根据（jù）央视报道，真正（zhèng）让全村（cūn）脱（tuō）贫（pín）的（de）办法，就是（shì）村里建起了规模化、智能（néng）化的现代蔬（shū）菜种植基地。

  该村的（de）蔬菜大（dà）棚占地面积约174亩，在2018年（nián）底启动建设（shè），第一批试建大棚取得（dé）良好收益后，优（yōu）先承包给贫困户种（zhǒng）植，第二批共120多个蔬（shū）菜大棚（péng）陆续（xù）承包给村民种植。此外，村民还可以在一些新（xīn）开发的公共岗位上班（bān），获（huò）得额外工资（zī）收入。

  蔬菜种植基地采取的是和北京（jīng）顺义区的蔬菜（cài）专业（yè）合作社（shè）联（lián）合模式，通过“蔬菜基（jī）地+乡扶农公司+贫（pín）困户（hù）+北（běi）京合作社+北京企（qǐ）业”的“3+2”订单模（mó）式（shì），蔬菜从育种育秧就（jiù）有（yǒu）了保障（zhàng），而销售（shòu）直（zhí）接（jiē）就对接了市（shì）场。

  而从报（bào）道细节里，我们能看到这一（yī）蔬（shū）菜（cài）种植基地所使（shǐ）用数字化（huà）、智能化的手（shǒu）段，帮（bāng）助收（shōu）购（gòu）蔬菜的合作社（shè）对于蔬菜种植、棚间管理（lǐ）以及产（chǎn）量预（yù）估等都有精（jīng）准（zhǔn）的数据统计，从源（yuán）头上就能保证蔬菜的品质（zhì）和可追溯，从而（ér）能够在北京（jīng）销售（shòu）市场获（huò）得较高（gāo）的溢价。

  从田间到餐桌的农（nóng）产品（pǐn）溯源（yuán），这（zhè）些创新正是我（wǒ）国（guó）农业产业数字化、智能化变革的缩影。不久（jiǔ）前达摩院发布“2021十（shí）大科技趋（qū）势”，其中一项就是农业正迈入数据智能时代。

  5G 、AI、大数据、云计算、IoT等数字技（jì）术让（ràng）农业作物监测、精（jīng）细化育种和（hé）环境（jìng）资源按需分配成为现实，农业不再“靠天”吃饭，我们正在进（jìn）入智慧农业时（shí）代。

  按照我国政策惯例，通常每一年的中央一号文件（jiàn），都是有关三农问题（tí）。那么，我们（men）也照此惯例，在新年之始，聊一聊“智（zhì）慧（huì）农（nóng）业（yè）”这一话题。

  从精（jīng）准农业到智慧（huì）农业，农业（yè）的技能谱又“扩列”了

  比如，在美国伊利诺伊州的一个农场（chǎng）主罗德尼·席林和（hé）父亲，二人经（jīng）营着约7900亩（mǔ）农田。现在（zài），由于父亲年迈退休，田地里的活儿都靠罗德尼（ní）自己上阵，即（jí）便（biàn）在农忙时节，他也可（kě）以完（wán）全依靠农场的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（bèi）的自（zì）动化和（hé）智（zhì）能化水平（píng）特别高，驾驶室的全球（qiú）卫星导航系统和自动驾驶系统，确保了（le）种植、喷药、施肥、收割等工作的（de）高效精准。这（zhè）样（yàng）罗德尼坐在驾（jià）驶室里（lǐ）只（zhī）需要偶尔盯着机器正常运转即可（kě），工作方式远远超出了我们（men）对于（yú）传统农民的想象。

  这类（lèi）以规模化、机械化为特征的精准农业（yè）方式（shì），也已经（jīng）在（zài）我国少数粮食主产区和大型国有农场（chǎng）实现，但并（bìng）不适合那些（xiē）更加（jiā）多样化、高附加值的瓜（guā）果蔬（shū）菜（cài）等精细种植类型。因此，精准（zhǔn）农业的种类也在逐步丰富，比如走集约化、高产值的温室（shì）种植路线，有走精细化人工管理的生态种植园等；同样，精准（zhǔn）农业的内涵也在丰（fēng）富，随着新型传感器、物联网、人工智能、大数据等技术的应用，精准农业正（zhèng）在（zài）向智慧农（nóng）业迈进。

