根（gēn）据央（yāng）视报道，真正让全村（cūn）脱（tuō）贫的办法，就是村里建起了（le）规模化、智能化（huà）的现代蔬菜种植基地。

  该村的蔬菜大棚占地面（miàn）积约174亩，在2018年底启动建设，第一批试建大（dà）棚取得良好收益后，优先承包给贫（pín）困户种植，第二批（pī）共120多（duō）个蔬菜大棚陆续承包给村民种植（zhí）。此（cǐ）外，村民还可以在一些新开发的公共岗（gǎng）位上班，获（huò）得额外工资收（shōu）入。

  蔬菜种（zhǒng）植基地采取的（de）是和北京（jīng）顺义区的蔬菜专业合作社联合模式（shì），通（tōng）过“蔬菜（cài）基地+乡（xiāng）扶（fú）农公司+贫困户+北（běi）京合作社+北京企业”的“3+2”订（dìng）单模式，蔬菜从育（yù）种（zhǒng）育秧就有了保（bǎo）障，而销售直接就对（duì）接了（le）市（shì）场。

  而从报道细节里，我们能看到这一蔬菜种（zhǒng）植（zhí）基地所使用（yòng）数字化、智能化的手段，帮助收购蔬（shū）菜的合作社（shè）对于蔬菜种植、棚间管理以及产量预估等都有精准（zhǔn）的数（shù）据统计，从源头上就能保证蔬菜的品质和可追溯（sù），从而能（néng）够在北京销（xiāo）售市（shì）场获得较（jiào）高的溢价（jià）。

  从田间到餐桌（zhuō）的农（nóng）产品溯（sù）源，这些（xiē）创（chuàng）新正是我国农业产业数字化、智能化变革（gé）的缩影。不久前达摩（mó）院发布“2021十大科技（jì）趋势”，其中一项就是农业正迈（mài）入数（shù）据智能时代（dài）。

  5G 、AI、大数据、云计算、IoT等数字技（jì）术让农业作物监测、精细（xì）化育种和（hé）环（huán）境资源按（àn）需分配成为现（xiàn）实，农业不再“靠（kào）天”吃（chī）饭，我们（men）正在进入智（zhì）慧（huì）农业时代（dài）。

  按照我（wǒ）国政策惯例，通常每（měi）一年的中央一（yī）号文件，都是有关（guān）三农问题（tí）。那么，我们也照此惯例，在新年之始，聊一聊“智慧农业”这一话题。

  从精准农业到（dào）智慧（huì）农业，农业的（de）技能谱又“扩列”了（le）

  比如，在美国（guó）伊利诺伊州的一个农场主罗德尼·席林和父亲，二（èr）人经营着约7900亩农田（tián）。现在，由于父亲年迈退休，田地里的活（huó）儿都靠罗德尼（ní）自己上阵，即便在农忙时节，他也可（kě）以完（wán）全依靠农场的（de）大型农业设备（bèi）去完成收割任务。

  关键就在于这些农机设备（bèi）的自动化和智能化水平特别高，驾驶室的（de）全球卫星导航系统和自动驾驶系统，确保了种植、喷药、施肥、收（shōu）割等（děng）工作的（de）高（gāo）效（xiào）精准。这（zhè）样罗德尼（ní）坐在驾驶（shǐ）室（shì）里只需要（yào）偶尔盯着机器（qì）正常运转即可，工作方式远（yuǎn）远（yuǎn）超出了我们（men）对于传统农（nóng）民的想象。

  这（zhè）类以（yǐ）规模化、机械化为特征的精准农业（yè）方式，也已经在我国少数粮食主产区和（hé）大型（xíng）国有（yǒu）农场实现，但并不适合（hé）那些更（gèng）加多样（yàng）化、高附加值的瓜果蔬菜等精细（xì）种植类型。因此，精准农业的（de）种（zhǒng）类（lèi）也在逐步（bù）丰富，比如走集约化（huà）、高产（chǎn）值的温室种（zhǒng）植路线，有走（zǒu）精细化人工（gōng）管（guǎn）理的生态种植园等；同样，精（jīng）准（zhǔn）农业的内涵也（yě）在丰富，随着新型（xíng）传感器、物联网、人工智能（néng）、大数据（jù）等技术（shù）的应用，精准农业正在向智慧农业迈进。

