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智慧農業將徹底改變現代農業生產經營方式與管理模式，使農業進入數字化、網絡化和智能化發展階段。智慧農業是數字技術科技創新的新場景，科技創新與農業產業的深度融合，不僅會催生農業產業發展新動能，也會引發數字技術、數據科學、人工智能和區塊鏈等技術創新。
一、智慧農業是農業信息化發展高級階段，是未來農業發展必然方向
21世紀以來，人類全面邁進以互聯網為中心的信息技術時代。隨著新一代信息技術迅速發展，農業信息化正從傳統的數字化、網絡化向智能化、智慧化的高端方向發展。全球農業發展進入智慧農業發展新階段。智慧農業以信息知識為核心，將遙感網、傳感網、大數據、互聯網、云計算、人工智能等現代信息技術以及智能裝備、智能機器人等，深入應用到農業生產、加工、經營、管理和服務等全產業鏈環節，實現精準化種植、互聯網化銷售、智能化決策和社會化服務，形成以數字化、自動化、精準化和智能化為基本特征的現代農業發展形態。
黨的十九大報告指出，“要堅持農業農村優先發展，按照產業興旺、生態宜居、鄉風文明、治理有效、生活富裕的總要求，建立健全城鄉融合發展體制機制和政策體系，加快推進農業農村現代化。”
智慧農業是農業信息化發展的高級階段，是全新的農業發展理念，與電腦農業、數字農業、精準農業等農業信息化發展模式既相關又不同。電腦農業、數字農業、精準農業將關鍵信息技術應用到農業生產過程中，提高農業生產效率和效益。智慧農業則是實現全要素、全鏈條、全產業、全區域的智能化，不僅貫穿農業生產過程，還包括農業經營、農業管理、農業服務等環節，這是與其他農業信息化發展模式的最大不同。智慧農業的內涵和外延更加寬泛，所涉及的理論、技術、系統和裝備更加綜合和復雜。
當前我國正處于傳統農業向現代農業轉變的關鍵時期。農業發展面臨農產品價格“天花板”封頂和生產成本“地板”抬升等新挑戰，農業資源環境制約、農業生產結構失衡和農業發展質量效益不高等新問題日益突出，迫切需要加快轉變農業發展方式，從粗放發展向精細管理、科學決策發展模式轉變，走產出高效、產品安全、資源節約、環境友好的農業現代化道路。農業信息化成為引領我國現代農業發展、創新農業管理服務和破解農業發展難題的必然選擇。
“十三五”規劃綱要、2016年以來每年的“中央一號文件”、近年發布的《新一代人工智能發展規劃》《數字鄉村發展戰略綱要》《數字農業農村發展規劃（2019—2025年）》等，都對農業數字化和智能化發展作出頂層設計和系統謀劃。發展智慧農業是貫徹落實我國“四化同步”國家戰略、加快轉變農業發展方式和推進農業現代化建設的迫切需要，有助于促進信息化與農業現代化深度融合，推動農業全產業鏈改造升級，進行資源優化配置和科學管理，有效提升農業生產經營效率和改善農業生態環境，對建設數字中國、實施鄉村振興戰略、推進農業高質量發展具有重要意義。
二、智慧農業的關鍵是數據，需要解決數據獲取、處理與應用三大問題
數據是基礎性戰略資源，數字經濟是現代經濟發展新動能。黨的十九屆四中全會首次提出，將數據作為生產要素參與收益分配，數據作為新生產要素從投入階段貫穿到產出和分配階段。智慧農業的目標是實現農業全過程智能化，其實質是數據驅動。圍繞“數據”這一關鍵生產要素，智慧農業的組成包括數據獲取、數據處理分析、數據應用服務等方面的關鍵技術、裝備和集成系統，實現從數據到知識到決策的轉換。每一環節都有其關鍵理論和技術方法體系，這些理論、技術方法高度集成，形成完整的智慧農業系統。
