加快智慧农业建设助力现代农业发展

加快智慧农业建设助力现代农业发展

张嵩

成都迅网电信工程技术咨询有限公司  四川省成都市  610000

摘要：

智慧农业是以物联网技术为核心，以现代信息技术为支撑，利用数字、智能等现代信息技术，对农业生产、经营、管理和服务进行全面改造的一种新的农业发展模式。从智慧农业建设对现代农业发展的重要作用出发，分析智慧农业关键技术和应用，通过本项目的研究，可以为智慧农业的发展提供理论依据和技术支撑，推动我国农业可持续发展。

关键词:智慧农业;现代农业发展;技术支撑

一、引言

在我国现代社会经济发展中，农业作为一项战略性产业和经济发展的核心组成部分对于保障国家粮食安全具有重要作用。因此，加快智慧农业建设助力现代农业发展是当今世界现代农业发展的必然选择，也是实现农业转型升级和乡村振兴的重要手段。通过加强政府引领和顶层设计，培育智慧农业发展思维和人才，加大科技投入和创新智慧农业商业模式，我们可以推动智慧农业的快速发展，实现农业的可持续发展和现代化水平的提升。

二、智慧农业的发展现状

随着科学技术的持续发展，我国的现代农业生产模式正从传统农业向智慧农业的方向转型，智慧农业成为一种新的现代农业生产方式。目前我国智慧农业的应用范围主要集中在设施农业、经济作物和养殖业等领域。根据国内研究学者的分析，智慧农业具有广阔的应用前景，尤其在设施农业，经济作物，养殖等方面得到了广泛的应用。智慧农业不仅可以通过构建智能控制系统和优化决策系统，实现对环境条件、作物生长、病虫害防治等生产要素的自动监测与精准控制，以达到提高农业生产水平，提高农业生产品质的目的。还在设施农业、经济作物和养殖业中，实现智能化管理和自动化作业，为现代农业生产提供理论依据和技术支撑。目前智慧农业技术正在我国各地逐步推广应用，随着技术的不断成熟和完善，智慧农业必将成为我国现代农业发展中不可替代的重要力量。

三、智慧农业在现代农业发展中的作用

建设智慧农业是发展现代农业的一个重要组成部分，这对实现我国传统农业向现代化的转型有很大帮助。有利于促进我国产业结构调整和优化升级。首先，智慧农业对提升传统农业的效益与品质具有重要意义。智慧农业的发展将传统的人力、物力、财力转变为智能化、数字化的管理模式，利用物联网、云计算等信息技术手段实现对传统农业生产的优化和管理。其次，智慧农业有助于促进我国现代农村经济发展。在智慧农业的支撑下，可以实现对现代农村经济发展中面临的问题进行实时监测，根据监测到的数据制定科学合理的方案进行解决。最后，智慧农业有助于提高我国农民收入水平和生活质量。在智慧农业的支撑下，农民可以实现从土地中解放出来从事其他生产活动，提高收入水平。

（一） 提高农业生产效率

智慧农业通过运用物联网、云计算、大数据等信息技术，将传统农业生产中的人、机、物进行有机融合，形成一体化的农业生产系统。通过对土壤环境、气象条件、作物生长等信息进行监测和分析，实现农产品生产的精确性和自动化，从而提高农业生产效率。例如，在智慧农业的技术支撑下，采用传感器采集土壤数据，利用无人机监测农作物生长情况。根据采集数据分析土壤环境、农作物生长要素。也可利用卫星遥测技术来监测作物长势，通过上述数据分析农作物生长要素，从而确定最佳的施肥和灌溉时间。并且通过智慧农业可以有效地降低人工劳动的成本，减少劳动力消耗。例如在智慧农业技术支持下，可以利用智能手机和平板电脑等智能终端设备实现远程操控，实时监测农作物生长状况，从而减少人力成本的投入和劳动强度。利用物联网进行水肥管理也能够节省大量水资源的浪费。

（二）促进农产品品质安全

近年来，由于农产品质量问题导致的食品安全事件频频发生，为了提高农产品的品质安全，我国在农业生产过程中对农产品的质量安全问题日益重视。由于农产品在种植、运输和储存过程中难免会受到多种因素的影响，导致农产品品质出现问题，严重时还会造成农产品质量安全事故。智慧农业可以通过先进的信息技术和智能检测设备对农产品生产过程进行实时监控和检测，及时发现并处理问题，避免农产品发生质量事故。通过智慧农业技术，快速准确地获取产品生产过程中的数据信息，及时发现产品生产过程中出现的问题并采取相应措施解决，提高了农产品的生产效率和品质，使农业生产朝着科学化、现代化方向发展。

