智慧农业的国内外研究现状论文

农业物联网技术论文篇二 基于物联网技术的智慧农业实施方案分析 摘要：我国发展越来越快，科学技术水平也越来越高，并且我国的技术水平还处在不断发展的过程中。我国的农业生产也不断加入高科技，农业不断向现代化方向发展。在农业生产中物联网技术逐渐受到重视。物联网技术是_种新的农业发展的模式，是智慧农业技术，这项技术不但能提高我国农业的生产效率，还能促进农业的现代化发展。这项技术主要是解决我国农业信息传播不够及时、新技术推广受限等问题。文章将针对物联网技术在我国智慧农业中的促进作用进行详细的分析，从而为我国农业发展做出贡献，推进我国农业的不断发展。 关键词：物联网;技术角度;智慧农业;实施方案 我国是一个地大物博的国家，自古以来就是农业大国，在古代农作物的产量主要受自然气候的影响，而现在我国通过技术手段可以大大地提高农作物的产量。我国一直在提倡生态农业和智慧农业，现在我国的技术更是在不断更新和发展，尤其是物联网技术的出现大大促进了智慧农业的发展，利用物联网技术是发展我国智慧农业的一个重要手段，也是我国农业发展的必经之路。科学技术为农业生产提供的是技术保障和技术创新，为了确保我国的农产品能够实现自给自足并能满足出口要求，我国的农业必须不断创新发展，农业的发展还能促进农民增收，农民增收有利于提高农民的生活水平，有利于我国社会的稳定和发展。物联网技术是利用现代化的通信技术手段对农业生产进行跟踪和监控管理。在以前我国的农民主要是通过自己的经验进行农业种植，我国的农业专家也主要是通过人工测量和人工种植试验田的方法收集农业信息。这不仅要消耗大量的人力和物力，而且还非常消耗时间，整体效率很低，而且受多种不确定因素的影响，准确度也很低。但是自从采取了物联网技术之后，应用无限传感器收集信息不仅降低了人力、物力消耗，而且准确度和效率都得到了提高。众多的传感器节点组合在一起就形成了一张功能各异的监控网络，能够及时发现农业生产中存在的问题，并准确指出问题发生的位置，分析问题发生的原因，这样就可以不断提高农业生产的综合效益，使我国的农业不断发展和进步。 1.智慧农业发展的现状分析 智慧农业是我国农业发展的一个新的方向，区别于传统农业的主要依靠人力和经验的种植方法，智慧农业更倾向于收集和整理农业生产中的宝贵经验，通过物联网技术将这些有效信息进行整合和分析，然后共享。这样做可以大大地提高农业生产的效率，促进农业的现代化发展。 农业基础设施现代化现状 我国一直都在关注农业发展，尤其是对于基础设施方面的建设更是尤为关心，现在因为政府的重视和支持，农业设施不断改建，我国的农田灌溉设施更加完善，农业电网设施也更加完备，农村的水利设施也得到了完善，我国的农业基础设施建设已经由量的进步变成了质的发展，可以说基本实现了农业生产的现代化。但是不足之处是，东西部的发展还存在着一定的差距，东方的农业发展由于地理和自然条件的先天优势，而且在基础设施建设方面也优于西部，所以东部的发展还是要快于西部。现在我国还在不断打造更加现代化的农业生产，只要我们不断地按照国家的指导执行，在国家的扶持下一定会使农业得到更陕、更好的发展。 物联网技术在农业中的应用现状 现在网络已经不再是城市的专属，很多村镇都已经引入了互联网，一些发展较快的村镇甚至实现了光纤网络。现在可以说是，村村有电话，村村有限电视入户，基本上实现了网络普及。这也为我国的物联网技术在农业中的运用提供了基础。从种植到收获到销售整个的流程记录和研究农业产品的信息，同时还通过物联网技术对农业的农田、土壤和水利等进行合理的分析和分配，达到效率的最大化。 物联网技术在农业应用中存在的问题 虽然物联网技术已经在农业生产中得到了应用并起到了重要的作用，但是仍然有一些问题存在。