數據獲取是智慧農業的基礎。通過精準感知和數據采集技術創新，構建“天空地”一體化的農業農村信息采集技術體系，開展數據采集、輸入、匯總、應用、管理技術的研究，提升原始數據獲取和處理能力，解決“數據從哪來和如何管”這一基礎問題。重點是推進滿足農業農村需求的專業遙感衛星研發，突破無人機農業應用的共性關鍵技術，攻克農業生產環境和動植物生理體征專用傳感器制造，實現重要農區、牧區的資源環境、生產、經營、管理、服務等跨區域、全要素、多層次的數據采集；研發農業農村大數據管理平臺，突破“集中+分布式”農業農村資源資產一體化云架構、數據安全等關鍵技術。
數據處理分析是支撐。進行數據挖掘與智能診斷技術創新，構建農業大數據智能處理與分析技術體系，加強人工智能、虛擬現實、區塊鏈+農業、大數據認知分析等前沿技術超前布局，解決“數據如何處理與分析”的問題。重點是開展技術攻關，集成農學知識與模型、計算機視覺、深度學習等方法，研發動植物生產監測、識別、診斷、模擬與調控的專有模型和算法，實現農業生產全要素、全過程的數字化、智能化診斷；圍繞農村數字化服務，加強農業農村數據資源關聯挖掘、智能檢索、智能匹配與深度學習等技術研發，滿足農民對便民服務、電子商務等的全方位信息需求。
數據應用服務是關鍵。通過精準管控與技術創新，構建數據賦能農業農村智能化決策與管理技術體系，加快行業管理與服務流程數字化改造，解決“數據如何服務”的問題。重點是加強農業農村專有軟件與信息系統的整合集成研究，研發環境智能控制系統、農產品質量快速檢測與冷鏈物流技術、農產品可信追溯技術；加強智能裝備自主研發能力，創制一批農業智能感知、智能控制、自主作業等裝備，重點突破農業機器人、數控噴藥、智能檢測、智能搬運、智能采摘、果蔬產品分級分選等技術；進行數字農業標準規范研制，建立數據標準、數據接入與服務、軟硬件接口等標準規范。
三、智慧農業是復雜的系統應用，需要多部門、多領域、多學科的交叉和集成
從應用領域看，智慧農業技術、平臺和裝備已經廣泛應用到種植、養殖、加工、流通等不同領域，形成智能農田、智能牧場、智能漁場、智能果園、智能化植物工廠、農產品加工智能車間、農產品綠色智能供應鏈等新的產業發展業態。針對不同應用主體，形成不同智慧農業發展模式和路徑，如小農戶的智慧農業應用以信息技能培訓、技術托管與裝備共享服務、電商平臺和小型智能終端應用等為主；針對種養大戶、家庭農場、農業企業、合作社等新型經營主體，則以提高生產效率、提升產品附加值、全產業鏈智慧化轉型等應用為主。同時，圍繞不同區域的產業類型和特點，形成不同智慧農業應用模式。如我國東北地區以規模化的大田精準種植為主、東南沿海以智慧漁業與智慧物流發展為主、西南山區以智慧特色農業發展為主。
智慧農業是復雜的軟硬件系統應用，通過前沿數字技術與裝備的綜合應用，自動、精準、高效地收集、提取并加工農業大數據，讓各類數據“孤島”相互聯通，借助圖像視頻識別、深度學習與數據挖掘等人工智能方法，快速獲取多種信息知識，實現農業優質高效、生態友好的高質量發展。
智慧農業作為技術密集型的農業創新體系，需要技術、平臺和生態的融合發展。具體來說，不僅需要5G、人工智能、數據中心等新型基礎設施的支撐，更需要信息技術、數據科學、農業科學和裝備科學的基礎研究和理論突破。智慧農業未來發展的重要動力來源于農業信息技術、農學與農機高度有機融合，有賴于數字技術與農業科學、資源環境科學、基因組學、農業經濟和社會科學的交叉集成。只有對動植物生產與水土資源、環境之間的復雜關系和生態聯系進行科學理解，才能將海量農業數據轉化為知識和決策；只有與個體動植物的基因組學、微生物群等分子信息相結合，強大的機器學習、深度學習和數據挖掘技術才可能發揮重要作用，實現數據賦能農業的目標。此外，推動智慧農業科技創新必須重視跨學科、跨行業的知識交流和技術集成，重視復合型農業人才的培養。（來源：天府智慧農業）
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