根据央视报（bào）道，真正让（ràng）全村脱贫的办（bàn）法（fǎ），就是村里建起了规模化、智能化的现代（dài）蔬菜（cài）种植基地。

  该村的蔬菜大棚占（zhàn）地面积约174亩（mǔ），在2018年（nián）底启动（dòng）建设，第（dì）一（yī）批试建（jiàn）大棚（péng）取（qǔ）得良好收（shōu）益后，优先承包给（gěi）贫困（kùn）户种植（zhí），第二（èr）批共120多个蔬菜大（dà）棚陆续（xù）承包给村民种植。此外（wài），村民还可以在一（yī）些新开发的公共岗位（wèi）上（shàng）班，获得额外（wài）工资收入。

  蔬（shū）菜种植基（jī）地采取的是和北京顺义区的蔬菜专业合作社联合模式，通过“蔬菜基地+乡（xiāng）扶农公司（sī）+贫困户+北京（jīng）合作社（shè）+北京企业”的“3+2”订单模式，蔬（shū）菜从育种育秧（yāng）就有了保障（zhàng），而（ér）销售直接就对接了市场。

  而从报道（dào）细节（jiē）里，我们能看到这一蔬菜种植基地（dì）所使用数字化、智能化的手段，帮助（zhù）收购蔬（shū）菜的合作社对于蔬菜种植（zhí）、棚间管理以及产量预估等都有精准的数据统计，从源头上（shàng）就能保证蔬菜的品质和可追（zhuī）溯，从（cóng）而能（néng）够在北（běi）京销（xiāo）售（shòu）市（shì）场获得较高（gāo）的溢（yì）价。

  从田间到餐桌（zhuō）的农产品溯（sù）源，这（zhè）些创（chuàng）新正是我国（guó）农（nóng）业产业数字（zì）化（huà）、智能化变（biàn）革的缩影。不久前达摩院发（fā）布“2021十大科技（jì）趋势”，其中一（yī）项就是农业正迈（mài）入数据智能时代。

  5G 、AI、大数据、云计算、IoT等数字技（jì）术让农业作物监测、精（jīng）细化育种和（hé）环（huán）境资源（yuán）按需分配成（chéng）为现实，农业不再“靠天”吃饭（fàn），我们正在进入智慧（huì）农业时代。

  按（àn）照我国（guó）政策惯例，通（tōng）常每一（yī）年的中央（yāng）一号文件，都是有关三农问题（tí）。那么，我们也（yě）照此惯例，在新年之始，聊一聊（liáo）“智慧农（nóng）业”这一话题。

  从精准农（nóng）业到（dào）智（zhì）慧农业，农业的技能谱又“扩列”了

  比如，在美（měi）国伊（yī）利诺伊州的一（yī）个农场主罗（luó）德尼·席林和父亲（qīn），二人经营着约7900亩农（nóng）田。现在，由于父亲年迈退休，田地里的（de）活儿都靠罗德尼自己上阵，即便在（zài）农忙（máng）时节，他也可以完全依（yī）靠农场的大型农业设备去完成收（shōu）割任（rèn）务（wù）。

  关键就在于这些农机设备的自动化和智（zhì）能化水平特别高，驾驶室的（de）全球卫星导航系（xì）统和自动驾（jià）驶系（xì）统，确保了（le）种植、喷药、施肥（féi）、收割等工作的高（gāo）效精准。这（zhè）样罗德尼（ní）坐在（zài）驾（jià）驶室里只需要偶尔盯着机器正常（cháng）运转即可，工作方式远远超出了我们对于传统农（nóng）民的想（xiǎng）象。

  这类（lèi）以规模化、机（jī）械化（huà）为特征的（de）精准农业方式，也已（yǐ）经在我国少数粮食主产区和大（dà）型国有农场（chǎng）实现，但（dàn）并不适合那（nà）些更加多样化、高附加（jiā）值（zhí）的瓜果蔬菜等（děng）精（jīng）细种植类型。因此，精准农业的（de）种类（lèi）也在逐步丰富，比（bǐ）如走集约化、高产（chǎn）值的（de）温（wēn）室（shì）种（zhǒng）植（zhí）路（lù）线，有（yǒu）走精细化（huà）人工管理的（de）生（shēng）态种植园等（děng）；同（tóng）样（yàng），精准农业的内涵（hán）也在丰富，随（suí）着新型传（chuán）感器、物（wù）联网、人工智能、大（dà）数（shù）据等技术的应用，精准农业正在向智慧农业迈进。

