一、智慧農(nóng)業(yè)的意義與作用

智慧農(nóng)業(yè)是一種利用現(xiàn)代信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行智能化管理和控制的新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。智慧農(nóng)業(yè)的出現(xiàn)，對(duì)于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、保障糧食安全、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都具有重要的意義和作用。

1.提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率

智慧農(nóng)業(yè)可以通過傳感器、無人機(jī)、云計(jì)算等技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的精準(zhǔn)監(jiān)測和管理，包括土壤水分、溫度、光照等環(huán)境因素的監(jiān)測，以及農(nóng)作物的生長狀態(tài)、病蟲害情況等的監(jiān)測。這些數(shù)據(jù)可以通過云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)的決策支持，從而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。

2.保障糧食安全

智慧農(nóng)業(yè)可以通過提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，保障糧食的生產(chǎn)和供應(yīng)。同時(shí)，智慧農(nóng)業(yè)還可以通過精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和控制病蟲害等問題，減少農(nóng)藥和化肥的使用，從而保障糧食的質(zhì)量和安全。

3.促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

智慧農(nóng)業(yè)可以通過提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和質(zhì)量，減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。例如，通過精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理和監(jiān)測，可以減少農(nóng)藥和化肥的使用，降低對(duì)環(huán)境的污染；通過智能化的灌溉和施肥，可以減少水資源的浪費(fèi)，提高資源利用效率。

總之，智慧農(nóng)業(yè)的意義和作用非常重要，它可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、保障糧食安全、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面都具有重要的作用。隨著信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，智慧農(nóng)業(yè)將會(huì)在未來的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要的作用。

二、我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中存在的問題及解決對(duì)策

首先，我國智慧農(nóng)業(yè)在發(fā)展中確實(shí)存在一些問題，主要包括技術(shù)應(yīng)用不廣泛、人才短缺、設(shè)施與標(biāo)準(zhǔn)不完善，以及數(shù)據(jù)與信息安全隱患等。針對(duì)這些問題，可以采取一系列對(duì)策來促進(jìn)我國智慧農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。

智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能等，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用仍處于初級(jí)階段。由于農(nóng)民對(duì)新技術(shù)的認(rèn)知和接受程度有限，導(dǎo)致這些先進(jìn)技術(shù)未能充分發(fā)揮其效能。因此，應(yīng)加大宣傳力度，通過示范項(xiàng)目讓農(nóng)民直觀感受到技術(shù)帶來的效益提升。同時(shí)，政府可出臺(tái)相應(yīng)補(bǔ)貼政策，降低農(nóng)民采用新技術(shù)的經(jīng)濟(jì)壓力，從而推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開專業(yè)人才的支持。目前，我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域缺乏既懂農(nóng)業(yè)又懂信息化技術(shù)的復(fù)合型人才。為解決這一問題，需加強(qiáng)高校和職業(yè)院校中農(nóng)業(yè)信息化相關(guān)專業(yè)的建設(shè)和人才培養(yǎng)。此外，還可通過校企合作模式，定向培養(yǎng)符合智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展需求的專業(yè)人才，為智慧農(nóng)業(yè)的深入發(fā)展提供人才保障。

農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的智能化改造以及數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一也是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施尚不能滿足智能化生產(chǎn)的需求，而數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一則制約了信息的有效流通。針對(duì)這些問題，應(yīng)加大投入力度，推進(jìn)農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施的智能化升級(jí)改造。同時(shí)，制定和完善智慧農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、一致性和可互操作性，為智慧農(nóng)業(yè)的高效運(yùn)作提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

隨著智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，數(shù)據(jù)和信息安全問題日益凸顯。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)涉及商業(yè)秘密和個(gè)人隱私，一旦泄露或被濫用將造成嚴(yán)重后果。因此，必須建立健全數(shù)據(jù)安全保護(hù)機(jī)制，通過技術(shù)手段和管理措施確保數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)和傳輸。同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員的培訓(xùn)和教育，提高他們的信息安全意識(shí)，共同維護(hù)智慧農(nóng)業(yè)的信息安全環(huán)境。

我國智慧農(nóng)業(yè)在發(fā)展中雖然面臨諸多挑戰(zhàn)，但通過采取有效的解決對(duì)策，可以逐步克服這些困難，實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和鄉(xiāng)村振興注入強(qiáng)勁動(dòng)力。

