问题

“没有农业农村的现代化，就没有国家的现代化。因此要大力发展数字农业，实施智慧农业林业水利工程，推进物联网试验示范和遥感技术应用” [1]，这是《国家乡村振兴战略规划（2018-2022年）》和《中共中央国务院关于实施乡村振兴战略的意见》两个重量级的中央文件明确提出的，也为实施乡村振兴战略、智慧农业工程，推动农业全面升级、农村全面进步奠定了良好的政策基础。

国家发展改革委、农业农村部等七部门于2020年印发《关于开展国家数字乡村试点工作的通知》，通知要求“数字乡村试点工作”要在全国范围内开展和推广。而智慧农业经过多年的发展与建设，在我国正逐步从试点擢升到系统，为农业生产和乡村建设注入活力，智慧农业的建设与发展成果显著[1]。

经过近几年的发展与建设，我国智慧农业虽然取得了良好的成绩，但总体技术水平与发达国家相比仍有较大差距，基础研究和技术积累不足。智慧农业发展的现状还是存在以下问题：

第一，智慧农业的发展华而不实，在提倡大力发展乡村振兴战略背景下，基于政策倾斜，各地都轰轰烈烈地开展了智慧农业的建设，但部分都只是雷声大雨点小，都是面子上的业绩，所谓的智慧农业也就是一个“花瓶”，仅用于政府接待、参观和展览罢了;

第二，实施智慧农业所需现代信息技术的专业人才不足。智慧农业的发展需要通过移动互联网、物联网、大数据、人工智能和智能设备等现代信息技术与农业完成深度跨界融合。但目前是从事农业的人不懂IT，懂IT技术的人不懂农业，两者只是表面上融合到一起了;

第三，农业科技投入和信息化水平不高。农业科学技术水平及含量普遍较低，多功能、双工、实时监控等农业操作难以实现，致使农业生产效率极低。智能化的高端农机设备比较短缺，从国外进口是主要的获取途径;大型的、智能化、信息化等国产智能化机械设备很少，制约着农业生产的智能化发展;

第四，要素资源对智慧农业的发展影响极大。农业资源要素利用效率低制约着智慧农业的发展。从劳动力的角度来看，中老年人和妇女是从事农业生产的主力军，受传统思想所限，他们对现代新兴技术接受慢，对农业新技术的需求不足。从土地要素来看，现阶段农业生产还是以家庭为主的小作坊式经营，农村耕地复种比例低，被荒废的耕地比比皆是，农村土地流转不畅，给农业产业化和规模化经营带来极大的影响;

第五，智慧农业是农业生产的高级阶段，需要与物联网技术、大数据技术、人工智能等现代信息技术高度融合。目前，处于从萌芽阶段向成长阶段过渡的智慧农业，多数是处于试点示范阶段，大规模商业应用尚未形成。从生产、商品、利润、组织等方面看，由于技术装备成本高、市场不成熟、规模化、标准化程度低，智慧农业尚未真正实现产业化[3]。

5 利用大数据和物联网技术发展智慧农业的实施策略

（1）实施智慧农业的根基——数据来源

实施智慧农业的根基在于数据的来源与获取。只有获取大量的数据才能更科学、更有效地支持智慧农业的运行。而对于智慧农业数据来源问题，我们可以通过大数据和物联网等现代信息技术得到很好的解决[4]。通过物联网前端的传感器可以准确、实时地获取农业生产中的各种数据，如土壤水分、环境温湿度、光照等，如图1所示，我们可以从前端传感器获取得到空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、二氧化碳值等环境信息，然后再通过大数据分析和智慧农业数据分析系统综合判定，可以有效地为智慧农业提供更多的科学数据，实施智能管控。

（2）充分发挥政府职能，加强政策引导

扎实推进农业现代化和新农村建设，这是党的十八大为我国新农村的建设与发展给出的指导方向，而农业现代化发展的方向便是大力发展智慧农业。各级政府应在宏观层面上结合国家提出的智慧农业发展理念，根据本地区实际情况，制定相应的配套政策为智慧农业的研发、推广和培训等服务，同时制定合理的智慧农业发展规划，成立农业物联网公司和引进大数据公司进行农业大数据的研究与开发，并在智慧农业领域积极引入社会资本，推动智慧农业领域大数据的飞速发展[5]。

