農(nóng)業(yè)正快速向著智能化方向發(fā)展，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用傳感技術(shù)、智能機(jī)器裝置、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析及創(chuàng)新商業(yè)模式，將有條件從品種選擇、生產(chǎn)規(guī)劃、環(huán)境技術(shù)、物流金融、農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售、售后服務(wù)、食品安全、農(nóng)業(yè)旅游等多個(gè)方面對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)籌，形成一個(gè)完整的智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。

智慧農(nóng)業(yè)是指利用信息技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理、服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行智能化控制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全和可控。我國(guó)高度重視發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的必由之路。

在一、二、三產(chǎn)業(yè)的融合過(guò)程中，智慧農(nóng)業(yè)可以打破信息瓶頸、促進(jìn)信息流動(dòng)和分享。

智慧農(nóng)業(yè)的技術(shù)框架大體包括信息感知、智能決策和決策實(shí)施3個(gè)方面。

信息感知包括通過(guò)農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等獲得各種與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)相關(guān)的信息，如作物、土壤等環(huán)境以及從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人乃至社會(huì)的信息；

智能決策如同大腦，對(duì)各類(lèi)信息進(jìn)行分析處理，提供管理或控制的方案，例如專(zhuān)家系統(tǒng)；

決策實(shí)施則根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行，包括經(jīng)營(yíng)策略、種植方案、環(huán)境調(diào)控或農(nóng)機(jī)（例如播種機(jī)）的操控。

信息感知和決策實(shí)施往往依托于硬件設(shè)備，智能決策則主要是數(shù)據(jù)和知識(shí)的處理和計(jì)算。當(dāng)今大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代背景，對(duì)智能決策提出了更高的要求。

大數(shù)據(jù)是智慧農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，信息感知?jiǎng)t是農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的源頭。

狹義來(lái)說(shuō)，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)是指人之外的農(nóng)作物自身及環(huán)境的生物物理信息。然而，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)離不開(kāi)人的活動(dòng)，生產(chǎn)者自身的經(jīng)驗(yàn)、消費(fèi)者構(gòu)成的市場(chǎng)均會(huì)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生影響。因此，廣義來(lái)說(shuō)，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)還包括從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人、社會(huì)環(huán)境、市場(chǎng)動(dòng)態(tài)等社會(huì)信息。

生物物理信息感知包括空間信息感知和地面信息感知。

前者主要包括遙感技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、地理信息技術(shù)（“3S”技術(shù)）：基于遙感技術(shù)可獲得種植面積、作物長(zhǎng)勢(shì)、洪澇、病蟲(chóng)害情況及土壤和作物營(yíng)養(yǎng)等空間信息；基于衛(wèi)星定位技術(shù)可獲得裝備的位置，可用于農(nóng)業(yè)機(jī)械的移動(dòng)定位；地理信息技術(shù)則給出了一個(gè)直觀的管理數(shù)據(jù)的方式。

后者主要是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)所涉及的傳感技術(shù)，獲得如土壤和空氣的溫濕度、光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、風(fēng)速、土壤鹽度等數(shù)據(jù)。除此之外，還有通過(guò)可見(jiàn)光/近紅外光譜、近紅外光譜速測(cè)植物養(yǎng)分、土壤肥力、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的傳感器技術(shù)。

地面感知還包括在田間設(shè)置攝像機(jī)或紅外監(jiān)測(cè)儀等，用戶(hù)可遠(yuǎn)程觀測(cè)，用于提升種植透明度、增強(qiáng)消費(fèi)者的信心。低功耗、低成本、性能穩(wěn)定的傳感器是長(zhǎng)期獲得可靠數(shù)據(jù)的關(guān)鍵，也正是目前推廣應(yīng)用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的瓶頸。

社會(huì)信息感知包括農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)需求、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格、農(nóng)業(yè)政策、種植者經(jīng)驗(yàn)等方面。當(dāng)前，在農(nóng)業(yè)市場(chǎng)一體化的發(fā)展趨勢(shì)下，農(nóng)業(yè)企業(yè)、協(xié)會(huì)、合作社等經(jīng)濟(jì)合作組織對(duì)產(chǎn)前種什么效益高、產(chǎn)中何種農(nóng)資優(yōu)價(jià)、產(chǎn)后賣(mài)給誰(shuí)等市場(chǎng)與技術(shù)信息有著更迫切的需求，這些信息對(duì)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)特別是特色農(nóng)業(yè)的發(fā)展意義重大。

農(nóng)產(chǎn)品需求信息是農(nóng)業(yè)市場(chǎng)的靈魂，便捷、準(zhǔn)確地捕捉市場(chǎng)信息，把握市場(chǎng)動(dòng)向，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)及銷(xiāo)售方向，是感知社會(huì)信息的主要目標(biāo)?；谂老x(chóng)技術(shù)的自動(dòng)采集是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)感知市場(chǎng)價(jià)格的重要方式，可用于每周的農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格預(yù)測(cè)等。而以投入占用產(chǎn)出技術(shù)為核心的糧食產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型則考慮多種體現(xiàn)社會(huì)信息的農(nóng)業(yè)投入。

數(shù)據(jù)傳輸基于通信網(wǎng)絡(luò)，將分散的具有獨(dú)立功能的設(shè)備或子系統(tǒng)連接起來(lái)，并按照規(guī)定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)分布式系統(tǒng)硬件和軟件資源的共享及系統(tǒng)的綜合管理與控制。