  当然（rán），“智慧农业”概念的内涵（hán）更加丰富（fù），技术手段也（yě）更（gèng）加丰富，应用场景（jǐng）也更多（duō）样。智慧农业不（bú）仅局限于农业种植的（de）管理，而且着眼（yǎn）于整个农（nóng）业的生产体系、能源利（lì）用（yòng）、可持续生态发展等方（fāng）面，通（tōng）过先进信息通（tōng）信技术，将整个（gè）农业系统推进到一个更（gèng）高级的发（fā）展形态。

  智慧农业包含哪些特征和作用呢？

  智慧农业最（zuì）核心特征就（jiù）是拥有一个以智能数据为中心的服务（wù）平台。通过云计算（suàn）、传（chuán）感（gǎn）网等多种技术在农业生产中的综（zōng）合应用，可使信（xìn）息（xī）收（shōu）集更完备、信息感知更（gèng）透彻、数（shù）据资源更（gèng）集中（zhōng），从而（ér）使农业信息更广泛地互（hù）通和达到更智能化的控制，使农业生产更具有智（zhì）慧性。比如（rú），在前端可以为农产（chǎn）品种植、管理和采摘（zhāi）等提供数据采（cǎi）集、可视化管理和智能决策，在终端可（kě）以为农产（chǎn）品提供食品（pǐn）溯源、农业信息展示，也可以衍生出农业生态旅游服务等内容。

  智慧农业可以让农业（yè）生（shēng）产环境具有智能感（gǎn）知、智（zhì）能决策、在线专家指导等（děng）作用，可以提高农（nóng）业生产（chǎn）效益、解决农产品供需矛（máo）盾，消除农村地区贫困等重要价（jià）值。

  进入（rù）21世（shì）纪（jì），我（wǒ）国智慧（huì）农业进入高（gāo）速（sù）发展（zhǎn）期。随着农业劳（láo）动力向二（èr）三产（chǎn）业转移，人口老龄化加速，农业劳动力出现结（jié）构性（xìng）短缺。以自（zì）动化机械（xiè）、智（zhì）能机器（qì）人为代表的新技术在（zài）农业领域的应用，标志着智（zhì）慧（huì）农业进入大规模应用期（qī）。

  近些年，我国各项农业政策中先后多次（cì）提及重视智慧农业的建（jiàn）设和发（fā）展（zhǎn），未（wèi）来5年，计划（huá）将我国农业农村信（xìn）息化总体水平提升（shēng）至50%。与此同时，随着人工（gōng）  智能、云（yún）计算、物联网（wǎng）技（jì）术的（de）日趋成（chéng）熟，5G网络部署的逐渐完善，超大规模无线传感器监测的（de）不断发展（zhǎn），农业（yè）生（shēng）产与农产品供销（xiāo）正变得越来（lái）越信息（xī）化、智能化、数字化。

  而我们（men）多次提到的（de）这些新技术，又是如何在智慧农业系统中发挥作（zuò）用的呢？

  5G、IoT、云计算、AI，支撑（chēng）智慧农业（yè）的（de）技术（shù）底（dǐ）座（zuò）

  2019年6月，工（gōng）信部（bù）向国内（nèi）三家电信运营商和（hé）中国（guó）广电（diàn）发放了5G牌照（zhào），标志（zhì）着我国正（zhèng）式进入5G时代。5G技术（shù），对（duì）于农业的信息（xī）化来（lái）说是（shì）全局式的创新推（tuī）动（dòng）。

  5G技术（shù），首先（xiān）将直接推动农业传（chuán）感器的联接（jiē）种类（lèi）和数据的技术升级，种植、畜牧（mù）、果蔬、水产养殖等领域（yù）的物联网设备（bèi）将成熟（shú）落地。

