农业正快速奔向智能化方向发展，农业产业应用传感器技术、智能机器装置、物联网系统、大数据剖析及创新商业模式，将有条件从品种选择、生产规划、环境技术、物流金融、农产品销售、售后服务、食品安全、农业旅游等多个方面对农业生产过程进行统筹，产生一个完整的智慧农业产业生态圈。

智慧农业是指借助信息技术，对农业生产、经营、管理、服务全产业链进行智能化控制，实现农业生产的优质、高效、安全和可控。我国高度注重发展智慧农业，发展智慧农业是实现现代农业的必由之路。

在一、二、三产业的融合过程中，智慧农业可以打破信息困局、促进信息流动和分享。

智慧农业的技术框架大体包括信息感知、智能决策和决策施行3个方面。

信息感知包括通过农业物联网等获得各类与农业生产经营相关的信息，如小麦、土壤等环境以及从事农业生产的人乃至社会的信息；

智能决策就像脑部，对各种信息进行剖析处理，提供管理或控制的方案，比如专家系统；

决策施行则依照剖析结果进行，包括经营策略、种植方案、环境调控或农机具（比如无人机、播种机）的操控。

信息感知和决策施行常常依托于硬件设备，智能决策则主要是数据和知识的处理和估算。现今大数据、云估算、物联网的时代背景，对智能决策提出了更高的要求。

大数据是智慧农业的基础

信息感知则是农业数据的源头

狭义来说，农业数据是指人之外的农小麦自身及环境的生物化学信息。但是，农业生产活动离不开人的活动，生产者自身的经验、消费者构成的市场均会对生产形成影响。为此，广义来说，农业数据还包括从事农业生产的人、社会环境、市场动态等社会信息。

生物化学信息感知包括空间信息感知和地面信息感知。

后者主要包括遥感技术、卫星定位技术、地理信息技术（“3S”技术）：基于遥感技术可获得养殖面积、作物树势、洪涝、病虫害情况及底泥和小麦营养等空间信息；基于卫星定位技术可获得武器的精准位置，可用于农业机械的联通定位；地理信息技术则给出了一个直观的管理数据的形式。

前者主要是农业物联网所涉及的传感器技术，获得如底泥和空气的温温度、光照硬度、二氧化碳含量、风速、土壤酸度等数据。除此之外，还有通过可见光/近红外波谱、近红外波谱速测动物养分、土壤肥力、农产品质量的传感技术。

地面感知还包括在田间设置摄像机或红外检测仪等智慧农业，用户可远程观测，用于提高养殖透明度、增强消费者的信心。低帧率、低成本、性能稳定的传感是常年获得可靠数据的关键，也正是目前推广应用农业物联网的困局。

社会信息感知包括农产品市场需求、农产品价钱、农业新政、种植者经验等方面。当前，在农业市场国际一体化的发展趋势下，农业企业、协会、合作社等经济合作组织对产前种哪些效益高、产中何种农资优质低价、产后借给谁等市场与技术信息有着更急迫的需求，这种信息对我国现代农业非常是规模化农业、订单农业以及地方特色农业的发展意义重大。

农产品需求信息是农业市场的灵魂乡村旅游，方便、准确地捕捉市场信息，掌握市场动向，及时调整生产及销售方向，是感知社会信息的主要目标。基于爬虫技术的手动采集是通过网路感知市场价位的重要方法，可用于每周的农产品价位预测等。而以投入占用产出技术为核心的粮食产值预测模型则考虑多种彰显社会信息的农业投入。

数据传输基于通讯网路，将分散的具有独立功能的设备或子系统联接上去，并根据规定的网路合同进行数据通讯，实现分布式系统硬件和软件资源的共享及系统的综合管理与控制。

在技术层面，国外好多科研院所和公司均可实现不同的传输方法，实际应用采用哪种数据传输方法则需依照农田环境、方案需求、成本约束等诱因综合确定。

农业大数据囊括农业生产本身和产前、产后以及农产品加工、销售整个链条中所形成的大量数据。目前获取各类农业数据的成本还比较高，缺少成熟的产品，但是不同的用户有不同的需求。怎样融合生物化学和社会信息，为农民、政府、商家等不同的利益相关方提供相应的信息服务，仍是未来要应对的挑战。

智能决策是智慧农业的核心智慧农业，是数据形成价值的过程，覆盖农业生产从产前规划、产中养殖管理及环境控制到产后储存、加工、运输和销售等各个环节

产前规划包括需求剖析和养殖方案推荐；

产中养殖管理包括环境调控（对于设施农业）、施肥、打药、灌溉等方面的智能决策支持；

产后农产品的库存控制、运输汽车调配、流通加工与配送中心的选址等，均须要智能估算方式提供决策支持。

水稻生产管理决策支持技术的研究，集中在水稻生长模拟及各种专家系统方面。

小麦管理专家系统是专家系统在农业领域的具体应用，通常包含一个由权威农业专家的经验、资料、数据与成果构成的知识库，并能借助其知识，模拟农业专家解决问题的思维方式进行判定、推理，以求得解决农业生产问题推论的智能程序系统。

随着农业步入大数据时代，农业智能决策转到以大数据驱动的形式，但是彰显在农业生产的各个环节。农业智能决策支持系统的算法和呈现方法需急剧迭代。随着数据获取的相对方便和智能手机的普遍使用，过去只能在笔记本上离线使用、被非议为“电子辞典”的农业专家系统迎来了新的发展时代。

智能农机具和管理软件是信息感知、

智能决策后的呈现方式

随着我国农业从业人员的老龄化和数目降低，农业智能武器的应用是必然趋势。农业智能武器包括服务于浇水、打药、灌溉、修剪、采摘、播种、环境调控等各类操作的设备。

美国的智能农机具武器较为先进，应用较广，主要有智能导航、自动驾驶、变量浇水、变量打药等功能。随着国家对农业智能武器研制的注重和投入，国外的多个机构举办了相关研究，研究内容包括手动导航、变量浇水、精准打药、播种、插秧、喷药、除草和收获等。

据悉，我国的农业民航作业量逐年降低，作业领域逐步扩大，除对粮食小麦、园艺小麦、经济小麦施药外，还举办了动物生长传粉等作业。

农田作业武器精准控制技术是发达国家在大面积机械化条件下发展上去的，而我国的小麦生产地域环境条件差别较大，因而技术和武器的选择不可千篇一律地套用。发展适应我国国情的精准农机具化必须持续地、因地制宜地逐渐建立。

随着智能技术的发展，类似于工业中数字胞胎的虚拟农业系统预期会逐步发展，因为中国的小农经济特点，产销信息不对称是农业发展中的一大困局。

有别于传统的以记录为主的农业信息系统，基于智能排产以及农业投入精细估算、虚拟农业管理系统可与目前发展中的农业托管、共享农田等新型经营模式结合，既满足城市市民对田园生活的憧憬，又部份解决农村缺少技术和销售渠道的问题，同时在农村创造新的工作岗位，推动新一代年轻人从事农业。

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