三、智慧農(nóng)業(yè)未來應(yīng)該是怎樣的態(tài)勢發(fā)展

1、全球智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展歷經(jīng)三個(gè)階段

全球智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個(gè)階段，分別為萌芽期、快速發(fā)展期和規(guī)模應(yīng)用期。

萌芽期：從20世紀(jì)70年代末開始，美國為代表的歐美國家率先開始農(nóng)業(yè)信息化、智能化的應(yīng)用研究，以農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)（運(yùn)用新型技術(shù)、結(jié)合農(nóng)業(yè)知識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)等，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營者提供相關(guān)咨詢服務(wù)）為代表的農(nóng)業(yè)信息化應(yīng)用開始在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域萌芽。我國在20世紀(jì)80年代，也逐步啟動(dòng)了農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研制，主要涵蓋作物耕種、病蟲害防治、生產(chǎn)管理和節(jié)水灌溉等方面。

快速發(fā)展期：20世紀(jì)90年代，農(nóng)業(yè)信息技術(shù)快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)發(fā)展迅猛，使農(nóng)業(yè)機(jī)器人成為了新的發(fā)展方向?！爸袊?63電腦農(nóng)業(yè)”是該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用示范的典型工程，不僅推動(dòng)了中國農(nóng)村的發(fā)展和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程，還為世界范圍內(nèi)各個(gè)發(fā)展中國家提供了先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和典型參考模式。

規(guī)模應(yīng)用期：進(jìn)入21世紀(jì)，各國工業(yè)化、城鎮(zhèn)化不斷發(fā)展，農(nóng)村勞動(dòng)力短缺，全球面臨結(jié)構(gòu)失衡和老齡化等問題，為農(nóng)業(yè)機(jī)器人、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域快速發(fā)展提供空間。在此期間，采摘機(jī)器人和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的結(jié)合使水果自動(dòng)分揀系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，無人機(jī)植保技術(shù)也得到發(fā)展。新技術(shù)的不斷應(yīng)用，推動(dòng)了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，形成新的農(nóng)業(yè)發(fā)展形態(tài)。從社會(huì)環(huán)境方面來看，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力不斷向其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，結(jié)構(gòu)性短缺和老齡化趨勢已成為全球問題，另外，世界主要國家地區(qū)的政府和組織相繼推出了數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展計(jì)劃。美國搭建人工智能戰(zhàn)略實(shí)施框架，提出智慧農(nóng)業(yè)研究計(jì)劃；歐盟出臺(tái)《地平線2020》，提出利用對(duì)地觀測技術(shù)為小農(nóng)戶搭建智慧服務(wù)平臺(tái)；歐洲農(nóng)機(jī)協(xié)會(huì)提出以現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備應(yīng)用為特征的農(nóng)業(yè)4.0；德國發(fā)布《有機(jī)農(nóng)業(yè)-展望戰(zhàn)略》等。全球的宏觀環(huán)境也展現(xiàn)了全球智慧農(nóng)業(yè)已經(jīng)步入規(guī)模運(yùn)用期。

2、需求拉動(dòng)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智慧農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型

根據(jù)聯(lián)合國的計(jì)算，到2050年，世界上將有97億人口，比2020年增加約20億人口。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織的說法，2010年至2050年間全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的增長為69%才能滿足所需。由于城市遷移和人口老齡化，農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力變得越來越稀缺。日益加劇的氣候變化正在以難以預(yù)測的方式改變生長條件，地球的資源和生物多樣性正在減少。所以，在接下來的幾十年里，農(nóng)業(yè)將變得非常重要，它必須能滿足不斷增長的人口需求。此外，食品行業(yè)目前占世界能源消耗的30%和溫室氣體排放的22%。因此，挑戰(zhàn)不僅在于生產(chǎn)更多的食物，而且在于可持續(xù)地生產(chǎn)。這就是農(nóng)民和農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)和智能農(nóng)業(yè)技術(shù)以改進(jìn)分析和提高生產(chǎn)能力的原因。智慧農(nóng)業(yè)正在成為優(yōu)化和保護(hù)人力和自然資源的一種日益必要的方式，全球各國都在加快智慧農(nóng)業(yè)布局，加深人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織最新統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2017-2020年全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)值呈現(xiàn)增長態(tài)勢。2020年，全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)值達(dá)3.98萬億元，其中亞洲提供了將近一半的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。前瞻根據(jù)往年全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)量數(shù)據(jù)，初步統(tǒng)計(jì)2021年全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)值超過4萬億。