  当然（rán），“智慧农（nóng）业”概念的内涵更（gèng）加丰富，技术手段也更（gèng）加丰富，应用（yòng）场（chǎng）景也更（gèng）多样。智慧（huì）农业不仅局限于农（nóng）业种植的（de）管理（lǐ），而且着眼于整（zhěng）个农（nóng）业的生（shēng）产体系、能源（yuán）利用、可（kě）持（chí）续生态发展（zhǎn）等方面，通过先进信（xìn）息通信（xìn）技术，将整个农业系（xì）统推进到一个更高级的发（fā）展形态。

  智慧（huì）农（nóng）业包（bāo）含（hán）哪些特征和作（zuò）用（yòng）呢？

  智慧农业最核心特征就是拥有一个以智能数据（jù）为（wéi）中心的服（fú）务（wù）平台（tái）。通过云（yún）计算、传感网等（děng）多种技术在农业生产中的综合应用，可使信息（xī）收集更完备（bèi）、信息感知（zhī）更透（tòu）彻、数据资源更（gèng）集中，从而（ér）使农业信息（xī）更广泛（fàn）地互（hù）通和达（dá）到更智能（néng）化的控制（zhì），使农业生产更具有智慧性。比如，在（zài）前端（duān）可以为农产品种植（zhí）、管（guǎn）理和采（cǎi）摘等提供数据采集、可视化管理和智能（néng）决（jué）策，在终端可以（yǐ）为（wéi）农产品提（tí）供食品溯（sù）源、农业（yè）信息（xī）展示，也可以衍生出（chū）农业（yè）生态旅游服务等（děng）内（nèi）容。

  智慧农（nóng）业可以让农业生产环境具有智能（néng）感知、智能（néng）决策、在（zài）线专家指导等作用，可（kě）以提高农业生产（chǎn）效益、解决农产品供需矛盾，消除农村地区贫困等重（chóng）要（yào）价值。

  进入21世纪，我国智慧农（nóng）业进入（rù）高速发展期。随（suí）着农业（yè）劳动力（lì）向二三产业转移，人口（kǒu）老龄化加速，农业劳动力出现（xiàn）结构性短缺。以（yǐ）自动化机械（xiè）、智能机器人（rén）为代表的新技术在（zài）农业（yè）领域的应用，标志（zhì）着智慧农（nóng）业进入大规（guī）模应用（yòng）期（qī）。

  近些年（nián），我国各（gè）项（xiàng）农（nóng）业政策中先后多次提及重（chóng）视智慧农业的建设和发展，未来5年（nián），计划将我国农业农村信息化总（zǒng）体水平提升至50%。与此（cǐ）同时，随（suí）着人工  智能（néng）、云计（jì）算、物联（lián）网技术的日趋成熟，5G网络部（bù）署的（de）逐渐完善（shàn），超大（dà）规模无线传（chuán）感器监测的不断（duàn）发展，农（nóng）业生产与农产品供销正变得（dé）越来越（yuè）信息化、智能化、数字化。

  而我们多次提到的这些新技术，又是如（rú）何在智（zhì）慧（huì）农业系统中发（fā）挥作用的呢？

  5G、IoT、云计算、AI，支撑智慧农业的（de）技术底座（zuò）

  2019年6月，工信（xìn）部向国内三家电（diàn）信运营商和中国广电发放了5G牌（pái）照，标志着我国正式进入5G时代。5G技术，对于农业的信息（xī）化来说是全局式的（de）创新推动（dòng）。

  5G技术，首先将直接推动农业（yè）传感（gǎn）器的联接种类和数据的技术升级（jí），种植、畜牧、果（guǒ）蔬（shū）、水（shuǐ）产（chǎn）养殖等领域（yù）的物联网设备将成熟落地。