  当然，“智（zhì）慧农业”概念（niàn）的内（nèi）涵更（gèng）加丰富（fù），技术手段（duàn）也更加丰富，应（yīng）用场景也更多（duō）样。智（zhì）慧（huì）农业不仅局（jú）限（xiàn）于农业种植的管理，而且着眼于整个农（nóng）业（yè）的生产体系、能源（yuán）利用、可持续（xù）生态发展等（děng）方面，通过先进信息通信技术，将整（zhěng）个农业系统推进到一个更（gèng）高级的发展（zhǎn）形态。

  智慧农业（yè）包含哪些特征和（hé）作用呢？

  智慧农业最核心特征就是拥有一个以智能数据为中心的服务平（píng）台。通过云计算、传（chuán）感网（wǎng）等多种技（jì）术在农（nóng）业（yè）生产中的综合应用，可（kě）使信息收集（jí）更完备、信息感知更透彻、数据资（zī）源更（gèng）集中，从（cóng）而使农业信息更广泛地互通和达到（dào）更智能化的控制（zhì），使农业（yè）生产（chǎn）更具有智慧性。比如，在前端可（kě）以为（wéi）农产品种植、管理（lǐ）和采摘等提供数据采集、可视化管（guǎn）理和智能决策，在终端（duān）可以为（wéi）农产品提供食品（pǐn）溯源（yuán）、农业信息展示（shì），也可以衍（yǎn）生出农业生态旅（lǚ）游服务（wù）等内容。

  智慧农业可（kě）以让农业（yè）生产（chǎn）环境具（jù）有（yǒu）智能感（gǎn）知（zhī）、智能决策、在（zài）线（xiàn）专家指导等作用（yòng），可以（yǐ）提高农业生产效益、解决农（nóng）产品供需（xū）矛盾（dùn），消除农村地（dì）区贫困等重（chóng）要价（jià）值。

  进入（rù）21世纪，我国智慧（huì）农业进入（rù）高速发展期。随着（zhe）农业（yè）劳动（dòng）力（lì）向二三产业转移，人口老龄化加速，农业劳动力出现结构（gòu）性短缺。以自动化机械、智（zhì）能机器人（rén）为代（dài）表的新技术在农业领域的应用，标志着智（zhì）慧农（nóng）业进入大规模应用期（qī）。

  近些年，我国各项农业（yè）政策中先后多次提及重视智慧农业的建（jiàn）设（shè）和发展，未来5年（nián），计划将我国农业农村（cūn）信（xìn）息化总体水平提（tí）升至50%。与（yǔ）此同（tóng）时（shí），随着人工  智能、云计算、物联网技术的日趋（qū）成熟，5G网络部署的逐渐（jiàn）完善，超大规模（mó）无线传感器监测的（de）不（bú）断发（fā）展，农业生产与农（nóng）产品（pǐn）供销正变得越来（lái）越信息化、智能化、数字化。

  而（ér）我们多（duō）次提到的这些新技术（shù），又是（shì）如何在智慧农业系统中（zhōng）发挥作用的呢？

  5G、IoT、云计算（suàn）、AI，支（zhī）撑智慧农（nóng）业的（de）技术底座

  2019年6月，工信部向（xiàng）国内三家电信运营商和中国广电发放（fàng）了（le）5G牌照，标志着我国正式进入（rù）5G时代。5G技术，对于农业的信息化来说是全（quán）局式的创新推动。

  5G技（jì）术，首先（xiān）将直接推动农业传感器的联接种类和数据（jù）的技（jì）术升级，种植、畜（chù）牧、果（guǒ）蔬、水产养殖等领域的物联网设（shè）备将成熟（shú）落地（dì）。