在技術(shù)層面，國(guó)內(nèi)很多科研院所和公司均可實(shí)現(xiàn)不同的傳輸方式，實(shí)際應(yīng)用采用哪種數(shù)據(jù)傳輸方式則需根據(jù)農(nóng)田環(huán)境、方案需求、成本約束等因素綜合確定。

農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)涵蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)本身和產(chǎn)前、產(chǎn)后以及農(nóng)產(chǎn)品加工、銷(xiāo)售整個(gè)鏈條中所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。目前獲取各種農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的成本還比較高，缺乏成熟的產(chǎn)品，而且不同的用戶(hù)有不同的需求。如何融合生物物理和社會(huì)信息，為農(nóng)戶(hù)、政府、商家等不同的利益相關(guān)方提供相應(yīng)的信息服務(wù)，仍是未來(lái)要應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)。

智能決策是智慧農(nóng)業(yè)的核心，是數(shù)據(jù)產(chǎn)生價(jià)值的過(guò)程，覆蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)從產(chǎn)前規(guī)劃、產(chǎn)中種植管理及環(huán)境控制到產(chǎn)后存儲(chǔ)、加工、運(yùn)輸和銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)。

產(chǎn)前規(guī)劃包括需求分析和種植方案推薦；

產(chǎn)中種植管理包括環(huán)境調(diào)控（對(duì)于設(shè)施農(nóng)業(yè)）、施肥、打藥、灌溉等方面的智能決策支持；

產(chǎn)后農(nóng)產(chǎn)品的庫(kù)存控制、運(yùn)輸車(chē)輛調(diào)配、流通加工與配送中心的選址等，均需要智能計(jì)算方法提供決策支持。

作物生產(chǎn)管理決策支持技術(shù)的研究，集中在作物生長(zhǎng)模擬及各類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)方面。

作物管理專(zhuān)家系統(tǒng)是專(zhuān)家系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用，一般包含一個(gè)由農(nóng)業(yè)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)、資料、數(shù)據(jù)與成果構(gòu)成的知識(shí)庫(kù)，并能利用其知識(shí)，模擬農(nóng)業(yè)專(zhuān)家解決問(wèn)題的思維方法進(jìn)行判斷、推理，以求得解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題結(jié)論的智能程序系統(tǒng)。

隨著農(nóng)業(yè)進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，農(nóng)業(yè)智能決策轉(zhuǎn)入以大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式，并且體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。農(nóng)業(yè)智能決策支持系統(tǒng)的算法和呈現(xiàn)方式需隨之迭代。隨著數(shù)據(jù)獲取的相對(duì)便捷和智能手機(jī)的普遍使用，過(guò)去只能在電腦上離線使用、被詬病為“電子詞典”的農(nóng)業(yè)專(zhuān)家系統(tǒng)迎來(lái)了新的發(fā)展時(shí)代。

智能農(nóng)機(jī)和管理軟件是信息感知、智能決策后的呈現(xiàn)形式。

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)從業(yè)人員的老齡化和數(shù)量減少，農(nóng)業(yè)智能裝備的應(yīng)用是必然趨勢(shì)。農(nóng)業(yè)智能裝備包括服務(wù)于施肥、打藥、灌溉、修剪、采摘、播種、環(huán)境調(diào)控等各種操作的設(shè)備。

國(guó)外的智能農(nóng)機(jī)裝備應(yīng)用較廣，主要有智能導(dǎo)航、自動(dòng)駕駛、變量施肥、變量噴藥等功能。隨著對(duì)農(nóng)業(yè)智能裝備研發(fā)的重視和投入，國(guó)內(nèi)的多個(gè)機(jī)構(gòu)開(kāi)展了相關(guān)研究，研究?jī)?nèi)容包括自動(dòng)導(dǎo)航、變量施肥、噴藥、播種、插秧、噴藥、除草和收獲等。

此外，我國(guó)的農(nóng)業(yè)航空作業(yè)量逐年增加，作業(yè)領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，除對(duì)糧食作物、園藝作物、經(jīng)濟(jì)作物施藥外，還開(kāi)展了植物生長(zhǎng)授粉等作業(yè)。

農(nóng)田作業(yè)裝備控制技術(shù)是在大面積機(jī)械化條件下發(fā)展起來(lái)的，而我國(guó)的作物生產(chǎn)地域環(huán)境條件差異較大，因此技術(shù)和裝備的選擇不可千篇一律地套用。發(fā)展適應(yīng)我國(guó)國(guó)情的農(nóng)機(jī)化持續(xù)地、因地制宜地逐步完善。

隨著智能技術(shù)的發(fā)展，類(lèi)似于工業(yè)中數(shù)字雙胞胎的虛擬農(nóng)業(yè)系統(tǒng)預(yù)期會(huì)逐漸發(fā)展，由于中國(guó)的小農(nóng)經(jīng)濟(jì)特征，產(chǎn)銷(xiāo)信息不對(duì)稱(chēng)是農(nóng)業(yè)發(fā)展中的一大瓶頸。

有別于傳統(tǒng)的以記錄為主的農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)，基于智能排產(chǎn)以及農(nóng)業(yè)投入精細(xì)計(jì)算、虛擬農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)可與目前發(fā)展中的農(nóng)業(yè)托管、共享農(nóng)田等新型經(jīng)營(yíng)模式結(jié)合，既滿(mǎn)足城市居民對(duì)田園生活的向往，又部分解決農(nóng)村缺乏技術(shù)和銷(xiāo)售渠道的問(wèn)題，同時(shí)在農(nóng)村創(chuàng)造新的工作崗位，帶動(dòng)新一代年輕人從事農(nóng)業(yè)。