  其次，实时网（wǎng）络联接保（bǎo）证农业（yè）机械、无人机等植保作业的精（jīng）准控制和数据实（shí）时传输、分（fèn）析。

  再次，5G网络保证（zhèng）智能化技术在种植、养殖过程（chéng）中的广泛应用。

  最（zuì）后，5G和AI的共同（tóng）作用可以使（shǐ）得农产品（pǐn）销售变得更加智（zhì）能和便捷。

  云计算作为一种（zhǒng）提供海（hǎi）量云端计算资源、超（chāo）大存储空间和超（chāo）强计（jì）算能力的新型计算（suàn）模式，将为农（nóng）业物联网的海量数据计（jì）算中（zhōng）发挥巨（jù）大价值。同（tóng）时随着物联网数据（jù）的爆炸，边缘计算（suàn）作为云计（jì）算的补充，也将在（zài）网络边缘侧、更（gèng）靠（kào）近数据源的设备侧提供实时（shí）、短周（zhōu）期的本地（dì）决策。比（bǐ）如，在种（zhǒng）植地，智（zhì）能传感（gǎn）器无需请求中央（yāng）服务器来决定给（gěi）附近的植物浇水（shuǐ）或添加（jiā）肥料的（de）时间和用量，它们可以自己执行（háng）相关任务，必要（yào）时再（zài）与主（zhǔ）要的云平台（tái）同步。

  相较于云计算，边缘计算距离用户更（gèng）近、在边缘节（jiē）点（diǎn）完成数（shù）据（jù）处理和分析的效率更（gèng）高。由于数据在边（biān）端分散分布，可（kě）以更（gèng）有效保护网络，增强数据安全性。另外，由于（yú）边缘计算（suàn）完成了部分（fèn）的数（shù）据处理，可以（yǐ）减少设备响应时间和设备到云（yún）端的数据流量，与云计算形成协同服（fú）务。

  由于（yú）农业（yè）大数据（jù）的（de）基础建（jiàn）设，各国越来越重（chóng）视人工智（zhì）能技术（shù）在挖掘农业大（dà）数（shù）据上（shàng）的规律和模型的（de）价（jià）值（zhí）。

  比如，针对农作物生长（zhǎng）过程（chéng），智能化设（shè）备可以完成实时监测预警、水（shuǐ）肥一体自动灌溉、病虫害（hài）防治和灾情评估等，从而为提升农（nóng）业（yè）生产力、抵御灾害风险，为（wéi）发展高效的智慧农业（yè）提供了技术支撑（chēng）。

  再比如，在蔬菜大棚（péng）种植场（chǎng）景，人工智能可以（yǐ）实现（xiàn）对棚（péng）内（nèi）温湿度、光照和二氧化碳浓度等环境情（qíng）况来控制补光（guāng）时间，并检查农作物是否有病虫（chóng）害，提醒工（gōng）作人员进行补光、补水等操作。在智能灌溉场景，实现（xiàn）模型驱动（dòng）型、时间计划型和环境驱动型等多（duō）种灌溉模式。

  在近（jìn）两年非常火热的AI养猪案（àn）例中（zhōng），养猪场可以通过人（rén）工智能对生猪的（de）生长（zhǎng）情（qíng）况和（hé）疾病预防、种（zhǒng）猪繁殖等进行不间（jiān）断的监测和预（yù）防。比如（rú）引（yǐn）入猪脸识别，及时发现母猪的发情和（hé）生病情况，实时监控（kòng），智能（néng）发现挤压（yā）猪仔等（děng）情况，从而（ér）有效提（tí）高生猪存活率，出栏（lán）率。人工智能的引入，实现（xiàn）了整个养猪过（guò）程的少（shǎo）人化和经营过程的（de）智能化、科学化管理。

  以上我（wǒ）们看到，5G网络技（jì）术保证了农（nóng）业（yè）大数据的实时、高效（xiào）传输，物联网保证（zhèng）了农（nóng）业大数据的（de）完整收（shōu）集，云计（jì）算（suàn）、边缘计算提（tí）供了大数据（jù）分析处（chù）理的（de）海量（liàng）算力（lì），而人工智能则（zé）提供了数据模型的智能（néng）分析、管（guǎn）理（lǐ）和决策，这些技术共同（tóng）构成智慧农（nóng）业的技术底座。

  现在，我（wǒ）们能在（zài）哪些具体的领域或者案例中，看到（dào）智慧农（nóng）业的真实面（miàn）貌呢？

  精准种植、智（zhì）能养（yǎng）殖、自动农机，亲眼可见的智慧（huì）农业场景

  对（duì）于数字智能化技术的介绍，只是让（ràng）我们看到（dào）智慧农业的轮廓，只有深入到智慧农业的应（yīng）用场景当中（zhōng），才能真正感受到智慧农业的丰富（fù）细节。

