智慧地球衍生智慧農業
智慧農業的概念由智慧地球這一概念衍生而來。2008年IBM公司首次提出“智慧地球”概念。之后，智慧概念被廣泛采納應用，智慧農業正是在這種潮流下應運而生。
智慧農業重點在于“智慧”，體現在農業產前、產中、產后的全產業鏈條建設中。它一般指利用物聯網技術、云計算技術、大數據技術和5S技術（即遙感系統、全球定位系統、地理信息系統、專家系統、智慧化決策知識系統）等實現耕種作業精準化、基礎設施智能化和產業發展現代化。
它涵蓋范圍非常廣，采用互聯網為代表的信息手段對農業實現全程信息服務與指導，采用創新商業運營模式，外延擴展到農業經濟范疇。
本文節選于《中外農業概覽》2018年1月刊，原標題《智慧農業為農業發展安裝“最強大腦”》
頂層設計搭建四梁八柱
黨的十八大以來，我國大力推進“互聯網+”現代農業建設，加快現代信息技術在農業農村領域的推廣應用，農業信息化政策密集出臺，搭建起了發展智慧農業的四梁八柱。
2015年3月5日，李克強總理在政府工作報告中，第一次將“互聯網+”行動提升至國家戰略。4個月后，國務院印發了《關于積極推進“互聯網+”行動的指導意見》，將“互聯網+”現代農業作為11項重點行動之一，明確提出利用互聯網提升農業生產、經營、管理和服務水平，促進農業現代化水平明顯提升的總體目標。
2016年3月，《國民經濟和社會發展“十三五“規劃綱要》明確提出要加強農業與信息技術融合；2016年底，國務院先后印發《全國農業現代化規劃（2016-2020年）》《“十三五”國家信息化規劃》，對全面推進農業農村信息化作出總體部署。
2017年7月，國務院印發《新一代人工智能發展規劃》，推動人工智能與各行業融合創新，在農業、物流、金融等重點行業和領域開展人工智能應用試點示范，推進產業智能化升級。
順著這一思路，農業部也相繼出臺《“互聯網+”現代農業三年行動實施方案》《“十三五”全國農業農村信息化發展規劃》等文件，提出以建設智慧農業為目標，加快推進農業生產智能化、經營網絡化、管理數據化、服務在線化，全面提高農業農村信息化水平。
智慧農業發展正逢其時。抓住“互聯網+”時代機遇，將信息化與現代農業深度融合，成為“三農”工作者的共識。
深入推進實現跨越發展
農業物聯網：2013年以來，農業部相繼支持天津、上海、安徽開展農業物聯網區域試驗工程，加強對北京、黑龍江農墾、江蘇、內蒙古、新疆等國家物聯網應用示范工程實施指導，今年新增吉林、江蘇2個省份開展農業物聯網區域試驗，總結推廣了426項節本增效農業物聯網軟硬件產品、技術和模式。同時，今年還認定了104個全國農業農村信息化示范基地。
信息進村入戶：2014年以來，農業部先后組織26個省(區、市)、116個縣(市、區)開展了信息進村入戶試點。在試點取得經驗的基礎上，今年全面實施信息進村入戶工程，并在遼寧、吉林、黑龍江、江蘇等10省市開展整省推進示范。目前已建成運營7萬個益農信息社。
手機培訓：2015年底以來,農業部在全國開展農民手機應用技能培訓，計劃用3年時間把培訓覆蓋到所有有需求的農民，并堅持在每年春分日啟動全國農民手機應用技能培訓周活動。今年3月，在培訓周活動期間，累計有410.3萬人觀看網絡直播、登錄平臺學習和參與網上活動。
農業電子商務：2016年，農業部在北京、河北、吉林等10個?。▍^、市）分別開展農產品、農業生產資料和休閑農業電子商務試點。目前,我國農村電子商務發展迅猛,跨區域電商平臺與本地電商平臺共同發展、東中西部競相迸發、農產品進城與工業品下鄉雙向互動的發展格局正在形成。
農業農村大數據：2017年初起，農業部每日發布“農產品批發市場200指數”，每周發布重點監測的鮮活農產品批發市場價格、“國際大宗農產品價格”，每月發布水稻、小麥等19個品種的供需形勢分析月報，每季度召開重點農產品市場信息發布會，每年召開中國農業展望大會、發布《中國農業展望報告》，形成兼顧短中長期、定期與不定期相結合的農產品市場信息權威發布機制。今年，還認定38家農業農村大數據實踐案例。
關鍵技術點亮智慧之光
智慧農業技術體系主要包括農業物聯網、農業大數據和農業云平臺等三方面。智慧農業要實現跨越發展，須在“質量”上下功夫。
基于物聯網的農業感知技術
通過各種無線傳感器實時采集農業生產現場的溫濕度、光照、二氧化碳濃度等參數，利用視頻監控設備獲取農作物的生長狀況等信息，遠程監控農業生產環境，同時將采集的參數和獲取的信息進行數字化轉換和匯總后，經傳輸網絡實時上傳到智能管理系統中；系統按照農作物生長的各項指標要求，精確地遙控農業設施自動開啟或者關閉（如遠程控制節水澆灌、節能增氧等），實現智能化的農業生產，系統規劃農業產業園分布、合理選配農作物品種、在線疾病識別和治理、科學指導生態輪作。
利用RFID、條碼等識別技術，搭建農產品安全溯源系統，實現農產品全流程安全溯源，促進農產品的品牌建設，提升農產品的附加值。