首先，我国的信息化由于受到各种条件的限制并没有得到全面普及，有些农村的基础设施还不够完善，虽然这项技术可能取得了试点的成功，但在普及的过程中受到了限制。除了基础设施方面的力度不够，还有就是农村缺乏专业的农业人才，人们的就业观往往是向往城市的繁华，很少有人才会回到农村，这也是我国农业难以得到发展的一个非常重要的影响因素。还有一点就是技术层面的因素，由于我国的农村宽带技术还不是很完善，所以缺乏信息技术层面的支撑，这也是造成物联网技术难以在农业生产中全面普及的一个重要问题。 新技术推广应用不足 现在的物联网技术在智慧农业方面的应用还包括对农业新技术的推广应用工作。这项新型技术虽然受到了国家的重视和重点扶持，但是由于现在各地还是处在一个初级的摸索阶段，所以还是会遇到很多问题。比如各地的农业生产现状不同、网络普及程度不同、人才和技术水平不同，这些都造成了新技术的推广受到了限制。而且有的运营商为了获得利益的最大化，往往会对资源的分享设置障碍，这样会造成访问受限和信息共享不畅通等问题，甚至农民需要对新技术进行购买，大大增加了农民的经济负担，这样做也大大地阻碍了农业新技术的推广和普及，同时也会打消农民学习新技术的积极性，影响我国智慧农业发展方案的实施。 2.从物联网技术方面对智慧农业进行的方案设计 物联网技术的指导思想 我们要通过以点带面的方法对物联网技术实施试点应用，然后针对各地的不同情况，进行符合地区特色的规划和实施。我们要以增加农业产品的产量、提高农业产品的质量、不断增加农民的收入为动力，不断构建物联网，收集和推广各项农业生产方面的知识和技术，实现农业生产各项资源的有效整合，把农业生产的产业链进行横向和纵向的延伸发展，同时也有利于促进我国农业的可持续发展，提高我国农业的现代化水平，加快我国农业和国际化接轨的速度。 物联网技术的方案架构 在此过程中我们不要进行不必要的浪费，要秉承节约成本的原则，根据现在的资源进行收集和整理工作，不断进行资源的整合工作，然后通过物联网共享信息资源，在农业生产的过程中不断进行研发，通过研发的技术再反过来促进生产，达到良性的循环。 智慧农业物联网并不是一个个独立的模块，而是有着自己的方案架构，主要是由田间管理框架、水文管理框架、种子管理框架、气象管理框架、流转管理框架、虫害管理框架、农药管理框架、农机管理框架、物流管理框架、加工管理框架和电力管理框架等众多的组织框架构成的。这样几个框架结构分成几个重要的模块，对我国的农业生产技术进行分类，促进我国的农业技术发展，可以不断提高我国农业人才的技术能力和我国农业的可持续发展。物联网为农业生产提供了安全、可靠的网络运行环境，使我国农业的各项数据和信息都能得到有效的共享。在构建这个方案框架的过程中，还需要国家和政府给予大量的支持才能够完成这项复杂的工程。 物联网技术的组织保障 对于物联网这项技术，我们必须进行好规划和顶层的设计。这对技术的要求很高，涉及的技术层面也比较广，所以为了实施好资源的收集整理和共享，就必须强化顶层设计，不能出现重复建设的浪费现象。必须投入大量的人力、物力研究这个课题，要不断发展人才并且通过这些技术人才的研究做好农业物联网各方面的制定工作，一定要建立完善的组织保障。相关的政府部门也应该成立专门的工作小组，对这项工作中遇到的问题及时跟踪和解决，不断地对出现的问题进行协调，保证物联网技术的实施能够顺利进行。 物联网技术的人才培养 目前，我国物联网技术发展受到限制，还有一个重要的影响因素是缺乏相关的人才。物联网技术的人才本来就很缺乏，农业方面的人才更是紧缺。所以现在的当务之急是要联合各大高校和科研机构培养这方面的人才。这些人才不仅要精通物联网技术，还要懂农业生产方面的知识和技术。