  其次，实时网络（luò）联接保证农业机械、无人机等植保作业的精准控制（zhì）和（hé）数据实时传（chuán）输、分析。

  再次，5G网络（luò）保证智能化技术在种植（zhí）、养殖过程中的广泛应用。

  最后，5G和AI的共同作用可以使得农产品销售变得更加智能和便捷。

  云（yún）计算作为一种（zhǒng）提供海量云端计算资（zī）源、超大存储（chǔ）空间（jiān）和超强（qiáng）计算能（néng）力的新型计算模（mó）式，将为农（nóng）业物（wù）联网的海量数据计算中（zhōng）发挥（huī）巨大价值。同（tóng）时随（suí）着（zhe）物（wù）联网数据的爆炸（zhà），边缘计算作为云计算的（de）补充，也将在网络边缘侧、更靠近数据源的设备侧提供（gòng）实（shí）时、短周期的本地决策（cè）。比如，在种植地，智能传感器无（wú）需请求中央服务器来决定给（gěi）附近的植物浇水或添（tiān）加肥料（liào）的时间（jiān）和（hé）用量（liàng），它们可以（yǐ）自己执行相关任务（wù），必（bì）要时再与主要（yào）的（de）云平台同步。

  相较于云计算，边（biān）缘计算距离（lí）用（yòng）户更近（jìn）、在边缘（yuán）节点完成数据处理和分析的（de）效率更高。由于数据在边端分散分（fèn）布（bù），可以更有效保护网络，增强数（shù）据安全性。另外，由于边缘计算完成了部（bù）分（fèn）的数据处（chù）理（lǐ），可（kě）以减少设备响应（yīng）时间（jiān）和设备到云端的数据流量，与云（yún）计算形成协同服（fú）务。

  由（yóu）于农业（yè）大（dà）数据的基础建（jiàn）设，各（gè）国（guó）越来越重视人工智能技（jì）术（shù）在挖（wā）掘农业大数据上的规律和（hé）模型的（de）价值。

  比如（rú），针对农作物生长过（guò）程，智能（néng）化设备可以完成实时监测预警、水肥一体自动灌溉、病虫害防治和灾情评估等，从而为提升农（nóng）业生产力、抵御（yù）灾害风险，为发展高效的智慧农业提供了技术支（zhī）撑。

  再比（bǐ）如，在蔬菜（cài）大棚种植场景，人工智能可（kě）以（yǐ）实（shí）现对棚内温（wēn）湿度、光照和二氧化碳浓度（dù）等环境情况（kuàng）来控制（zhì）补光时间，并检查农作（zuò）物（wù）是否有病虫（chóng）害，提醒工（gōng）作人员进行补光、补（bǔ）水等操作。在智能灌溉场景，实现模型（xíng）驱动型、时间计（jì）划型（xíng）和环境驱动型等多种灌溉模式。

  在近两年非常火热的AI养猪案例中，养猪场可以通（tōng）过人工智能对生（shēng）猪的生（shēng）长（zhǎng）情况和（hé）疾病预（yù）防、种猪繁殖等进行不间断的监测和预（yù）防。比（bǐ）如引入猪脸识别，及时发现母猪的发情和（hé）生病情（qíng）况，实时监控，智能发（fā）现挤压猪仔等情况，从而有效提（tí）高生猪存活率，出（chū）栏率。人工（gōng）智（zhì）能的引入，实现了（le）整个养猪过程的（de）少人化和经营过程的智能化、科学化管理。

  以（yǐ）上（shàng）我们看到，5G网络技术保证了农业大数据的（de）实时、高效传输（shū），物（wù）联（lián）网保证了农业大数据的完整收集，云计算、边缘计算提供了大数据分析（xī）处理的海量算力，而人工智能则提供了数（shù）据模型的智能分析、管理（lǐ）和决策，这些技（jì）术共同构成智慧（huì）农业的技术底座（zuò）。

  现在，我们能（néng）在哪些具体的领域（yù）或者案例（lì）中，看（kàn）到智慧农（nóng）业的真实（shí）面貌呢？

  精准种植、智能（néng）养殖、自动（dòng）农机，亲眼（yǎn）可见的智慧农业场景（jǐng）

  对于数（shù）字智能化技术的介绍（shào），只（zhī）是让我们看（kàn）到智慧农业的轮廓（kuò），只有深入（rù）到智慧农业的应（yīng）用场景当中，才（cái）能真正感受到智慧农业的丰富细节。