  其（qí）次，实时网络联接保证农业机械（xiè）、无人机（jī）等（děng）植保作业的精准（zhǔn）控制（zhì）和数据实时传输（shū）、分析。

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

  最后，5G和AI的共同作（zuò）用可以（yǐ）使得（dé）农产品（pǐn）销（xiāo）售变（biàn）得更加智能和便捷（jié）。

  云计算作（zuò）为一种提供海量云端计算资源、超大存储（chǔ）空间和（hé）超强计算能（néng）力的新型计算模式，将（jiāng）为（wéi）农业物联网的海量数据计算（suàn）中发挥巨大价值。同时随着物（wù）联网数（shù）据的爆炸，边（biān）缘（yuán）计算作为云计算的补充，也（yě）将在网络边缘侧、更（gèng）靠近数据（jù）源的设备侧提供实（shí）时、短周期的本地决策。比如，在种（zhǒng）植地，智能传（chuán）感器无需请（qǐng）求中央（yāng）服务器来决（jué）定给附近的（de）植（zhí）物浇水或（huò）添（tiān）加肥（féi）料（liào）的时间和用量，它们可（kě）以自己执行相（xiàng）关任务，必要时再与主要的云平台同步。

  相较于云（yún）计算，边缘计算距离用（yòng）户更近（jìn）、在边缘节（jiē）点完成数据（jù）处（chù）理和分析（xī）的（de）效（xiào）率更高。由于数据在边端分散分布，可以更有（yǒu）效保护网络，增强数据安全性（xìng）。另外，由于边（biān）缘计算（suàn）完成了部（bù）分的数据处理，可（kě）以（yǐ）减（jiǎn）少设备响应时间和（hé）设（shè）备到（dào）云端的（de）数（shù）据流量，与云计算形成（chéng）协同（tóng）服务。

  由于农业大数据的基础建（jiàn）设，各国越来（lái）越重视人（rén）工智能技（jì）术在挖掘农业（yè）大数据上的规律（lǜ）和模型（xíng）的价值（zhí）。

  比如，针（zhēn）对农（nóng）作物生长过（guò）程，智能化设备可（kě）以完成实（shí）时监测预警、水肥一体自动（dòng）灌溉、病虫害防治和灾情评（píng）估等，从而为提升农业生产力、抵御灾害风险（xiǎn），为发展高效的智慧农业（yè）提（tí）供了技术支撑。

  再比如（rú），在（zài）蔬（shū）菜大棚（péng）种（zhǒng）植（zhí）场（chǎng）景，人工智能可以实现对棚内温湿度、光照和二氧化碳浓度等环境情况（kuàng）来控制补光时间，并检查农作（zuò）物（wù）是否有病虫害（hài），提醒（xǐng）工作人员（yuán）进行补光、补水等（děng）操作。在智（zhì）能灌溉场景，实现模型驱动型、时间计划型和环境驱动（dòng）型等多种灌溉模式。

  在近（jìn）两年非常火热的AI养猪案（àn）例中（zhōng），养猪场可以通过（guò）人工智能对生猪（zhū）的生长情况和疾病预防（fáng）、种（zhǒng）猪繁殖等进行不间断的监测和预防。比（bǐ）如（rú）引入（rù）猪脸识别，及时发现母猪的发情和生（shēng）病情（qíng）况，实时监控，智能发现挤压猪仔等情况，从而有效（xiào）提高生猪（zhū）存活（huó）率，出栏（lán）率。人工（gōng）智（zhì）能的（de）引入，实现了（le）整个养猪过程的少人（rén）化和经营过程的智（zhì）能（néng）化、科学化管理（lǐ）。

  以上我们看到，5G网络技术保证（zhèng）了（le）农业大数据的（de）实时、高效传输，物联网保证了农业大数据的完整收集，云计算（suàn）、边缘计算提供了大数据分析处理（lǐ）的海量算力，而人（rén）工（gōng）智能则提供（gòng）了数（shù）据模型的智能分析、管理和决策（cè），这些技术共同构成智（zhì）慧（huì）农业的技术底座。

  现（xiàn）在，我们能在哪些具体的领域或者（zhě）案例中，看（kàn）到智慧农业的真实面貌呢（ne）？

  精准种植、智（zhì）能养（yǎng）殖、自（zì）动农（nóng）机，亲眼可见的智慧农业（yè）场景

  对于数字智能化技术的介绍，只是让我们看到（dào）智慧农业的轮廓（kuò），只有深入到智慧农业的应用场景当中，才能真正（zhèng）感受（shòu）到智慧农（nóng）业的丰富细节。