我国可以组织人员对这些人才进行集中培训，并且根据实际需要为这些人才提供进修条件，使他们能不断地更新和发展技术。除了物联网技术的人才培养，还要加强农业生产人员的培养，这些人才要懂农业技术，还要能掌握简单的物联网技术，这样才能够自主地从物联网上获得自己想要的信息和技术知识，不断促进农业的现在化发展。我国可以建立对这些人才的鼓励机制，对农业现代化做出贡献的人员可以获得相关的奖励，以此激励他们更好地进行农业生产技术的研发和共享。 3.结语 综上所述，通过对我国农业发展现状和我国农业信息化程度的分析可以得出结论，我国必须通过物联网技术的实施来促进智慧农业的发展。在我国的农业现代化发展进程中，各级政府都应该对智慧农业和物联网技术引起足够的重视，并且根据各地区的实际情况和各地区农业发展的实际程度加强对物联网技术的实施。这项技术是我国实现农业大数据发展的一项重要途径，一定能促进我国农业向着集约化、科学化、标准化和信息化发展。可以说物联网技术就是一项对于农业生产领域的重要改革，是促进我国农业向着智慧农业发展的必经之路。物联网是一个无处不在的网络，它可以对信息进行收集和智能化的处理，可以将海量的信息进行存储和提取，可以有效地提高我国农业生产技术的交流和发展，可以帮助农民解决在生产中遇到的实际问题。相信在这项科学技术的帮助下，一定可以实现我国农业的全面现代化，这也需要大家的共同努力。 看了“农业物联网技术论文”的人还看： 1. 物联网技术论文 2. 关于物联网技术对镇江农业示范园经营的影响分析论文 3. 物联网技术论文(2) 4. 浅谈农业经济相关论文 5. 粮食干燥技术论文

评价农业信息化指标应包括：(1)农业信息化的基础设施建设。如：通讯网络、计算机网络、宽带、分布情况、电话用户等；(2)农业f膏息技术装备。包括计算机的拥有量、网站数萎故其它通讯设备能否保证信息传播畅通；(3)农业信息资源的开发利用。包括农业数据库的种类和数量、农业信息资源获取量和网络、农业信息资源的再开发和利用；(4)农业信息技术的普及和应用。包括各种农业信息技术的用户数，按主要农业信息技术在各个行业的应用，如农业专家系统的种类和实际应用的普及率；(5)农业信息化对农业发展的贡献率。包括农业信息技术的采用在农业生产总值中所起的增值作用，即在农业总产值中所占的比重。国外农业信息技术应用现状国外农业信息技术应用的现状主要体现在4个方面：第一，数据库与网络。农业信息量大、面广而分散，目前国际上最普遍、最实用的方法是将各种农业信息加工成数据库并建立农业数据库系统。第二，精确农业。精确农业发源于美国，是信息技术与农业生产全面结合的一种新型农业，是21世纪农业的发展方向。主要由10个系统组成。包括全球定位系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统。其中，遥感技术已被欧洲、美国、日本、中国和澳大利亚等国家广泛应用于农业资源调查、农业生态环境评价、作物产量预报和农林牧灾害监测等各个方面。农作技术已精确定位到lOm2为单位的小块土地上，大大降低了作物生产成本。及至1999年，美国使用精确农业技术约达90%，英国、德国、法国、荷兰、西班牙、澳大利亚、加拿大等发达国家正在迅速发展精确农业，不少发展中国家也在酝酿实施这一项目。近年来，以航空为主的遥感技术开始应用于农田信息采集，虽处于起步阶段，但发展势头迅猛。第三，专家系统。国外农业专家系统的应用始于20世纪70年代后期，最早是美国IL Linois大学的植物病理学家和计算机学家共同开发的大豆病害诊断专家系统PLANT/ds。20世纪80年代中叶有了迅速的发展，美国、英国、荷兰、澳大利亚、加拿大等国相继在作物栽培、畜禽饲养、农业经济效益分析、农产品市场销售管理等方面研制出不少的农业专家系统。