根据央视报道（dào），真（zhēn）正让全村脱贫的办法，就是（shì）村里（lǐ）建起（qǐ）了规模化、智（zhì）能化的现代蔬（shū）菜种植基地。

  该村（cūn）的蔬菜大棚占地面积约174亩（mǔ），在2018年底启（qǐ）动（dòng）建设，第一（yī）批试建大棚取（qǔ）得良（liáng）好收（shōu）益后（hòu），优先承包给（gěi）贫困户（hù）种植，第二批共120多个蔬菜大棚陆续承包给（gěi）村民种植。此外，村民还（hái）可以在一（yī）些新开发的公共岗位上班，获得额外工资收入（rù）。

  蔬（shū）菜种植基地采取的是和北京顺义区的蔬菜专业合（hé）作社联合模（mó）式，通（tōng）过“蔬（shū）菜（cài）基地+乡扶农（nóng）公司+贫（pín）困户+北京合作（zuò）社+北京企业”的“3+2”订单模式（shì），蔬菜从育种育（yù）秧就有了保（bǎo）障，而销售直接就对接了市场。

  而从报道（dào）细节里，我（wǒ）们能看（kàn）到这一蔬（shū）菜种植基地所使用数字（zì）化（huà）、智（zhì）能（néng）化（huà）的手段，帮助收购蔬菜（cài）的合作社对（duì）于蔬菜种植（zhí）、棚间管理以及产量预估等（děng）都有精准的数据统计，从源头上就能保证蔬菜的品质和（hé）可（kě）追（zhuī）溯，从而能够在北京（jīng）销售（shòu）市场获得较高的（de）溢价。

  从（cóng）田间到餐桌的农产品（pǐn）溯源，这些（xiē）创新正是我国农（nóng）业（yè）产业数字化、智能化变革的缩影（yǐng）。不久前达（dá）摩院（yuàn）发布“2021十大（dà）科技趋势（shì）”，其中一（yī）项就（jiù）是农业正迈入（rù）数（shù）据智（zhì）能时代。

  5G 、AI、大数据、云计算、IoT等数字技术让农业作物监（jiān）测、精细化育种和环（huán）境资（zī）源按需（xū）分配成为现实，农业不再“靠天（tiān）”吃饭，我们（men）正在进（jìn）入智慧农业时代。

  按照我国政策（cè）惯（guàn）例，通常每一年的中央一号（hào）文件，都（dōu）是有关三农问题。那（nà）么，我们也照（zhào）此惯例，在（zài）新年之始，聊一聊“智（zhì）慧农业”这一话题。

  从（cóng）精准农业到智慧农业，农业的技（jì）能谱又“扩列”了

  比如，在（zài）美国伊利诺伊州的一个（gè）农（nóng）场主罗德尼（ní）·席林和父亲，二人经营着约（yuē）7900亩农田。现在，由于父亲年迈退休，田地里（lǐ）的活儿（ér）都靠罗德（dé）尼自己（jǐ）上阵（zhèn），即便在农忙时（shí）节，他也可以（yǐ）完全依靠农场的大型农业（yè）设（shè）备去（qù）完成收（shōu）割任务。

  关键就（jiù）在于这些（xiē）农机（jī）设备（bèi）的自动化和（hé）智能化水（shuǐ）平（píng）特别（bié）高，驾（jià）驶室（shì）的全（quán）球卫星导航系统和自动驾驶系统（tǒng），确保（bǎo）了种植、喷药、施肥、收割等工作的高效精准。这样罗德（dé）尼坐在驾驶室里（lǐ）只需要偶尔盯着机器正（zhèng）常运转即可，工作方式（shì）远远超出了我们（men）对（duì）于传统农民的想象。

  这类（lèi）以规（guī）模化、机械化为特征（zhēng）的精准农业方式，也已经（jīng）在我国少（shǎo）数粮食主产（chǎn）区和（hé）大型国（guó）有农场实现，但并（bìng）不适合那些（xiē）更加多样化、高（gāo）附加值的瓜果蔬菜等精细种植类型。因此，精准农业的种类也（yě）在逐步丰富，比如走集（jí）约化、高产值（zhí）的（de）温室（shì）种植路线（xiàn），有走精（jīng）细（xì）化（huà）人工管理的生态种植（zhí）园等；同样，精准农业的内涵（hán）也在丰富（fù），随着新型传（chuán）感（gǎn）器、物联网、人工智能、大数据等技术（shù）的应用，精准农业正在向智慧农业迈进。

