根据央视（shì）报道，真正让全村脱贫的办（bàn）法，就是村里建起了（le）规模化、智能（néng）化的（de）现（xiàn）代蔬菜（cài）种植基（jī）地。

  该村的蔬菜大棚占（zhàn）地面积约174亩，在2018年底启动建设，第一批（pī）试建大棚取得良（liáng）好收益后，优先承包给贫困户种植，第（dì）二批（pī）共120多个蔬菜（cài）大（dà）棚陆续承包给村民种植。此外，村民还可以在一些新开发的公共（gòng）岗位上（shàng）班，获（huò）得额（é）外工资（zī）收入。

  蔬菜种（zhǒng）植基地采取的是和（hé）北京顺义（yì）区（qū）的蔬菜专业合作（zuò）社联合模式（shì），通过“蔬菜基地+乡扶农公（gōng）司（sī）+贫（pín）困（kùn）户+北京合作（zuò）社（shè）+北京企业”的“3+2”订（dìng）单模式，蔬菜从育种育秧就（jiù）有了保障，而销售直（zhí）接就对接了市（shì）场（chǎng）。

  而从报道细（xì）节里，我们能看到这一蔬（shū）菜种植基地（dì）所使用数字化（huà）、智（zhì）能化的手段，帮助收购蔬菜的合作社对于蔬菜（cài）种植、棚间（jiān）管理以（yǐ）及产量预估等都有精准的数据（jù）统计，从（cóng）源（yuán）头上就能保证蔬菜的（de）品质（zhì）和可追溯，从而（ér）能够在北京销售市场获得较（jiào）高（gāo）的溢价。

  从（cóng）田间到餐桌的农产品溯（sù）源，这些创新正是我国（guó）农（nóng）业产业数字化、智能化变革的缩影。不（bú）久前达（dá）摩院发布“2021十（shí）大科技（jì）趋势”，其中一（yī）项就是农（nóng）业正迈入数据智能时（shí）代。

  5G 、AI、大数（shù）据、云计算、IoT等数字技术让农业作物监测、精细化育种和环境资源按需分配成为现实，农（nóng）业不再“靠（kào）天”吃（chī）饭，我们正（zhèng）在（zài）进入智慧农业时代。

  按照我国政策（cè）惯例，通常每一年的中（zhōng）央一号文件，都是有（yǒu）关三农问题。那（nà）么（me），我们也照此（cǐ）惯例，在新年之始（shǐ），聊（liáo）一聊（liáo）“智（zhì）慧农业”这一话题。

  从精准（zhǔn）农业到智慧农业，农业的技（jì）能谱又“扩（kuò）列”了（le）

  比如，在美国（guó）伊利诺伊州的一（yī）个（gè）农场主罗德（dé）尼·席林和父亲，二人（rén）经营着约7900亩农（nóng）田。现在，由于父亲年（nián）迈退休，田地（dì）里的活儿都靠罗德尼（ní）自己上阵，即便在农忙时节，他也可以完全依靠农场的（de）大型农业设备去完成收（shōu）割任务。

  关键就在于这些农机设备的自动化和（hé）智能化（huà）水（shuǐ）平特别高，驾驶室（shì）的全（quán）球卫（wèi）星导航（háng）系统和自动驾驶系统（tǒng），确保了种植（zhí）、喷药、施肥、收割等工作的高效精准。这（zhè）样罗德尼（ní）坐在驾驶室（shì）里只需要偶（ǒu）尔盯着机器正常运（yùn）转即（jí）可，工作方式远（yuǎn）远超出了我们（men）对于传统农（nóng）民的想（xiǎng）象。

  这类以规模（mó）化、机械化为特征的（de）精（jīng）准农业方（fāng）式，也已经在我国少数粮食（shí）主产区和大型国有（yǒu）农场实（shí）现，但并不适合那些更加多样化、高附加值的瓜果蔬（shū）菜等精（jīng）细种植类（lèi）型。因此，精准农（nóng）业的（de）种（zhǒng）类也在逐（zhú）步丰富，比如走集（jí）约化、高产值的温室种植路线，有走精细化（huà）人工管理的生态（tài）种（zhǒng）植园等；同样，精准农业的内（nèi）涵也在丰富（fù），随着新型传感器、物联网、人工智能、大数据（jù）等技术的应用，精（jīng）准农（nóng）业（yè）正在（zài）向智慧农业迈进（jìn）。