  我们首先介绍智慧农业应用最（zuì）大的两个场（chǎng）景：大田精准（zhǔn）种植（zhí）和大棚精准（zhǔn）种植。

  在（zài）大田精准种植当（dāng）中，主要存在（zài）作业面积大（dà）、土（tǔ）地分布广、设备布（bù）线和供电困难等问题，结合5G网络（luò）和物联网（wǎng），就可（kě）以根据不同地域的土壤（rǎng）类型、灌溉方式（shì）、农作物种类（lèi）等进行不同设备配合，通过各种传感器（qì）和智能气象站，实现（xiàn）在线获取土壤墒（shāng）情、养分、气象等信（xìn）息，并实现墒情自（zì）动预报、灌溉（gài）智（zhì）能决策（cè）及远程控制（zhì）灌溉设备，最终（zhōng）达到精（jīng）耕细作的（de）目（mù）的。

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

（《5G赋能行业应用（yòng）于创新（xīn）》，图6-5：墒情（旱情）监（jiān）测预警系统）

  而大田的水（shuǐ）肥智能决策系（xì）统，则解（jiě）决了传统种（zhǒng）植（zhí）过程中（zhōng）灌水施肥量（liàng）盲（máng）目性严重，造成水肥灌溉量不精（jīng）准、资源大量浪（làng）费（fèi）、作业强度大和过量施肥带来（lái）土（tǔ）壤严重污染的痛点（diǎn），这一决策模型从而可以提（tí）供输入大田农作物的（de）最优水肥比例，配合精准的水肥一体化技术进行水肥灌溉，从而更有效地利用水和肥料（liào），节约成（chéng）本（běn）的同（tóng）时获得（dé）更好的施肥效果。

  而对于（yú）大（dà）棚精准种（zhǒng）植，更重要的（de）是（shì）对于种（zhǒng）植物生长环境、生长环节（jiē）的（de）精准（zhǔn）把控和管（guǎn）理。

  精准大棚种植主要体现在精准数据（jù）采（cǎi）集（jí）、云端（duān）智能水肥控制、智能农事（shì）管理、智能（néng）控（kòng）制、数字农（nóng）场平台等几个方向（xiàng），可以（yǐ）作用在大棚种植的育苗、栽种、生长管理、收割、休耕等（děng）全流程环节当（dāng）中，通过（guò）精准采集系统、云端智能（néng）水肥控制系统、智能（néng）农事（shì）管理系（xì）统、智能控制系统和终（zhōng）端等，可对大棚种植各（gè）环（huán）节的相关数据进行采集，为其科学化决策提供依据（jù）。

  智慧农业的另（lìng）外一大应用场（chǎng）景（jǐng）就（jiù）是畜牧（mù）水产（chǎn）养殖。最典型的智（zhì）慧畜牧养殖系统就是奶牛、生（shēng）猪（zhū）和鸡（jī）场养殖。

  这（zhè）里我们仍然以生猪为例。一套（tào）生（shēng）猪精（jīng）准饲喂系统，需（xū）要（yào）实现对生猪的数量盘点、体重估测、运（yùn）动轨迹跟踪、转圈出栏监控（kòng）及（jí）异常情况预警（jǐng）等，因此需要应用（yòng）到以下（xià）智能监测技（jì）术，包括视频监控的智能身份识别，监测每头猪（zhū）的身份、运动轨迹、发情（qíng）期和健康状况，整（zhěng）体环境（jìng）检测还要包括猪舍异常监测（cè）、存（cún）栏出栏数量盘点（diǎn）、饲（sì）养人员行为监控等（děng）。而生猪（zhū）精准饲喂系统通过上（shàng）述功能，可对生（shēng）猪进行科学化的（de）饲养和全面（miàn）严格的管理，确保（bǎo）生猪的品质。