  我们（men）首先（xiān）介绍（shào）智慧农（nóng）业（yè）应（yīng）用最大的两个场景：大田（tián）精准种植（zhí）和大棚精准种植。

  在大田精准（zhǔn）种植当（dāng）中，主要存在作业面积大（dà）、土地分布广、设（shè）备布线（xiàn）和供电困难等问题，结合（hé）5G网络和物联网，就可以根据（jù）不同地域的土壤类型、灌溉方式、农作物种类等进行不同设备（bèi）配合，通过（guò）各种传感器和智能（néng）气象站，实现（xiàn）在线获取土壤墒情、养分、气象等信息，并（bìng）实现墒（shāng）情自（zì）动预报、灌（guàn）溉智（zhì）能（néng）决策及远程（chéng）控制灌溉设（shè）备，最终达到精（jīng）耕细作的目的。

  比如，土壤墒情监测（cè）预警系统获取土壤墒情数据，通过将获取的现场实时墒情信息和标准墒情信息数据库中对应农（nóng）作物的标（biāo）准数据进行对（duì）比，从而达到监测预警墒情的目的。

（《5G赋能（néng）行业应用于创（chuàng）新》，图6-5：墒情（qíng）（旱情）监测预警系统（tǒng））

  而大田的水（shuǐ）肥智能决策系统，则（zé）解（jiě）决了传统种植过（guò）程中灌水施肥量（liàng）盲目性严重，造成（chéng）水肥（féi）灌溉（gài）量不精准、资源大（dà）量（liàng）浪费、作（zuò）业强度大和过量施（shī）肥带来（lái）土壤严重污染的痛点，这一决策模型从而可以提供输入大田（tián）农作物的（de）最优（yōu）水肥比例，配合精准的（de）水肥一（yī）体化（huà）技术进行水肥灌溉（gài），从而更有效地（dì）利（lì）用水（shuǐ）和肥料，节约（yuē）成本（běn）的同时获得更好的施肥效（xiào）果。

  而对于（yú）大（dà）棚精准种（zhǒng）植，更（gèng）重要（yào）的（de）是对于种植物生（shēng）长（zhǎng）环（huán）境、生长环节的精准把控和管理（lǐ）。

  精准大棚（péng）种植主（zhǔ）要体现在精准数据采集、云端智能水肥控制、智（zhì）能农事管理（lǐ）、智（zhì）能控制、数字（zì）农场平台等几个方向，可以作用在大棚种植的育苗、栽种、生长管理、收割（gē）、休耕等全流程环节当（dāng）中，通（tōng）过（guò）精准采集系统、云端（duān）智能（néng）水肥控制系统、智（zhì）能农事管理系（xì）统、智能控制系统和终端等，可（kě）对（duì）大棚种（zhǒng）植各环节（jiē）的（de）相关数据进（jìn）行采集，为（wéi）其科学化决策提（tí）供（gòng）依据。

  智慧农业的（de）另（lìng）外一大应用场景就（jiù）是畜牧水产养殖。最典型的智慧畜牧养殖系（xì）统就是奶牛、生猪和鸡场养殖。

  这（zhè）里我们仍然以生猪为例。一（yī）套生猪精准饲喂系统，需要实（shí）现对生猪（zhū）的数（shù）量盘点、体重估测、运动轨迹跟踪、转圈出栏（lán）监控及（jí）异常情况预警等，因此需（xū）要应（yīng）用（yòng）到以（yǐ）下智能监测技术，包括视频监控的智能（néng）身份（fèn）识别（bié），监测每头猪的（de）身份（fèn）、运动轨迹、发情期和（hé）健康状（zhuàng）况，整（zhěng）体环境检测还要包括（kuò）猪舍异常（cháng）监（jiān）测、存栏（lán）出栏数量盘点、饲养人员（yuán）行为监控等。而生猪精准饲喂系统通过上述功（gōng）能，可对生（shēng）猪进行科学化的饲养和全（quán）面严格的管（guǎn）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，与中国移动共同开发的5G智慧（huì）养猪平台，就通过（guò）在（zài）养殖（zhí）场的边端部署，建立了智能影像识别的系统，通过专门优化的AI算法，可以快速高（gāo）效准确（què）地实现对生猪各项生理特征的识别。另外，以（yǐ）机器视觉分析技（jì）术（shù）为基础，结合5G高带宽能力（lì）将图像数据上传至MEC（移（yí）动边缘计算（suàn））侧，并通过部署在MEC的AI平台（tái）实现生猪盘点、测（cè）重、测膘、体（tǐ）温等（děng）功（gōng）能。