  当然，“智慧（huì）农业”概念的内涵（hán）更加丰（fēng）富（fù），技术手（shǒu）段也更（gèng）加丰富，应用场景也更多样。智慧农业不仅局（jú）限于农业种植的管（guǎn）理（lǐ），而且着眼于整个（gè）农业的生产体（tǐ）系、能源利用（yòng）、可持（chí）续生态发展等方面，通（tōng）过先进信息通（tōng）信技术（shù），将（jiāng）整个农业系统推进到一（yī）个（gè）更高级的发展形态。

  智慧农业（yè）包含（hán）哪些特（tè）征和作用呢？

  智慧农业最核心特征（zhēng）就是拥（yōng）有一个以智能数据为（wéi）中心的服务平（píng）台（tái）。通过云计（jì）算、传感网等（děng）多（duō）种（zhǒng）技术在农（nóng）业生产中的（de）综合应用，可使信息（xī）收集更完备、信息感知更透（tòu）彻（chè）、数据资源更集中，从而（ér）使农业信（xìn）息更广泛地（dì）互通和达到（dào）更智能化的控（kòng）制，使农业（yè）生（shēng）产更具（jù）有智慧性（xìng）。比如（rú），在前端可以为农产品种植、管理和采（cǎi）摘等（děng）提供数据（jù）采集（jí）、可视化管理和（hé）智能决（jué）策，在终端（duān）可以为（wéi）农产品提供食品溯源（yuán）、农业信息展示，也可以衍（yǎn）生出农业（yè）生态旅游服务（wù）等内（nèi）容（róng）。

  智慧农业可以让农业生产环境具有智能感知、智（zhì）能（néng）决策、在线专家指导（dǎo）等作（zuò）用，可以提高农业生产（chǎn）效益、解决农产品供（gòng）需矛盾，消除农村地区（qū）贫困（kùn）等重要（yào）价值。

  进入21世纪（jì），我国（guó）智慧农业（yè）进入（rù）高速发展期（qī）。随（suí）着农业劳动力向（xiàng）二三产业转移（yí），人口老龄化加速（sù），农业劳（láo）动（dòng）力出现（xiàn）结构性短缺。以自动（dòng）化机械、智能机器人为（wéi）代表的新技术在农业领（lǐng）域的应用，标志着智慧农业进入大规模（mó）应用期。

  近些年，我国各项农业政策中先后多次提及重视智慧（huì）农业（yè）的建设和发展（zhǎn），未来5年，计（jì）划将我国农业农村信息（xī）化（huà）总体水平提升至（zhì）50%。与此（cǐ）同（tóng）时，随着人（rén）工  智能、云计算、物联网技（jì）术的（de）日趋（qū）成熟，5G网络（luò）部署的逐渐完善，超大（dà）规模（mó）无线传感器监测（cè）的（de）不（bú）断发展，农业生产与农产（chǎn）品供销正变（biàn）得越来越信息化、智（zhì）能化、数字化（huà）。

  而（ér）我们多次提到的这些新（xīn）技术，又是如何在智（zhì）慧（huì）农（nóng）业（yè）系统中发挥作用（yòng）的呢？

  5G、IoT、云计算、AI，支撑智慧农（nóng）业的技术底座

  2019年6月，工信部（bù）向国内三家电信运营商和中国广电发放了（le）5G牌照（zhào），标志着我（wǒ）国正式进入5G时代。5G技（jì）术，对于农业的信息（xī）化来说（shuō）是全局式的创新推动。

  5G技术，首先将（jiāng）直接（jiē）推动农业传感器的联接种类和数据的技术（shù）升（shēng）级（jí），种植、畜（chù）牧、果蔬（shū）、水产养殖等领域的物联网设备将（jiāng）成（chéng）熟落地。