從數(shù)字經(jīng)濟(jì)農(nóng)業(yè)滲透率來看，中高收入國家大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)運(yùn)用較廣，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型程度較深。2020年，高收入國家數(shù)字經(jīng)濟(jì)農(nóng)業(yè)滲透率達(dá)12.5%，中國數(shù)字農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)滲透為8.9%，離高收入國家還有一定差距。2021年，全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)第一產(chǎn)業(yè)滲透率為8.39%。

3、中國智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)專利最多

通過智慧芽專利網(wǎng)搜索“智慧農(nóng)業(yè)”、“農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”等關(guān)鍵詞，搜索范圍包括專利標(biāo)題、摘要和權(quán)利要求，全球共有6514項(xiàng)相關(guān)專利。其中，中國是相關(guān)專利申請數(shù)量最多的國家，申請數(shù)量高達(dá)4679項(xiàng)，占全球申請數(shù)量的71.8%。其次，申請數(shù)量較高的國家為印度，共申請598項(xiàng)，占比9.2%。

4、智能技術(shù)拉動(dòng)全球智慧農(nóng)業(yè)市場增長

智慧農(nóng)業(yè)已成為當(dāng)今世界現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的大趨勢，世界主要國家地區(qū)的政府和組織相繼推出了數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展計(jì)劃。美國搭建人工智能戰(zhàn)略實(shí)施框架，提出智慧農(nóng)業(yè)研究計(jì)劃。歐盟出臺(tái)《地平線2020》，提出利用對(duì)地觀測技術(shù)為小農(nóng)戶搭建智慧服務(wù)平臺(tái)。歐洲農(nóng)機(jī)協(xié)會(huì)提出以現(xiàn)代信息技術(shù)與先進(jìn)農(nóng)機(jī)裝備應(yīng)用為特征的農(nóng)業(yè)4.0。德國發(fā)布《有機(jī)農(nóng)業(yè)-展望戰(zhàn)略》，明確基于“工業(yè)4.0”的基本理念發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)。荷蘭《數(shù)字化戰(zhàn)略》明確數(shù)字化技術(shù)在開放式耕種、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、溫室園藝、畜牧養(yǎng)殖、食品質(zhì)量安全以及生產(chǎn)鏈各環(huán)節(jié)的應(yīng)用。日本發(fā)布“機(jī)器人新戰(zhàn)略”，啟動(dòng)基于智能機(jī)械+IT的“下一代農(nóng)林水產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造技術(shù)”。

智慧農(nóng)業(yè)市場在過去的幾年里出現(xiàn)了顯著增長，這主要是由于人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)中的進(jìn)步和實(shí)施，以及由于人口的快速增長，糧食供應(yīng)系統(tǒng)面臨的壓力不斷增加，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)和養(yǎng)殖監(jiān)測技術(shù)越來越受到重視。根據(jù)BIS research發(fā)布的研究數(shù)據(jù)，2020年全球智慧農(nóng)業(yè)市場規(guī)模約為124億美元，2021年增長至147億美元。預(yù)計(jì)未來全球智慧農(nóng)業(yè)市場將繼續(xù)保持高增長趨勢，至2027年，全球智慧農(nóng)業(yè)市場規(guī)模有望超過400億美元。

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展前景預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》

智慧農(nóng)業(yè)未來應(yīng)該是怎樣的態(tài)勢發(fā)展？

隨著智慧農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用越來越凸顯、國家對(duì)智慧農(nóng)業(yè)扶持力度加大，智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)所涉內(nèi)容將會(huì)更加廣泛；物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的日益發(fā)展和成熟，會(huì)推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)更加精準(zhǔn)化、智能化；當(dāng)前智慧農(nóng)業(yè)企業(yè)大多是做解決方案的企業(yè)，而鮮有做實(shí)際產(chǎn)品的企業(yè)，該市場存在很大的空白，未來會(huì)興起一批做產(chǎn)品設(shè)備和提供綜合性服務(wù)的智慧農(nóng)業(yè)企業(yè)。