智慧农业国内外现状与发展文献综述 - php发展

TUhjnbcbe - 2020/11/22 21:16:00

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智慧农业是在物联网技术、大数据、云计算、5G等新型技术不断发展的前提下,在农业领域提出的新名词,其目的在于使农业生产环节实现绿色化、标准化、数据化、网络化、智能化,直至使农业生产环节根据需求实现闭环。智慧农业涵盖智慧管理、智慧生产、智慧组织、智慧科技、智慧生活等五个方面[1]。

一、国内研究现状

1.1国内智慧农业发展现状

我国农业信息化主要经历了三个阶段。首先，20世纪80年代到年是我国农业信息化的起步阶段，完成了初步的农业信息处理如科学计算、信息管理系统等。年到年进入快速发展阶段，计算机普及，网络快速发展，*策的导向使农业信息化快速成长。年至今，我国农业进入智慧农业阶段，要求农业与各方面进行全面融合，进入智能化的时代。表1列举了智慧农业的构成及发展形式[2]。

表1-1智慧农业的构成与发展形式

构成

发展形式

智慧农业生产

智能化农田终止、禽兽养殖

智慧农业管理

农村电商平台、农业信息平台、土地流转平台

农业智能服务

生产信息服务、物流服务平台、生活信息服务

智慧农产品安全

产品质量检测、品质认证、质量追溯

在*策上，*府大力支持。年，中国共产*将智慧农业写入国家重要文件中，标志着发展智慧农业已经成为国家发展顶层设计的重要设计内容[3]。截止年底，全国行*村通宽带比达96%，农村网民达2.11亿，城乡网民比为2.8:1。到年7月，全国21个省市开展了8种主要农产品大数据试点主要技术包括检测预警体系、发布批发价格指数和供需报告等。以山东、河南为代表的全国18个省市开展了信息进村入户工程，全国1/3约20.4万个村建立了益农信息社。广东、浙江等14个省市开展了农业电子商务试点，已累计支持了个县，农村网络零售额达到1。25万亿元人民币，农产品电商迈向亿元[4]。有关调查显示，中国当前农村地区的互联网普及程度达近30%，则中国农村地区互联网农业生产销售规模可以达到亿元[5]。从而，吸引力很多电商企业对农村业务进行扩展。利用互联网的信息传播特征，减免传统的广告业务，吸引消费者并得到认同，由此构成良性循环。

1.2国内技术应用状况

下面列举了我国智慧农业相关的研究技术以及其应用内容。

表1-2智慧农业相关技术及应用内容

技术

应用内容

物联网农业感知技术

智慧农业生产体系。

采取无线电传感器对生物参数进行监测监控。通过远程监控方式、智能管理系统分析,按照植物生长的指标要求精准地对农作物进行远程灌溉等。同时还可以利用RFID、条码等信息识别技术,全程安全追踪。

大数据农业分析技术

对农业机械化数据进行优化和分类处理。通过数据分析与业务建立关联性,对复杂海量数据挖掘和历史数据比对,指出事物发展的规律。

云计算数据处理技术

我国部分地区建立多级平台系统,涵盖农作物种植、仓储、物流、管理数据等各方面的数据分析,并进行动态管理,实现对农业种植各个环节的数据监控,处理气象数据、灾情预测等问题。

信息技术与农业深度融合

农业模型和农业知识系统等新技术和新模型。农业模型对农作物生长过程与环境和经济之间系统分析,从而为农作物栽培、产量预测等。农业知识系统包含农作物种植参数、农业数据库、农业灾害监测分析等。