（3）依托智慧农业云平台系统，实现农业智能化生产管理

利用新一代互联网信息技术，构建集展示、服务、管理等多功能集成的智慧农业云平台监控系统。围绕智慧农业数据的应用需求，通过物联网等多种渠道获取各种农业相关的数据，再依托大数据技术和传感器技术进行数据清洗并提取有效数据。这些农业相关数据为智慧农业平台的建设和农业智能化管理提供了科学依据，如图2所示。通过智慧农业云平台监控系统，可以很好地实现农业现代化与信息化的融合发展以及农业的智能化管理和智能化生产的融合发展，也为实现农业管理的科学化、智能化提供了有力保障[5]。如图3所示。

（4）建设智慧农业发展的人才战略

目前，中老年人和妇女是从事农业生产的主力军，对农业生产全凭经验来实施，同时，他们受传统思想所限，对现代新兴技术接受慢，对农业新技术的需求不足，而智慧农业对智能操作农机设备技能、农业生产科技知识、应用互联网技术、数据处理技术等有着较高的要求，迫切需要掌握农业知识和现代信息技术的高素质人才。因此，各级政府应积极引导各类农业从事人员学习农业信息知识，积极参与现代農业建设的潮流，充分调动他们在智慧农业建设中的积极性和主动性，才能避免从事农业的人和懂IT技术的人没有跨界深度融合的问题。同时，积极开展新型农民的职业教育培训，打造一批具有创新意识和开拓精神相结合的新型职业农民队伍，依托他们在全国范围推广和普及智慧农业知识和技术[6]。只有培养高素质的新型职业农民队伍，才能加快智慧农业建设，提高农业发展水平。

（5）加强示范培训，增强企业参与度

智慧农业的实施不能单靠从事农业的人或者掌握现代信息技术的IT人就能够完成的，需要企业强有力的支持才行。通过企业的技术和资金支持建设智慧农业示范点，而运用大数据来指导农业生产的实际应用是一项专业性较高的工作，因此要引导企业搞好基础设施建设，同时聘请专家提供技术指导和咨询服务，为企业进行农业生产大数据应用实践案例培训，为企业解决生产过程和应用中的问题，促进技术进步[7]。

6 结束语

农业生产的高级阶段便是智慧农业，而智慧农业是农业生产发展的必由之路，它能够很好地破除传统农业生产模式所存在的弊端，在大数据技术和物联网技术飞速发展的时代，这些新一代信息技术与智慧农业的高度融合，可以很好地改进农业生产方式，提高生产力，提高资源利用率。目前我国智慧农业仍然处于初级发展与应用阶段，智慧农业的发展速度有些缓慢，且存在一些问题，它制约着农业生产向智能化、自动化的全面发展，但我们应该明白发展需要时间，发展也需要代价。

参考文献：

[1] 宋洪远.智慧农业发展的状况、面临的问题及对策建议[J].人民论坛·学术前沿，2020（24）：62-69.

[2] 百家号. 智慧农业发展现状及存在的问题[EB/OL].（2021-9-21）. https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1711516827992253095 &wfr=spider&for=pc.

[3] 中研网.智慧农业发展项目有哪些？中国智慧农业发展现状趋势及存在的问题[EB/OL].（2021年11月18日）.https：//www.chinairn.com/hyzx/20211118/172727501.shtml.

[4] 曹梦川.农业大数据在智慧农业中的应用[J].宁夏农林科技，2018，59（2）：58-59.

[5] 刘璐.基于大数据的智慧农业发展研究[J].农村经济与科技，2019，30（10）：280-281.

[6] 宋伟，吴限.大数据助推智慧农业发展[J].人民论坛，2019（12）：100-101.

[7] 刘铮，郭冬楠.镇江市农业大数据建设探索新思路[J].农业装备技术，2019，45（1）：13-14，20.

【通联编辑：梁书】