  我（wǒ）们首先（xiān）介绍智慧农业应用最大的两个场（chǎng）景：大田精准种植（zhí）和（hé）大（dà）棚精准种植。

  在大田（tián）精准种植当中，主（zhǔ）要（yào）存在作业面积大、土地分布（bù）广、设备布线和供电困难（nán）等问题，结合5G网（wǎng）络（luò）和物（wù）联网（wǎng），就（jiù）可以根据不同地域（yù）的土壤类型、灌溉方（fāng）式、农作（zuò）物种类等进（jìn）行不同设备配（pèi）合，通过各种传感器和智能气象站，实现在线获取土壤墒情、养分（fèn）、气象（xiàng）等（děng）信息，并实现墒情自动预报、灌溉智能决策及远程控（kòng）制灌溉设备，最终达到精耕细作的目的。

  比如，土壤墒情（qíng）监测（cè）预（yù）警（jǐng）系统获取土壤墒（shāng）情数据，通过将获取的现场实（shí）时（shí）墒（shāng）情信息和标（biāo）准墒（shāng）情信息数据库中对应农（nóng）作物的标准数据进（jìn）行（háng）对比，从而（ér）达到监测预（yù）警墒情的目的。

（《5G赋能行业应（yīng）用于创新》，图6-5：墒情（旱（hàn）情）监测预警系统）

  而大田的水肥智能（néng）决策系统，则解（jiě）决了（le）传（chuán）统种植过程中灌（guàn）水施肥量盲目性严重，造成水（shuǐ）肥（féi）灌溉（gài）量不精（jīng）准、资源大量浪费、作业强度大（dà）和（hé）过（guò）量施肥带来土壤严重污（wū）染的痛点，这（zhè）一决策模型从而可以提供输（shū）入大田农作（zuò）物的最优水（shuǐ）肥比例，配合精准的水肥一体化技（jì）术（shù）进行水肥（féi）灌溉（gài），从而（ér）更（gèng）有效地利用（yòng）水和肥料，节约成本（běn）的同时（shí）获（huò）得更好的施（shī）肥效果。

  而（ér）对（duì）于大棚精准种（zhǒng）植，更重要的是对于种植（zhí）物生长环（huán）境（jìng）、生长环节（jiē）的（de）精准把控和管（guǎn）理。

  精准（zhǔn）大棚（péng）种（zhǒng）植（zhí）主要体现在精准数据采集、云端智能水肥控制、智能农（nóng）事（shì）管理、智能控制、数字农场平（píng）台（tái）等几个方向，可以（yǐ）作用在大棚种植（zhí）的育苗、栽（zāi）种（zhǒng）、生长管理、收（shōu）割、休耕等全流程环节当中，通过精准采集系（xì）统、云端智能水肥（féi）控制系统、智能农事管理系统（tǒng）、智能控制系统和终端等（děng），可对大棚种植各环节的相关数（shù）据进行采集（jí），为其科学化决策提供（gòng）依据（jù）。

  智慧农（nóng）业的另外一大（dà）应（yīng）用场景就是畜牧（mù）水（shuǐ）产（chǎn）养殖。最典型的（de）智慧（huì）畜牧养殖系（xì）统就是奶（nǎi）牛、生猪和鸡场养殖。

  这里我（wǒ）们仍然以生猪为例。一（yī）套生猪精（jīng）准饲喂系（xì）统，需要（yào）实现对（duì）生猪的数量盘点、体重估测、运动轨迹（jì）跟踪、转圈出（chū）栏监控及异常（cháng）情（qíng）况预警等，因此（cǐ）需要应用到（dào）以下智能（néng）监测技术，包括视频监（jiān）控的智能身份识别，监测每头（tóu）猪的身（shēn）份、运动轨（guǐ）迹、发（fā）情期和健康状况，整体环境（jìng）检测还（hái）要（yào）包括猪舍异常监测、存（cún）栏（lán）出栏数量盘（pán）点、饲养人（rén）员行为监（jiān）控等。而（ér）生猪精准饲喂系统通过（guò）上述功能，可对生（shēng）猪进行科学化的饲养（yǎng）和全面严格（gé）的管理，确保生猪的品（pǐn）质。