  当然，“智慧（huì）农业”概念的（de）内涵更加丰富，技术（shù）手段也更加丰（fēng）富，应用场景也更（gèng）多样。智慧农业（yè）不仅局限（xiàn）于（yú）农业种植（zhí）的（de）管理，而（ér）且着眼（yǎn）于（yú）整个（gè）农（nóng）业的生产体系、能源利用、可（kě）持续生态发展等方面，通过先进信息通信技术，将整个农业系统推进到一个更高级的发展形态。

  智慧农业（yè）包含哪（nǎ）些特征和作用呢？

  智慧农业最核心特征就是（shì）拥有一个以智能（néng）数据为中心的服务平（píng）台。通过（guò）云计算、传感（gǎn）网等多（duō）种技术在农业生（shēng）产中的综合应用，可使信息收集更完备、信息感知更（gèng）透彻、数据资（zī）源更集（jí）中，从而（ér）使农业信息更广（guǎng）泛地互通和达到（dào）更智能化的控制，使（shǐ）农业生产更具有智慧性。比如，在前端可以为农产品种植、管（guǎn）理和采摘（zhāi）等提供数据采集（jí）、可视化管（guǎn）理和智能决策，在终端可以为农（nóng）产品提供食品溯源、农业信息展示，也可（kě）以衍生出（chū）农业生态旅游服务（wù）等内（nèi）容（róng）。

  智慧农业可以（yǐ）让农业生产环境具有智（zhì）能感知、智能决策、在线专家指导（dǎo）等作用（yòng），可（kě）以提高农业生产效益、解决农产品供需矛盾，消除农村（cūn）地区贫困等（děng）重要价值。

  进（jìn）入21世纪（jì），我国智慧农业进入高速发展（zhǎn）期。随（suí）着农业劳动力向二三产业转移（yí），人口老龄化加速，农业劳（láo）动力出现结（jié）构性短缺。以自（zì）动化机械、智能机器人为代表的新技术在农业领域的应用，标志着智慧农（nóng）业进入大规模应用（yòng）期。

  近（jìn）些年，我（wǒ）国（guó）各项农业政（zhèng）策中先（xiān）后多次提（tí）及（jí）重（chóng）视智慧农业的建（jiàn）设（shè）和发展，未来5年，计划将（jiāng）我国农业农（nóng）村信息化总体水平提升（shēng）至50%。与此同时，随（suí）着人工  智能、云计算、物联网技术的日趋成熟（shú），5G网络（luò）部署（shǔ）的逐渐完（wán）善，超大规模无（wú）线（xiàn）传感器监测的不（bú）断发展，农业生产与农产品供（gòng）销正变得越来越（yuè）信息化（huà）、智能（néng）化、数字化。

  而我们多（duō）次提到的这些新技术，又（yòu）是如何（hé）在智（zhì）慧（huì）农业系统中发（fā）挥作用的（de）呢？

  5G、IoT、云计算、AI，支撑智慧农业的技术底（dǐ）座（zuò）

  2019年（nián）6月，工信部向（xiàng）国内（nèi）三家电（diàn）信运营商和中国广电发放了（le）5G牌照，标志（zhì）着我（wǒ）国正式进入5G时代。5G技术，对于农业的信息化来说是（shì）全局式的创新（xīn）推动。

  5G技术，首先将直接推动农业传（chuán）感器的联接种类（lèi）和数据的技术（shù）升级，种植、畜牧、果蔬（shū）、水产养殖（zhí）等领域的物联（lián）网设备将成熟落地。