（三）推动农业可持续发展

可持续发展是一种基于“可持续消费”和“可持续生产”的生态经济理论，强调在不影响环境质量、生态系统服务功能和社会文化价值的前提下，以经济合理和最小的资源环境代价，实现经济社会与环境保护协调发展。在传统的农业生产中，为使农业生产力得到提高，大量使用化肥农药等化学品，对生态环境造成了巨大的压力，甚至引起土地退化和土壤质量下降。同时，现代农业发展过程中大量使用化肥农药等化学品会造成严重的环境污染，例如空气污染、水污染、土壤污染等。智慧农业在发展过程中使用更加高效、环保、安全的清洁能源替代传统化石能源，从而减少了环境污染和资源消耗。在农作物生产中应用绿色农药可以有效减少病虫害的发生和农药的使用，同时提高农产品质量。智慧农业在发展过程中可以将传统农业与现代科技有机结合起来，采用高科技手段进行环境监测和管理，这样才能保证食品的品质与安全。因此，智慧农业是实现农业可持续发展的有效途径之一。

四、智慧农业的关键技术与应用

（一）物联网在智慧农业中的应用

物联网是一种信息物理系统，是互联网的延伸和扩展。利用物联网技术，可以将农业生产过程中的环境数据收集到网络上，利用云计算、大数据等信息技术，来对农业生产中的环境数据展开分析，进而提升农业生产的效率，提升农产品的品质。近年来，物联网技术在智慧农业中得到了越来越多的应用，已经逐渐成为智慧农业的核心技术。比如利用物联网技术可以将大棚内的温度、湿度、光照等环境数据采集到网络中，利用传感器对土壤和水质等因素进行实时监测和分析，对大棚内的农作物生长进行远程控制；利用传感器和摄像头实现远程监控，通过手机端、电脑端等查看农产品的生长情况；利用物联网技术实现农业生产管理、精准施肥、种植设备自动控制等。

（二） 大数据在智慧农业中的应用

在智慧农业中数据是其的重要组成部分，是农业生产和管理经营的基本依据。随着科学技术的快速发展，大数据是现代农业发展的有力支持。通过收集、整理、分析和应用农业生产经营过程中产生的大量数据，对农业生产和管理活动具有重要的指导意义。随着现代资讯科技的发展，大数据技术已成为智慧农业发展中不可或缺的一部分。将大数据技术运用到现代农业生产中，不仅可以有效地提升现代农业生产效率，还可以提升农产品的质量。并且能够使现代农业从传统的经验式管理转变为精准化管理。

（三）人工智能在智慧农业中的应用

近年来，人工智能技术已被越来越多地应用于智慧农业。1.在农业生产中使用人工智能技术，能够为农民提供科学、有效的决策建议，为生产提供更好的指导。例如，在农业种植中，利用人工智能技术可以实现对农作物生长状态进行监测和分析，结合作物生长环境情况制定相应的管理方案，保证农作物良好生长。2.在智慧农业中使用人工智能技术还能够实现农业生产的智能化控制。例如，在植物生长过程中使用传感器收集土壤湿度、温度、光照等数据，运用数据分析技术，构建一个数学模型，来对数据进行分析，对植物的生长状况进行预测。并通过控制灌溉系统和施肥系统实现对农业生产的有效管理。3.利用智能控制技术还可以实现自动化控制和智能化决策。例如在智能温室中使用自动控制系统，通过传感器采集温室内外的温湿度、光照等数据并结合作物生长状态进行分析处理，控制温室内的温湿度等环境条件并调整施肥量来实现对作物生长状态的调整。4.在现代农业生产中应用人工智能技术还能够实现对农作物病虫害的监测和预防。例如利用人工智能技术建立病虫害信息数据库并将其上传至农业专家系统中，利用专家系统进行病虫害识别和诊断并提供相应的防治措施。