  其次（cì），实时网络联接保证农业机械、无人机等植保作业的（de）精准控制（zhì）和数据实（shí）时传输、分析（xī）。

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

  最后，5G和AI的共同作用可以使得（dé）农产品销售（shòu）变得（dé）更加智能和便捷。

  云（yún）计（jì）算（suàn）作为一种提供海（hǎi）量云端计算资源、超大存（cún）储空间和（hé）超强（qiáng）计算能（néng）力的新型计算模式，将为（wéi）农业物联网的（de）海（hǎi）量数据（jù）计算（suàn）中发挥巨（jù）大（dà）价值（zhí）。同（tóng）时随着物联网数据的爆炸，边缘计算（suàn）作为云计算的补充，也将（jiāng）在网络（luò）边缘（yuán）侧、更靠（kào）近数据源（yuán）的设备侧提供实时、短周期的本地决策。比如，在种植地，智能传感器无需请求中央服务器来（lái）决定给附近的植物浇水或添加肥料的时间和用（yòng）量，它们（men）可以自己执行相关任务，必要时再与主要（yào）的云平台同步。

  相较于云计（jì）算，边缘（yuán）计算距离（lí）用户更（gèng）近（jìn）、在边缘（yuán）节（jiē）点完成数（shù）据处理和分析（xī）的（de）效率（lǜ）更（gèng）高（gāo）。由于数据在边端分散（sàn）分布，可以（yǐ）更有效保护网络，增强数据安（ān）全性。另外，由于边缘计算（suàn）完成了部分的数（shù）据（jù）处理（lǐ），可以（yǐ）减少（shǎo）设备响应时间和设备到云端的数据流量，与（yǔ）云计算形成协同服务（wù）。

  由于农业大数（shù）据（jù）的基础建设，各（gè）国越来（lái）越重视人工智能（néng）技术在挖（wā）掘农业（yè）大数据上的规律和模型的价（jià）值。

  比如，针对农作物生（shēng）长过（guò）程（chéng），智能（néng）化设备可以完成实时监测预（yù）警、水肥一（yī）体自动灌溉、病虫（chóng）害防治和灾情评估（gū）等（děng），从而为提升农业生产力、抵御灾害风险，为发展高（gāo）效的智慧农业提供了（le）技（jì）术（shù）支撑。

  再（zài）比如，在蔬菜大棚种植场景，人（rén）工智能（néng）可（kě）以实现对棚内（nèi）温（wēn）湿度（dù）、光照和二（èr）氧化碳浓度（dù）等环境情况来控制补光时间，并检查农作物是否有病（bìng）虫害，提醒工作人员进行补光、补水等操（cāo）作。在智能灌溉（gài）场景，实（shí）现模（mó）型（xíng）驱动型、时间计划型和（hé）环（huán）境（jìng）驱动型等多种（zhǒng）灌溉模式。

  在近两年非常（cháng）火（huǒ）热（rè）的AI养（yǎng）猪案（àn）例中，养猪场可以通过人工（gōng）智（zhì）能（néng）对生猪的生长情况和疾病预防、种猪繁（fán）殖等进（jìn）行不间断的（de）监测和预防（fáng）。比如引入猪脸识别，及（jí）时发现母猪的发情和生病情况，实时监（jiān）控，智能发现（xiàn）挤压猪（zhū）仔等（děng）情况（kuàng），从而有效提高生猪存活率，出栏（lán）率。人工智能的（de）引入，实现了（le）整个养猪过程的少（shǎo）人化和经营过程（chéng）的智（zhì）能（néng）化、科学化管理。

  以上我们（men）看到，5G网络技术保证了农业大数据的实（shí）时、高效传输，物（wù）联网保证了农（nóng）业大数据的完整（zhěng）收（shōu）集，云计算、边缘计算（suàn）提供（gòng）了大数据分析处理的海量算力（lì），而人工智能则提供了数据模型的智能分析、管理和决（jué）策，这些（xiē）技术共同构成智慧农业（yè）的（de）技术（shù）底座。

  现（xiàn）在（zài），我们（men）能（néng）在哪些具体的领域或者案例中，看到智慧（huì）农业的真（zhēn）实面貌呢？

  精准种植（zhí）、智能（néng）养殖、自动农机，亲眼可（kě）见的（de）智（zhì）慧农业场景

  对于（yú）数字智能化技术的介（jiè）绍，只（zhī）是（shì）让我们看（kàn）到智慧农（nóng）业的轮廓，只有深入到（dào）智慧（huì）农业的应用场（chǎng）景当中，才能真正感（gǎn）受（shòu）到智（zhì）慧农业的丰（fēng）富细节。