  其次，实时网络联接保证（zhèng）农业机械、无人机等（děng）植保作业的精（jīng）准控（kòng）制和数（shù）据实时传（chuán）输、分析。

  再次，5G网络保证智能化技术（shù）在种植、养殖过程中的（de）广泛应用。

  最后，5G和AI的共（gòng）同作用可以（yǐ）使得农产品销售变（biàn）得更加智能和便捷（jié）。

  云计算作为一（yī）种（zhǒng）提供海量云端计算资源、超大（dà）存储空间和超强计（jì）算能力的新型计算（suàn）模式，将为农业物联网的海量数据计算中发挥巨大价（jià）值。同时随着物联网数据的爆（bào）炸，边缘计算作（zuò）为云计算的补（bǔ）充，也将在（zài）网络边（biān）缘侧、更（gèng）靠（kào）近（jìn）数据源的（de）设备侧提供实时、短周期的本（běn）地（dì）决（jué）策。比如，在种植地，智能传感器（qì）无（wú）需请求中央服务器（qì）来决定给附近的植（zhí）物浇（jiāo）水或添加肥料的时间和用量，它们（men）可以自己执行相关（guān）任务，必要时（shí）再与主要的云平台（tái）同步。

  相较于（yú）云计算，边缘计算距离用（yòng）户更（gèng）近、在边（biān）缘节点完成数据（jù）处理和分析的效（xiào）率更高。由（yóu）于数据在边端分散（sàn）分布（bù），可以（yǐ）更有效保护网络，增强数（shù）据安全（quán）性（xìng）。另外（wài），由于边缘计算完成了部分的数据处（chù）理，可以减少设备响（xiǎng）应时间和设备到云端的数据流量，与云计算形成协同服（fú）务（wù）。

  由于农业大数（shù）据（jù）的基础建设，各国越来越（yuè）重视人工（gōng）智能技（jì）术在挖掘农业大数（shù）据上（shàng）的规律和模型（xíng）的价值。

  比如，针对农作（zuò）物（wù）生长过程，智能化（huà）设备可以（yǐ）完成实时监（jiān）测预警、水肥一体自动灌溉、病（bìng）虫害防治和灾情评估等（děng），从而为提升农业生（shēng）产力、抵御灾（zāi）害风险，为发展高效的智慧（huì）农业提供了技（jì）术支撑。

  再比（bǐ）如，在蔬菜大（dà）棚种植场（chǎng）景，人工智能可以实现对棚（péng）内温湿（shī）度、光照和二氧化碳浓度等环（huán）境情况来控制补光时间，并检（jiǎn）查农作物是否有病虫（chóng）害，提醒工作人员进行补光（guāng）、补（bǔ）水等操（cāo）作。在智能灌溉（gài）场景，实现模（mó）型驱动型、时间计划型（xíng）和环境驱动型等多种灌溉模式。

  在近两年非常火（huǒ）热的（de）AI养猪案（àn）例中，养（yǎng）猪场可（kě）以通过人工智能对（duì）生猪的生长情况和疾病预防、种猪繁（fán）殖（zhí）等进行不间断的监测和预防。比如引（yǐn）入猪脸识别，及时发（fā）现母猪的发（fā）情和生病情况，实时监控，智能（néng）发（fā）现挤压猪仔等情（qíng）况，从而有效提（tí）高生猪存活率，出栏（lán）率。人工智能（néng）的引入，实现了（le）整个养猪过程的少人化和（hé）经营过程（chéng）的智（zhì）能化、科学化管（guǎn）理。

  以（yǐ）上（shàng）我们看到，5G网络技术保（bǎo）证了（le）农业大数据（jù）的实时、高效传输，物联网保证了农业大数据的（de）完（wán）整收集，云（yún）计算、边缘计算（suàn）提供了大数据分析处理的（de）海量算力，而人工智能则（zé）提供了数据模型的智能分析、管理和决策（cè），这些技术共同构成智慧农（nóng）业的技术（shù）底座。

  现（xiàn）在（zài），我们能在哪（nǎ）些具体的领（lǐng）域或者（zhě）案例中（zhōng），看（kàn）到（dào）智慧农业的真实面（miàn）貌呢？

  精准种植、智能养殖、自（zì）动农机，亲眼可见（jiàn）的智慧农业场（chǎng）景

  对于数（shù）字智能化技术的介（jiè）绍，只（zhī）是（shì）让（ràng）我们看（kàn）到智慧农业的轮（lún）廓，只有深入到智慧（huì）农（nóng）业的应用（yòng）场（chǎng）景当中，才能真正感受到智（zhì）慧（huì）农业的丰富细节。