  国内领先的农牧产（chǎn）品企业新希望六合（hé），与（yǔ）中国移动共（gòng）同开发（fā）的5G智慧养（yǎng）猪平台（tái），就通过在养殖场的边（biān）端部署，建立了智（zhì）能影像识别（bié）的系统，通过专门优化的AI算法，可以快速高效准确地实（shí）现对生猪（zhū）各项生理特（tè）征（zhēng）的识（shí）别。另外，以机器视觉分析技术（shù）为基础，结（jié）合5G高带宽能力将（jiāng）图像（xiàng）数据上传至MEC（移（yí）动边（biān）缘计算）侧，并通过部（bù）署在MEC的AI平台实现生猪盘点、测（cè）重（chóng）、测膘、体温等功能。

  第三（sān）大类，也是（shì）我国在智慧农业上重点发力的应用（yòng）场景就是智能农（nóng）机（jī）。借助5G、北（běi）斗卫星定位、物联网、自（zì）动驾（jià）驶等技术，智能农机可以（yǐ）实现厘米级地理位置定位与测速（sù）、基于（yú）5G的无线传（chuán）输，以及高清视频（pín）采集、存储与实时传输，还有高精度地图API（应（yīng）用程（chéng）序编程接口）、气象服务API、作业（yè）规划与管理云平台API等。

  2019年5月，我国中科院研发的超级拖拉机1号，已经在（zài）万亩（mǔ）基地（dì）实现了无人驾驶的测试，利用（yòng）卫星导航的智能（néng）网联技术，只（zhī）需要三四个人（rén）员，就（jiù）可以指挥20台智能拖拉机，完（wán）成所（suǒ）有（yǒu）耕地、播种、浇（jiāo）水、打药等作（zuò）业。相当于，我国在智能（néng）农业机（jī）械的制造和应用（yòng）上正迈入（rù）全球先进行列。

  总（zǒng）体（tǐ）来说，智慧农业正在帮助（zhù）各类农业生产场景朝着集（jí）约化、智慧化的方向发展。集约化将极大降低生产成本，提高农业生产收（shōu）益，智慧化将推动整个生（shēng）产（chǎn）流程是数据感知、智能管理和全产业链智能（néng）决策，实现农业全（quán）场景的联接互通（tōng）。

  现在，我（wǒ）国正处（chù）于从传统农业向智慧农（nóng）业（yè）快（kuài）速转型（xíng）的过程当中，但是（shì）需要看到（dào）智慧农业的发展仍然面临诸多挑战。

  先从现状（zhuàng）来（lái）看，许多地（dì）区存（cún）在基础设施薄弱、地区发展（zhǎn）不均（jun1）衡、农村（cūn）技术、管理人（rén）才短缺等现实问题；在新技术应用上，还存在着（zhe）投入（rù）建设（shè）成本高、专用设备特别是专用芯片匮乏（fá）、配套设施不（bú）完善等（děng）问题，而在农（nóng）业（yè）大（dà）数据的准确性收集（jí）、信息共享（xiǎng）和信（xìn）息利（lì）用上面（miàn）存在效率（lǜ）不高、应用质量差（chà）等问（wèn）题。

  这些问题有赖于（yú）国家、地方政府、科技企业以及（jí）农业相关产（chǎn）业的高度重视和投入（rù），比（bǐ）如政府应加强智慧农（nóng）业的基础设（shè）施建设，在网络、交通、电（diàn）力等（děng）方面实现配套（tào）。农业研（yán）发机（jī）构加（jiā）强智能农（nóng）业技术（shù）研发和相（xiàng）关（guān）成果（guǒ）的落地转化。相关（guān）技（jì）术企业加强适（shì）应智慧（huì）农业（yè）的技术人才的培养，提高一线农（nóng）业生产者运用智能设备的能力。

  智慧农业（yè）或者我国整个农业的（de）现代化发展，对于已经（jīng）远离（lí）乡（xiāng）土（tǔ）、身居城市的（de）我（wǒ）们，是一种很少感（gǎn）知和关注的（de）领域。于我而言，也更多是对智慧农业的轮廓和（hé）运（yùn）行机制做一些皮毛介绍。

  未（wèi）来，我更希望的是能（néng）够（gòu）在越来越多的地区（qū）、越来越（yuè）多的媒体，看到我们的家乡都能有各种各样的智慧农业的景象出现。而这（zhè）些案例，更值得被我们记录。