（四） 无人机在智慧农业中的应用

无人机在农业生产中的应用，能够提升农业生产效率，降低农业生产成本。同时还能提高农产品质量。无人机主要包括动力、导航和控制系统，其中动力系统是无人机的主要组成部分，其能够为无人机提供飞行动力，而导航系统则能够为无人机提供导航定位功能，从而为我国农业生产提供科学依据。为了更好地使用无人机进行农业生产，需要在进行无人机飞行前对无人机进行全面检查和测试。无人机在智慧农业中的应用可以分为农田监测、农作物病虫害防治、植保和种子质量检测等几个方面。其中农田监测是指利用无人机采集农作物生长过程中的各种数据并将其传输到中央系统中，以供相关部门进行决策和分析。

五、智慧农业面临的挑战与对策

（一）安全与隐私保护问题

智慧农业涉及到了很多方面，比如传感器、物联网、大数据和云计算。通过收集各种农业数据来提高农业生产效率。智慧农业在给农户带来便利的同时，也存在安全与隐私保护方面的问题。首先，收集的数据过多，如个人信息、地理位置、农作物类型等，一旦出现泄露会给农户带来严重损失。其次，数据存储的中心化管理模式也存在很大的安全隐患，一旦中心服务器遭到破坏或被黑客攻击，将会给农户带来巨大的经济损失。最后，虽然政府相关部门出台了很多相关政策来保护农户隐私不受侵犯，但是政府政策只能约束和管理平台用户，对于农户来说还是不够具体和完善。

解决以上问题需要从以下几方面入手：首先加强数据收集和存储的安全管理，建立数据保密制度；其次在保障用户隐私安全的基础上，积极开发适用于不同农业场景的数据收集与分析系统；最后构建统一的信息采集和服务平台。

（二）技术标准和规范缺乏

尽管智慧农业的发展已经取得了一些成果，但在实际应用中仍然存在着许多问题。首先，由于智慧农业的技术具有很强的专业性，因此对于专业人才的需求较高。其次，在我国的智慧农业发展过程中，技术标准和规范缺乏，在实际应用过程中会产生很多问题，需要制定相应的技术标准和规范来指导智慧农业的发展。再次，智慧农业技术具有复杂性和多样性，需要技术标准和规范来规范工作人员的操作行为。最后，智慧农业发展过程中还存在一些技术标准和规范不完善、不统一等问题。因此需要建立科学、合理、有效的智慧农业技术标准和规范体系来指导智慧农业的发展。同时还要不断完善相关的制度，从而为智慧农业在我国的现代化农业建设中起到重要的作用提供理论依据。

（三）农民技术素质和接受度问题

智慧农业作为一种现代化的农业生产方式，这就需要提高农民的素质，而当前我国农民整体素质不高，接受新事物能力较差，对于智慧农业的认识也较为肤浅，缺乏必要的技术培训和专业知识。此外，农民对智慧农业的认知程度也不够全面，由于缺少相关知识和经验，农民在选择智慧农业技术时存在较大的盲目性。例如对于智慧农业技术而言，当前很多农民并不知道如何选择智慧农业技术以及如何运用该技术。对于智慧农业的普及和推广来说，农民接受度低也是一大挑战。同时，随着科技进步和社会发展，农民自身也在不断更新知识水平，农民对新事物的接受度和认知能力也在逐渐增强。然而当前我国大多数农民都是以传统的种植、养殖为主，对于智慧农业等新型种植、养殖技术了解较少。而且由于经济水平和受教育程度的限制，大多数农民缺乏接受新事物和信息的能力以及必要的学习成本。在这种情况下，对于智慧农业技术而言，要想有效地实现智慧农业在现代农业中应用还需要加强对农民群体的宣传和培训工作，提高其接受新事物的能力。

六、结论

智慧农业是以农业物联网为基础，利用信息技术和网络技术，对农业生产进行实时监测、数据采集、远程控制和管理的一种新型农业生产方式。智慧农业技术的应用是对现代信息技术的应用，可以实现对农业生产过程中人、机、物的全面感知、信息融合和智能处理，从而提高了生产效率，降低了生产成本。智慧农业涉及多个学科领域，不仅需要大量的资金投入和先进的技术支持，此外，还应加强政府的政策扶持，加强公众的认识。在智慧农业发展过程中，要加强对农民的培训教育工作，提高他们的信息技术水平、信息化意识，加强对智慧农业的宣传。

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