  我（wǒ）们（men）首先（xiān）介绍智慧农业应用最大的两个场景（jǐng）：大田精准种植和（hé）大（dà）棚精准种植（zhí）。

  在大田精准种植当中，主要存在作业面积大、土（tǔ）地分布广、设备布线和（hé）供电困难（nán）等问题，结合5G网（wǎng）络（luò）和物联网（wǎng），就可以根据不同（tóng）地域的（de）土壤类型、灌溉（gài）方式、农（nóng）作物种（zhǒng）类等进行不同（tóng）设（shè）备配（pèi）合，通（tōng）过各种传感器和智能气象站（zhàn），实现在（zài）线（xiàn）获（huò）取土（tǔ）壤墒情、养分、气象等信息，并（bìng）实现（xiàn）墒（shāng）情自动预报、灌溉智（zhì）能决策及远（yuǎn）程控制灌（guàn）溉（gài）设备，最终达到精耕细作（zuò）的目的。

  比如，土壤墒情监（jiān）测预警（jǐng）系统获取土壤墒情数据，通（tōng）过将获取的现场实时墒情（qíng）信息和标准墒情信息数据（jù）库中对应农（nóng）作（zuò）物的标准数据进行对比，从而达到监测（cè）预（yù）警墒情（qíng）的目的。

（《5G赋（fù）能行业应用于（yú）创（chuàng）新》，图6-5：墒（shāng）情（旱情）监测预警系统）

  而（ér）大（dà）田的水肥智能决策系（xì）统，则解决了传统种植过程中灌水施肥量盲目性严（yán）重，造成水肥灌溉量不精（jīng）准、资源大量浪费（fèi）、作业（yè）强（qiáng）度（dù）大和过量（liàng）施肥带（dài）来（lái）土壤严重污（wū）染的（de）痛点，这一决策模型从而可以（yǐ）提供输入（rù）大田农（nóng）作（zuò）物的最（zuì）优（yōu）水肥比例，配合精准（zhǔn）的水肥一（yī）体化技术进行（háng）水肥灌溉，从而更有（yǒu）效（xiào）地利用（yòng）水和肥料（liào），节（jiē）约成本的同（tóng）时获（huò）得更好的施肥效果。

  而对于大棚（péng）精准种（zhǒng）植（zhí），更（gèng）重要的是对于种植物生长环境、生长（zhǎng）环节（jiē）的（de）精准把控和管理。

  精准大棚种（zhǒng）植主要体现在精准（zhǔn）数据采集、云端智能水肥控（kòng）制、智能农事管理（lǐ）、智能控制、数字农场平台（tái）等几个（gè）方向，可（kě）以作用在大棚种植的育（yù）苗、栽种、生长管（guǎn）理（lǐ）、收割、休耕等全流程（chéng）环节当中，通过精准采集系统、云端智能水（shuǐ）肥控制系统、智能农事管理系统、智能控制系统和终端等（děng），可对（duì）大棚（péng）种植各环节的相（xiàng）关数据进行采集，为其科学（xué）化决策（cè）提供（gòng）依（yī）据。

  智慧农业的另外一大应用场（chǎng）景就是（shì）畜牧水产养（yǎng）殖。最典型的智慧畜牧养殖系统就（jiù）是奶牛、生猪和鸡（jī）场养殖。

  这里我们仍然（rán）以生猪（zhū）为例。一套生猪精准饲喂系统（tǒng），需要实现对生猪的数量（liàng）盘点、体重估测、运动轨迹跟踪、转圈出栏监控及异常情况预警等（děng），因此需要应（yīng）用到以下智能监测（cè）技术，包括视频监控的智能身份识（shí）别，监（jiān）测每头猪（zhū）的身份（fèn）、运动轨迹、发情期和健康状况，整体环境检测还要包（bāo）括猪舍异常监测、存（cún）栏出栏数量盘（pán）点、饲（sì）养（yǎng）人员行为监（jiān）控等。而生猪精准（zhǔn）饲喂系统通过上述功能（néng），可对生猪进（jìn）行（háng）科学化的饲养和全面（miàn）严格的管理，确保生猪（zhū）的品（pǐn）质（zhì）。