  第三（sān）大（dà）类，也是我（wǒ）国在智慧农业上重点发力的应用场景就是智能（néng）农机。借助5G、北斗卫（wèi）星定位、物联网、自动驾驶等技术，智（zhì）能农机可以（yǐ）实现厘米级地理位置定（dìng）位与测（cè）速、基于5G的（de）无线（xiàn）传输，以（yǐ）及高清视频采集、存储与实时传输，还有高精度（dù）地图（tú）API（应用程（chéng）序编程接口）、气象服务（wù）API、作业规划与管理云平台API等。

  2019年（nián）5月，我国中（zhōng）科院（yuàn）研发的（de）超（chāo）级（jí）拖拉机1号，已经在万亩基地（dì）实现了（le）无人驾驶的（de）测（cè）试，利用卫星（xīng）导航的智能网联技术，只需要三（sān）四个人（rén）员，就可以指（zhǐ）挥20台智能拖拉机（jī），完成所有耕地（dì）、播种、浇水、打药（yào）等作业。相当于，我（wǒ）国（guó）在智能农业机械的制造和应（yīng）用上正迈入全球先进行列。

  总（zǒng）体（tǐ）来（lái）说，智慧农业正（zhèng）在帮助各类农业生（shēng）产场景朝着集约化、智慧化的方向发展。集约（yuē）化将极大降低（dī）生产成本，提（tí）高农业生产收（shōu）益，智慧化将推（tuī）动整个生（shēng）产（chǎn）流程是数据感知、智能管（guǎn）理和全产业（yè）链智能决策，实现（xiàn）农业全场景的联接互通。

  现在，我国正处于从传（chuán）统农（nóng）业向智慧农业快速转型（xíng）的过程（chéng）当中，但是需（xū）要看（kàn）到智慧农业的（de）发展仍然面临诸（zhū）多挑（tiāo）战（zhàn）。

  先从现（xiàn）状来（lái）看，许多地区存在基础设（shè）施薄弱、地区发展不均衡、农村技术、管（guǎn）理（lǐ）人才短缺（quē）等现实问题；在新（xīn）技术应（yīng）用上，还存在（zài）着（zhe）投（tóu）入建设成本高、专用设备（bèi）特别是专（zhuān）用芯（xīn）片匮乏、配套设施不完善等问题，而（ér）在农业大数据的准确性收（shōu）集、信息共享和（hé）信息利用上面存在效率不高、应用质量（liàng）差等（děng）问题。

  这些问题有赖（lài）于国家、地方政（zhèng）府、科技企业以及农业相（xiàng）关产业（yè）的高（gāo）度重视和投入，比如政府应加强智（zhì）慧农（nóng）业的基础设施（shī）建设，在（zài）网络、交通、电力等方面实现配套。农业研发机构加强智（zhì）能农业技术研（yán）发和相关（guān）成果的落地转化。相关技术企（qǐ）业加强适应智慧农业的（de）技术人才的培养，提高一线（xiàn）农（nóng）业（yè）生产者（zhě）运用智能设备的能力。

  智慧农业或者我国整（zhěng）个农业的（de）现代化（huà）发展（zhǎn），对于已经远（yuǎn）离乡土、身居城市的（de）我们，是一种很少感（gǎn）知和关注的领域。于我而（ér）言，也更多是对（duì）智慧农业的轮（lún）廓和运行机（jī）制（zhì）做一些皮毛介（jiè）绍。

  未来，我更（gèng）希望的是能（néng）够（gòu）在越来越多的地区、越（yuè）来越多的媒体，看到我们的家乡都能（néng）有各种各样（yàng）的智慧（huì）农业的（de）景（jǐng）象出现。而（ér）这些（xiē）案例，更值（zhí）得被我们（men）记录（lù）。