1.3目前国内智慧农业遇到的问题

就现阶段而言，我国智慧农业仍处于探索的初级阶段。国内学者对于目前我国智慧农业实施应用遇到的问题大概可以分为以下五个方面。第一，生产、加工、流通等的技术制约的问题。尽管我国已经在农业相关的基础研究领域取得了大的成果，但在现代化农业技术、农业前沿智能技术、农业地毯循环技术等领域仍存在些许不足。第二，专业技术人员相对匮乏。由于多重因素导致从事农业生产活动的人员大多不具备较高的专业技术素质。且许多农民对其发展的新兴事物接受缓慢，限制了农业产业升级。第三，基础设施不成熟。一部分农村地区生产条件较为艰苦，基础硬件设施落后。第四，资金力度投入问题。智慧农业的开展需要耗费一定的时间和资金，需要提供*府扶持和资金支持。第五，农业可持续发展基础薄弱问题。诸多地区盲目追求产量，造成严重的环境污染[6]。以上五点较好的概括了我国智慧农业遇到的技术、人才、*策、生态等多方面问题。

二、国外研究现状

在农业发展中，智慧农业是大势所趋。国外在这方面意识较早，相较中国来说技术相对成熟。*策方面，已经有多个发达国家推出智慧农业相关*策。年，日本将农业物联网列入*府计划，日本年启动“跨部战略创新促进计划”，年，启动“下一代农林水产业创造技术”[7]。年，欧洲农机协会召开以智慧农业为主题的峰会。英国国家精准农业研究中心研发除草机器人项目并予以实施。加拿大联邦*府预测与策划组织指出土壤与作物传感器等智能化的技术将在未来5-10年生产应用[8]。国际咨询机构研究与市场预测，年全球智慧农业市值将达到.1亿美元，其中发展最快的应该是中国和印度，-年复合增长率达到11.5%。美国最先推行农业现代化，早在20世纪40年代，已经基本实现农业生产机械化。如今，美国在智慧农业上水平已领先全球，实现了农业产业链全新变革。

技术应用方面，国外农田作业特点是作物分布稳定、作物规模大、分工明确且细化、产业链完整。被广泛应用于饲畜业、谷物、农牧业混合、特种作物四大类。以色列以色列主要应用在灌溉及育种技术体系。融入传感器技术提高生产机械化程度，发展精细化生产作业。其灌溉技术使水资源利用率达90%以上[9]。荷兰的现代温室，农作物相关影响因素均由电脑控制，名列世界前茅。加拿大主要将物联网技术和农业相融合，耕种面积大，主要应用于谷物、蔬菜、乳制品等产业。美国利用农业物联网技术，农民可利用GPS系统、农田遥感检测系统、农田地理信息系统等，实现农业精细化。发达国家将农业与各个智慧领域融合，拥有相对先进的技术和设备，建立了较为完善的农业信息化平台。丹麦大力开展农业信息技术服务，已有80%的农民可通过农业咨询服务中心与专家实时面对面[10]。日本重视人才培养，借助农业信息网络、农业数据库系统、精准农业、生物信息、电子商务等技术实现农业产业转型升级。并且大力发展精准农机以及重视农民培养。

从以上可以看出，国外智慧农业的运用相对成熟和快速，尤其是发达国家。*府支持力度大、开展早且重视农村人才素质的提升。国外智慧农业主要采取将农业与物联网技术相融合，实现农业精细化，达到高产量、高质量的目的。

三、推广与发展路径

智慧农业的发展已经和“工业4.0”、“智能制造计划”同步发展[11]。我国作为一个农业大国，必须针对我国智慧农业发展现状，采取相应措施。

首先，加强科学规划，*府支持。从本地实际出发,做好智慧农业发展路线图,根据智慧农业发展具体规划完善相配套措施，发挥好*府和市场的积极作用。其次，提升农村对智慧人才的吸纳能力。进一步拖动农业型人才培养，保障智慧农业的人才吸入。促成企业、高校、科研部门之间的协作，遵行服务于现代农业发展的基本宗旨，实现资源贡献、取长补短的智慧农业人才的培养体系建设。最后，利用先进的互联网科技保障农业信息安全，促进智慧农业的信息化建设，创建智慧农业创新发展的信息服务平台[12]。创新互联网技术，以大数据和云计算为典型的对农业数据进行挖掘，转化成为更具智慧的发展模式，增强智慧农业的整体营业能力。

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