据统计，1995年美国正在使用或准备使用的农业专家系统有1 000多个，日本有400多个。从开发总量看，美国占绝大部分，几乎占80%，其它国家(包括中国)只占20%。专家系统今后的研究重点：建立模型以描述农业生产中非结构化、非系统化的知识，最终建立以主要农作物、畜禽、水产为对象的生产全程管理系统和实用技术系统，促进农业生产的科学管理和先进技术的推广利用。第四．虚拟农业。虚拟农业是20世纪80年代中期问世的一种农业信息技术的高新产品，是作物生长模拟模型的进一步发展。它利用计算机虚拟现实技术、仿真技术、多媒体技术建立数学模型定量而系统地描述作物生长发育器官建成和产量形成等生理生态过程与环境、之间相互作用的数量关系，在此基础上，设计出虚拟作物、畜禽，从遗传学角度定向培育农作物，改变传统的育种和科研方式。目前’眭￡界上仅有少数几个研究机构在开展这方面的研究，研究内容为虚拟主要农作物、畜禽的育种和管理。国内农业信息技术应用现状信息技术在我国农业领域的应用虽起步较晚，但发展很快。1979年从国外引进遥感技术并应用于农业，首开信息化农业的先河。1981年中国建立第一个计算机农业应用研究机构，即中国农业科学院计算中心．开始以科学计算、数学规划模型和统计方法应用为主的农业科研与应用研究。1987年农业部成立信息中心，开始重视和推进计算机技术在农业领域的试点和应用。1994年以来，中国农业信息网和中国农业科技信息网的相继开通运行，标志着信息技术在农业领域的应用开始迈入快速发展阶段。目前，信息技术农业应用研究与推广取得了一些成果．建起了一批农业综合数据库和各类应用系统。其中以粮、棉、油为主的信息技术成果约占1/3。如利用计算机技术，对农作物的选种、灌溉和施肥等不同管理环节进行优化处理后，向农民提供信息咨询，指导农民科学种田；对农作物病虫害、产量丰欠等进行预测预报，帮助农药企业合理安排生产，辅助农民科学调整生产结构；对不同类型的农业经济系统、土壤一作物一大气系统等进行仿真。辅助农业管理者编制农业规划和生产计划；根据各种动物营养需求，生产最佳的饲料配方，帮助生产厂家和养殖户获得最大经济效益。近年来，部分科研院所开始探索计算机视觉及图像处理技术在农业领域的应用，有些已取得显著的效果。农业部利用网络协议信息发布与查询等技术，建成的专业面涵盖较宽．信息存储、处理及发布能力较强．信息资源丰富和更新量较大的中国农业信息网，现联网用户已发展到了3 000多家。据中国农科院科技文献中心检索．到2001年3月中国大陆农业网站数量近2 200家，超过了法国、加拿大等发达国家，如果加上台湾和香港的农业网站，中国农业网站数量可排在世界前10名以内。国家科技4 3攻关计划开展了“农业决策支持信息系统研究”、“农业信息化关键技术的研究”。已经开始为国家宏观决策和农业科技信息传播发挥作用。国家“863”计划开展了“智能化农业信息技术应用示范工程”．在全国建立了20个示范区，取得了显著成效。另外，开展了“网络农业”、“精确农业”、“虚拟农业”等的探索研究。近年来，在农业研究信息系统、科技基础数据库、小麦～玉米连作智能决策系统、农业词表和机器翻译系统、多媒体光盘应用系统、农场管理系统、畜牧营养数据库、土肥信息管理系统、草地信息系统等方面取得了一系列进展和科技成果。我国农业信息技术在应用方面存在的问题(1)农民素质不高，信息化意识和利用信息的能力不强。(2)农业产业化程度不高。难以形成正常的信息需求。农业产业化是农业信息化的基础，两者是相互依赖的。