  国（guó）内（nèi）领先的农牧（mù）产品企（qǐ）业新希望六合，与中（zhōng）国移动共同开发的5G智（zhì）慧（huì）养猪平台，就通过（guò）在养殖场的边端部署，建立了智（zhì）能影像识别的（de）系统，通（tōng）过专门（mén）优化的AI算法，可以快速高效准确地实现对生猪各项生理特征的识别。另外，以机器视（shì）觉分析技术为基础，结合5G高带宽能力将图像（xiàng）数据上传至（zhì）MEC（移动（dòng）边（biān）缘计算）侧，并通过部署在MEC的（de）AI平台实现生猪盘（pán）点、测重、测膘（biāo）、体温等功能。

  第三大（dà）类（lèi），也是我（wǒ）国（guó）在智慧农业上（shàng）重点发力的应用（yòng）场景就是智能农机。借助5G、北斗卫星定位、物联（lián）网、自动驾驶等技术，智能（néng）农机可以（yǐ）实现厘米级地理（lǐ）位（wèi）置定位与测速（sù）、基于5G的无线（xiàn）传输，以（yǐ）及高清（qīng）视频采（cǎi）集、存储与（yǔ）实时传输，还有（yǒu）高精度地图API（应用程序（xù）编程（chéng）接口）、气象服务API、作业规划（huá）与管理云平台API等。

  2019年5月，我国中科院研发的（de）超级拖拉机1号，已经在万（wàn）亩基地（dì）实（shí）现了无（wú）人驾驶的测试（shì），利用卫星导航的智能网联技（jì）术，只需要三四个（gè）人员，就可以指挥20台智（zhì）能拖拉机，完（wán）成所有耕地（dì）、播种、浇（jiāo）水、打药（yào）等作业（yè）。相当于（yú），我国（guó）在智能农业机械的制造和应用上正迈入（rù）全球先进行（háng）列。

  总体来说，智慧农（nóng）业正在（zài）帮助各类农业生产场景朝着集约化、智慧（huì）化的方向发展。集（jí）约化（huà）将极大降低生产成本（běn），提高农业（yè）生产收益，智（zhì）慧化将推动整个（gè）生产流程是数（shù）据感（gǎn）知、智能管（guǎn）理和（hé）全产业链（liàn）智能决策，实现农业全（quán）场景（jǐng）的联接（jiē）互通（tōng）。

  现在，我国正处于从传（chuán）统农业向智慧农（nóng）业快速转型的过程当中，但是需要看到智慧（huì）农业的发（fā）展仍（réng）然面（miàn）临诸多挑战。

  先从现（xiàn）状来看，许多地区存（cún）在基础（chǔ）设施薄弱、地区发展不均衡、农村技术、管理人才（cái）短缺等现实问（wèn）题；在新技（jì）术应用上，还存在（zài）着投入（rù）建设成本高、专用设备特（tè）别（bié）是专用芯片匮（kuì）乏、配（pèi）套设施不完善等问（wèn）题，而在农业大数据的准确性收集、信息（xī）共享和信息利用上面存在（zài）效（xiào）率不高、应用质量差等问题。

  这些问题有赖于国（guó）家、地方（fāng）政府（fǔ）、科（kē）技企业（yè）以及农业相关产业的高度重视和投（tóu）入，比如（rú）政府应加（jiā）强（qiáng）智（zhì）慧农业的基础设（shè）施（shī）建设（shè），在网（wǎng）络、交通、电力等方面实（shí）现配套。农业研发机构加强智能农业技术研（yán）发和相关成果的落地（dì）转化（huà）。相关技术企业加强适应智慧农业的技（jì）术人才的培养，提高一线农业生产者运用智能（néng）设备的能力。

  智慧农业或者我国整个农业（yè）的现代（dài）化发展，对于已经远离乡土、身居城市的我们，是一种很少感知（zhī）和关注的领域。于我而言，也更多是对智慧农业的轮廓和（hé）运行（háng）机制做一些皮（pí）毛介绍。

  未来，我更希望的是能（néng）够在（zài）越来越多的地区、越来越多的媒体，看到我们的家乡都能有各（gè）种（zhǒng）各样的智慧农业的景象（xiàng）出（chū）现。而这些（xiē）案例，更值得被我们记录。