  我们首先（xiān）介（jiè）绍智慧农业应用（yòng）最大的两个场景：大田精准（zhǔn）种（zhǒng）植和大棚精准种植。

  在大田精准种植当（dāng）中，主要（yào）存在作业面积大（dà）、土地分布（bù）广、设备布（bù）线和（hé）供电困难等（děng）问题，结（jié）合5G网络和（hé）物（wù）联（lián）网，就（jiù）可（kě）以根（gēn）据不（bú）同地域的土（tǔ）壤类型、灌（guàn）溉方（fāng）式（shì）、农作物种类等（děng）进行（háng）不（bú）同设（shè）备配合，通（tōng）过各种传感器和智能气象站，实现（xiàn）在线获取（qǔ）土壤（rǎng）墒情、养分、气象等信息，并（bìng）实现墒（shāng）情自动预报、灌溉智能决（jué）策（cè）及远程控制灌溉设备，最终达到精耕细作的目的。

  比如，土壤墒情监测预警系统获取（qǔ）土壤（rǎng）墒情（qíng）数据，通过将获取的现（xiàn）场实时墒情信息和标（biāo）准墒情（qíng）信息数据库中对应农作物的标（biāo）准数（shù）据（jù）进行（háng）对（duì）比（bǐ），从而达到监测预警墒情（qíng）的目（mù）的。

（《5G赋能（néng）行业应用于创新》，图6-5：墒情（旱情）监测预（yù）警系统）

  而大田的水（shuǐ）肥智能（néng）决（jué）策系（xì）统，则解（jiě）决了传统种植（zhí）过程（chéng）中（zhōng）灌水施肥（féi）量盲目性严（yán）重（chóng），造成水肥灌溉量不精准、资（zī）源大量浪费、作业强度大（dà）和过（guò）量施肥带来土壤严（yán）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（wù）的最优水肥（féi）比例，配合（hé）精（jīng）准的（de）水肥（féi）一体化技术进行水肥灌（guàn）溉，从而更有效地利用水和肥料（liào），节约成本的同（tóng）时获得更（gèng）好的施肥效果。

  而对于大棚（péng）精准种植（zhí），更重要（yào）的是对（duì）于种植物生长（zhǎng）环境（jìng）、生长环节的精准（zhǔn）把控和管理（lǐ）。

  精准大棚种植主要体现在精准数据采集、云端智（zhì）能水肥控（kòng）制、智能（néng）农事管（guǎn）理、智能（néng）控制、数字农场（chǎng）平台等几个方向，可以作用在大棚种植的育苗、栽种（zhǒng）、生（shēng）长管理（lǐ）、收割、休耕等全流程环节当中，通过精准采集系统、云端（duān）智能水肥控制系统（tǒng）、智能农事管理系统、智（zhì）能控制系（xì）统和（hé）终端等，可对（duì）大（dà）棚（péng）种植各环节的相关数（shù）据进行采集，为其科学化（huà）决策提供依据。

  智慧农业的另（lìng）外一大应用（yòng）场景就是畜牧水产养殖。最（zuì）典型的（de）智慧畜牧养殖系统就是奶（nǎi）牛、生猪和鸡（jī）场养殖。

  这里（lǐ）我们仍然（rán）以生猪为例。一套（tào）生猪精准饲喂系（xì）统，需要实现对生（shēng）猪的（de）数量盘（pán）点、体重估（gū）测、运动轨迹跟踪（zōng）、转圈（quān）出栏监控及异常情况预警（jǐng）等，因此需要应用到以下智能监（jiān）测（cè）技术，包括视频监（jiān）控（kòng）的智（zhì）能（néng）身（shēn）份识别，监测每头猪的身份、运动轨迹、发情期和健康状况（kuàng），整体环（huán）境检测还（hái）要包括猪舍异常监（jiān）测、存栏（lán）出栏数量盘点、饲养人员行（háng）为（wéi）监控等。而生猪精准饲喂系统通过（guò）上述功（gōng）能，可对生猪进行科学化的（de）饲养和全面严（yán）格的（de）管理，确保生猪的（de）品质（zhì）。