农业的产业化意味着生产规模的扩大，农业生产以市场为导向，必然产生对信息的大量需求及提高效率的强烈愿望，在规模小时，以满足自己需要时就不可能或不必要加大对信息技术的需求，因为采用信息技术需要一定的投入，如购买信息技术设备，支付获取信息费用，这对于生产规模小，生产效益不高的农业生产来说，权衡之下，显然不可能在信息方面有大的投入。(3)网络成本较高，阻碍了信息化的普及。表现在两个方面：一是大多数农民买不起计算机，也就难以获取农业信息。现在平均每台计算机的价格约为5 000元至6 000元；二是农村电话费若按0．3元/分钟计算，加上上网费用4元/小时，合计每小时上网费超过10元．农民难以支付如此高的费用。(4)农业信息化基础工作水平低。表现在基层缺少收集信息、处理信息、传播信息的软硬件设备。信息网络体系不健全；无信息服务中介组织，基层缺少能够主动、科学地进行信息管理的人员；信息来源可靠性差．致使不少假信息和过期信息给农业生产带来损失；更为重要是缺乏大型实用数据库。数据库建设数量不少，但质量不高，实用性差。(5)信息技术实用性差，没能给农民带来较好的经济效益。作为农业生产地区存在不同程度的差异。要因地制宜地进行农业种植、生产，也就要求信息技术的适应性要因地制宜。目前从事农业应用软件开发的人员比例较少，且开发的技术品种不多，适应性差，加上目前农业应用软件出现供求之间的矛盾，更加阻碍了农业信息化的普及。(6)农业信息服务体系还没有完成．电子商务给农产品销售带来的作用尚未较好发挥。农业信息化建设缺乏政府的宏观指导与必要引导，信息服务尚未完全形成．另一方面，发展电子商务还处于初级阶段，其所需配套条件和市场机制尚未形成。农产品的电子商务还处于起步研究阶段，难以发挥其重大的作用。(7)农业信息网络人才缺乏。农业信息网络的建设需要一大批不仅精通网络技术。而且熟悉农业经济运行规律的专业人才，能为农产品经销商提供及时、准确的农产品信息，对网络信息进行收集、整理、分析市场形势、回复网络用户的电子邮件、解答疑问等。而由于对农业信息网络人才不够重视，投入经费少，加上培训机制的不完善，目前农业信息网络人才相当缺乏，使得农业信息专业库的建设、更新速度缓慢。

德国智慧农业发展的情况和政策德国：高科技与数字农业。2017年，欧洲农业机械协会提出，未来欧洲农业的发展方向是以现代信息技术与先进农机装备应用为特征的农业（Farming ）。德国是率先实施工业的国家，而智慧农业的基本理念与工业基本相似。二者都需要通过物联网、大数据、云技术的应用，将数据由传感器从种植对象或养殖对象处收集，上传至数字技术综合应用平台，处理后再分发到对应农机上，进一步提高农业效率。德国农业科技含量较高，农业信息技术、生物技术、环保技术等在德国应用广泛，如把地理信息系统、全球定位系统、遥感技术等应用到大型农业机械上，在计算机系统的控制下，实施耕地、播种、施肥、打农药等田间作业;在饲养的牲畜身上安装电子识别牌，通过电子识别牌获得动物饮食状况、产奶量等信息，从而有针对性地进行改良和改进;由大型企业牵头研发数字农业技术，为农业生产者提供一系列的技术解决方案。

近年来，我国在智慧农业发展方面开展了系列部署，实施了一批重大应用示范工程，农业专家系统、农业智能装备、北斗农机自动导航驾驶等智慧农业科技取得了突破。然而相比发达国家，因起步晚、基础薄弱，我国智慧农业研发应用水平整体呈落后态势；农业传感器、农业模型与核心算法等关键技术和产品受制于人，仍处于“跟跑模仿”阶段，落后先进国家 10~15 年；由于行业顶层设计缺失，各地区的智慧农业建设水平参差不齐。提高农业质量效益和竞争力，建设智慧农业，是国家发展的必然要求；进入新发展阶段后，智慧农业的高质量发展，亟需从战略层面进行系统谋划与科学布局。