基于大數據的農業分析技術
大數據技術在農業中將發揮重要作用，基于當地多年的氣象信息、作物與土壤信息、管理信息、市場流通與消費等信息，經過數據統計、案例對比和模式判別等分析，可以提供更加智慧的各類農業服務。在大數據時代，一切與農業有關聯的（直接的和非直接的）事物皆為大數據的要素，通過大數據挖掘解釋事物發展規律。
基于云計算的數據處理技術
目前，我國有關單位所建設的多級平臺系統中，農業企業需要存儲和處理農作物養殖和種植數據、農作物生產加工數據、農作物倉儲物流流通數據、農作物銷售管理數據以及基于數據的監管主題數據、報表中間數據、報表結果數據、應用細節數據等。系統對數據進行分類、加密等處理，同時按照一定的規則實現對于云端和終端數據的動態存儲與管理。
地縣級農業管理部門需要存儲和處理農業“四情”監管數據，以及對企業各環節的監管數據、報表數據等。系統對這些數據的處理和企業級的數據處理一樣，進行分類加密，部分存儲在云中心，部分存儲在縣級農業部門終端或者設備中?？h級平臺可以從農業企業訪問數據，可以提供數據給省級云計算中心平臺。
省級農業部門作為云數據中心，處理來源于企業級、地縣級的數據，存儲和處理例如氣象數據、災情預測診斷及應急反應、農業資源的評估與管理、作物長勢預測與估產等數據。
另外，信息技術與農業的深度融合，還產生了一些全新農業領域技術，如農業模型、農業指標體系、基于知識體系的專家系統、生物本體信息等。
案例應用提供解決方案
農業全產業鏈人工智能工程——農業大腦
近日，中國首個農業全產業鏈人工智能工程“農業大腦”于武漢正式啟動。工程完成后，“農業大腦”平臺將成為中國應用最廣并能夠調配農業生產的超級人工智能。
“農業大腦”是基于農業全產業鏈傳感矩陣的人工智能決策體系。該系統以傳感器、物聯網、云計算、大數據、超級人工智能為技術支撐，新的現代農業形態通過傳感器嵌入到農業研、供、產、銷、服務等的各個環節中，實現農業資源要素的數據共享，提高農業全要素的利用效率。
對于農場主，“農業大腦”可24小時實時監測農產品生長情況。從蟲害、濕度、到田間氣候、土壤品質等數據都可實時更新傳遞。通過預測分析系統可以直接指導農場主的農業生產決策；對于終端消費者，可以通過客戶端軟件，即時看到自己訂購的農產品的生長情況、種植方信息、農產品品牌信息等，真正確保從田間到餐桌的食品安全。
此外“農業大腦”平臺龐大的數據庫，也將開放給農業科技專家和政府相關部門，對于產業層面，不僅能加速農作物育種，預測天氣變化，監測農業生產環境，還能監察農產品質量，精細化農業服務，甚至調控農產品價格走勢，指導農業生產與銷售。
“農業大腦”是基于中國農業痛點而建立，通過對農業環境與資源數據、農業生產數據、農業市場和農業管理數據，進行收集、處理和分析，從而對相關過程進行指導，實現跨行業、跨專業、跨業務的數據分析與挖掘，以及數據可視化，進而推動農業產業的轉型升級。
智慧農業里的生態文章——山東博興四位一體智慧溫室
如果說“農業大腦”工程目前還處于開發建設的初始階段，更多的是一種理念，那么，博興四位一體智慧溫室則是真正落地實施的成果項目。
山東省濱州市博興縣國豐“四位一體”智慧農業溫室項目由國豐農業投資，由北京中農富通園藝有限公司進行詳細設計及建設，是集養殖、種植、育苗及綜合能源轉化為一體的智慧農業項目。該項目建成后經濟效益可觀——優質西紅柿年產量可達50萬公斤，豬年出欄2萬頭，實現銷售收入8000萬元。
主樓一層為5500平米的生態養豬系統：利用益生菌提高豬抗病能力，改善肉質，提高消化吸收率，有效減少排泄氣味；采用封閉性+先進通風模式+除味凈化系統消除環境污染；應用總動溫控+智能化的喂養模式；對于豬糞采用自動清理與沖洗模式，并將豬糞用于沼氣系統轉化為能源，豬舍氣體經過自動凈化系統后，為上層種植溫室供應二氧化碳。
主樓二層為5500平米的智能溫室番茄種植系統：應用溫室智能化信息控制，溫度、濕度自動調節，實現“陽光+LED光源補光”，促進作物生長，改善作物的營養與口感；在種植時采用規模化生產設施，利用吊掛無土栽培模式，不但可以規?；a，節省人力、物力，還可以改善一樓豬舍的采光條件；養殖生產過程中產生的氧氣、二氧化碳被內部循環利用，有效減少溫室氣體排放；溫室光照的電力源自沼氣發電，溫室調節能源來自沼氣發電余熱及水源熱泵。
主樓一側為沼氣能源系統：以豬糞及廢棄物為發酵原料，產生的沼氣被用于發電和生活用氣，沼渣用作農業種植有機肥，沼液用作農業種植葉面肥，完成生態種植，有效減少作物病蟲害；發酵程中產生的余熱可用于職工洗浴和供應溫室種植。
其輔樓是育種研發中心、信息自動控制系統和培訓中心，進行綠色辦公，實現了“四位一體”農業智慧項目的創新與資源整合。
“產業延伸成‘鏈’，生態循環成‘圓’”，成為對這一智慧農業項目的形象概括。