  国（guó）内领先的农牧（mù）产品企业（yè）新（xīn）希望六合，与中（zhōng）国移（yí）动共（gòng）同开（kāi）发的5G智慧养猪平台（tái），就通过在养殖场的边端（duān）部署（shǔ），建立了智能影像识（shí）别的系（xì）统，通过专门优（yōu）化的（de）AI算法，可以快速高效准确地实现（xiàn）对生猪（zhū）各项生（shēng）理特征（zhēng）的识别（bié）。另（lìng）外（wài），以机器视觉分析（xī）技术为基础（chǔ），结合（hé）5G高带宽（kuān）能力将图像数据（jù）上传至MEC（移动边缘（yuán）计算）侧，并通过（guò）部署在（zài）MEC的（de）AI平台实现生猪盘点、测重、测膘、体温等功能。

  第三大类，也是我国在智慧农（nóng）业上重点发力的（de）应用场景就是（shì）智能农机。借助5G、北斗卫（wèi）星定位、物联网、自动驾（jià）驶等技术（shù），智（zhì）能农机可以（yǐ）实现厘米级地理位（wèi）置定位（wèi）与测速、基于（yú）5G的无线传输，以及高清视频采集、存储与实时（shí）传输，还有（yǒu）高精（jīng）度（dù）地图API（应用程序编程接口（kǒu））、气（qì）象服务API、作业规（guī）划与管理云（yún）平台API等。

  2019年（nián）5月，我国中科院研发的超（chāo）级拖拉机1号，已经在万亩基地（dì）实现了无（wú）人驾驶的（de）测（cè）试，利用卫星导航的智能网联技（jì）术，只需要三四个（gè）人员，就可以（yǐ）指挥（huī）20台智能拖拉（lā）机，完成所有耕地、播种、浇水（shuǐ）、打药等作业。相当于，我国（guó）在智能农（nóng）业机（jī）械的制造和应用上正迈入全球先进（jìn）行列（liè）。

  总体来说，智（zhì）慧农业正（zhèng）在帮（bāng）助（zhù）各类农（nóng）业（yè）生产（chǎn）场景朝（cháo）着（zhe）集约化、智（zhì）慧化的方向发展。集（jí）约（yuē）化将极大降低生产成本（běn），提高农业生产收益，智慧化将推动整个生产流程（chéng）是数据感知（zhī）、智（zhì）能管理和全产业（yè）链智（zhì）能决策，实现农业全场景的联（lián）接互（hù）通。

  现在，我（wǒ）国正（zhèng）处于从传统农业向智慧农业快（kuài）速（sù）转型的（de）过（guò）程当（dāng）中（zhōng），但（dàn）是需要看（kàn）到（dào）智慧农业的发（fā）展仍然面临诸（zhū）多挑（tiāo）战。

  先从现（xiàn）状来看，许多地区存在基础（chǔ）设施薄弱、地（dì）区发展不均（jun1）衡、农村技术、管理人才短缺等现实问题；在（zài）新技术应（yīng）用上，还存在着投入建设成本（běn）高、专用设备特别是（shì）专用（yòng）芯片（piàn）匮乏、配套设（shè）施不完善等问题，而在农业（yè）大数据的准确性（xìng）收集、信息共享和信息（xī）利用上面（miàn）存（cún）在效（xiào）率（lǜ）不高、应用质量差等问题（tí）。

  这些问题有（yǒu）赖于国家（jiā）、地（dì）方政（zhèng）府、科技企业以及农业相关产业的高度重视和投入，比如政府（fǔ）应加强智慧农业（yè）的基础设（shè）施建设，在网络、交通、电（diàn）力等方（fāng）面实现配（pèi）套（tào）。农业研发机构加强智（zhì）能（néng）农（nóng）业技术研（yán）发和相关成果（guǒ）的（de）落地转化。相关技术企业加强适应智慧农业的技术人才的（de）培养，提高（gāo）一（yī）线农业生产者（zhě）运用智能设备（bèi）的能（néng）力。

  智慧农业或者我（wǒ）国整个农业（yè）的现代化发展（zhǎn），对于已经远离乡土、身居城市的我们，是一种（zhǒng）很少感知和关注的领（lǐng）域。于（yú）我而言（yán），也更多是对（duì）智慧农业（yè）的轮廓和运行机制做一些（xiē）皮毛介绍（shào）。

  未来，我更（gèng）希望的（de）是能够在越来越多的地区（qū）、越（yuè）来（lái）越多的媒（méi）体，看到我们的家乡都（dōu）能有各种各样的智慧农业的景象出现。而这些（xiē）案例，更值（zhí）得（dé）被（bèi）我们记（jì）录。