现阶段关于智慧农业的研究较多关注概念解析、技术方法创新、技术产出效率测算、技术进展梳理、技术方案论证等方面，而从宏观角度入手，面向 2035 年我国智慧农业发展路线进行的前瞻性分析较为少见，尤其缺乏针对不同规模主体、不同产业类型的路径选择问题研究。智慧农业发展需求分析   （一）提高农业生产效率与效益的需要 技术论证和应用实践都表明，实施智慧农业工程可实现农业大产业的精准布局、技术管控、提质增效，是解决农业生产效率低下问题的有效路径。例如，北京市小汤山国家精准农业研究示范基地的蔬菜无人农场，通过蔬菜规模化生产全生长周期的无人化管理，平均减少人工投入成本约 55%，分别减少水、肥、药施用量 25%、31%、70%。我国要跻身世界农业现代化国家第一梯队，唯有加快部署智慧农业，推动智能装备替代劳力，根本性地提高生产效率。（二）提升农业资源利用效率的需要   人多、地少、各地资源禀赋不均衡、极端气候灾害频发，这是我国的基本农情 ，同时面临面源污染、疫病防控等压力。根据《2019 年中国土壤环境质量报告》，我国 1~3 等的优质耕地占比仅为 27%，基础地力贡献率约为 50%，均比农业发达国家低 20~30 个百分点。从资源利用率看，尽管近年来农业部门积极推进农业节肥节药行动，至 2020 年年底我国三大粮食作物的化肥、农药利用率已提高至 40% 以上，但相比农业发达国家仍有 20 个百分点的差距。此外，畜禽粪污综合利用率与农业发达国家也相差 20 个百分点以上。（三）确保农产品质量安全的需要 随着生活方式、消费观念的转变，城乡居民对优质、绿色、安全、健康农产品的需求量进一步加大。因食品制造涉及生产、加工、流通、销售等多个环节 / 主体，受到投入品、环境、技术、经营主体机会主义行为等多种因素的制约，生产者、消费者、监管部门之间的信息不对称，导致农产品质量监管难度大、食品安全事件屡禁不止，公众对农产品缺乏信心。根据《中国城市公共安全感调查报告（2019）》， 2019 年城市居民食品安全感指数仅为 2，约 66% 的受访者在过去 1 年中至少经历过 1 起食品安全事件，而反映食品事故违法信息的公开程度较低。确保国家食品安全，更好满足城乡居民多层次、个性化的食物需求，必须尽快构筑安全可控的农产品透明供应链，实施农产品质量安全的全程可追溯管控，确保“舌尖上”的安全。（四）提升农产品市场竞争力的需要 在构建国内国际双循环的新发展格局背景下，发展智慧农业有利于提升我国农产品的市场竞争力，这是我国农业高质量发展的重要方面。亟需通过智慧农业技术来提升农业产业价值链，促进我国农业产业核心竞争力尽快接近农业发达国家水平。另一方面是国内市场。在全面推进乡村振兴的过程中，促进小农户与现代农业衔接成为“三农” 工作的重点。小农户在我国农业经营中的占比依然较高，应充分发挥信息服务联农带农的作用，构建面向小农户的大数据智能服务体系，让亿万小农户与大市场有效对接；在巩固拓展脱贫攻坚成果的同时，有效衔接乡村振兴，畅通城乡经济循环，让小农户增收更有底气。（五）实现农业科技自立自强的需要 近年来，我国实施了一批与智慧农业相关的科技项目和工程，推动北斗农机自动导航驾驶、植物工厂、无人机农业应用等技术方向达到或接近国际先进水平。但系统层面之外的一些关键核心技术仍受制于人，如高端农业环境传感、生命信息感知设备被美国、日本、德国等企业垄断，大马力高端智能装备较多依赖于进口，动植物生长模型与核心数据主要来自美国、以色列、荷兰、日本等。随着农业进入数字化时代，智慧农业成为传统农业强国抢占农业科技制高点的重要方向。我国应掌握发展主动权，注重并保持科技自立自强，围绕智慧农业高质量发展涉及的“短板”核心关键技术，开展集中攻关与示范应用，推动自主可控，提高国产核心产品的市场竞争力，为农业农村现代化提供有力保障。