  国内领（lǐng）先的农牧产品企业新希望六（liù）合，与中国移（yí）动共同开发的5G智慧养猪平台（tái），就通过在养殖场的边端部署，建立了智能影像识别的（de）系统，通过专门优化（huà）的AI算法，可以快速高（gāo）效准确地实现对（duì）生猪各项生理特征的识（shí）别。另外，以机（jī）器（qì）视觉分析技术为（wéi）基础（chǔ），结合5G高带（dài）宽能力将图（tú）像数据（jù）上（shàng）传至MEC（移动边缘计（jì）算）侧，并通过部署在MEC的AI平台实现生猪盘点、测重、测膘（biāo）、体温等（děng）功能。

  第三大类，也是我国在（zài）智慧农业上重点发力（lì）的（de）应用场（chǎng）景就（jiù）是智能农机。借助5G、北斗卫星定位、物联（lián）网、自动驾驶（shǐ）等技术，智能农机可（kě）以实现厘米级地（dì）理位置定（dìng）位与测速（sù）、基于5G的无（wú）线传输，以及高清视频采集、存储（chǔ）与实时传输（shū），还有高精度地图（tú）API（应用程（chéng）序编程接口（kǒu））、气象服务API、作业规划与管理云（yún）平台（tái）API等。

  2019年5月（yuè），我（wǒ）国中科（kē）院（yuàn）研发（fā）的超级拖拉机1号，已（yǐ）经在（zài）万亩基地实现了无（wú）人驾驶的测试，利用卫（wèi）星导航的智能网联技（jì）术（shù），只需（xū）要三四个人员，就（jiù）可以指挥20台智能拖拉机，完（wán）成所（suǒ）有（yǒu）耕地、播种、浇水、打药（yào）等作业。相当于（yú），我国在（zài）智能农业机械的制（zhì）造和应用上正迈入全球先进行列。

  总体来说，智慧农业正在帮助（zhù）各类农（nóng）业生产场景（jǐng）朝（cháo）着集约化、智（zhì）慧化的方向发展。集约化将极大降低生产成本，提高农业生产收益，智（zhì）慧化将推动整个生产流程是数据感知、智能管理和全产业链（liàn）智能决策，实现农业（yè）全场景的联接互（hù）通（tōng）。

  现在，我国正处于从传（chuán）统农业向智慧农业（yè）快速转型的（de）过程当中，但是需要看到智慧农业（yè）的发（fā）展仍然面临诸多挑战。

  先从现（xiàn）状（zhuàng）来（lái）看，许多（duō）地区存在（zài）基础设施薄弱、地区发展不均衡、农村技（jì）术（shù）、管理人才（cái）短（duǎn）缺等现实问题；在（zài）新（xīn）技术应（yīng）用（yòng）上，还存在着投入建设成（chéng）本高、专用设备特别是专用（yòng）芯片匮乏、配套设施不完善等问题，而在农业大数据的准确（què）性收（shōu）集、信息共享和信（xìn）息（xī）利用（yòng）上面存在（zài）效率不高、应用质（zhì）量差等（děng）问题。

  这（zhè）些问题有赖于国家、地方政府、科技企业以（yǐ）及（jí）农业相关（guān）产业的（de）高度重视和投入，比如（rú）政（zhèng）府应加强智（zhì）慧农业的基础设（shè）施（shī）建设（shè），在网络、交通、电力（lì）等方面实现配套。农（nóng）业（yè）研发（fā）机构加强智能农业技术（shù）研发和相（xiàng）关成果的落地转化。相关技（jì）术企（qǐ）业（yè）加强适应（yīng）智慧农（nóng）业的技术人才的培养，提高一线农业生产者运用（yòng）智（zhì）能设（shè）备的能力。

  智慧农（nóng）业或者我（wǒ）国整个农业的现代化发展，对（duì）于已（yǐ）经远离乡土、身（shēn）居（jū）城市的（de）我们，是一（yī）种很少（shǎo）感知和关（guān）注的领（lǐng）域。于我（wǒ）而言，也更多是对智慧农业的轮廓（kuò）和运行机制做一些皮毛（máo）介绍。

  未来，我（wǒ）更（gèng）希望的是（shì）能够在越（yuè）来越多的地区、越来越多的媒体，看到我们的（de）家乡都（dōu）能有各种各样的智慧（huì）农业的景象出现（xiàn）。而这些案例，更值得被（bèi）我们记录。