我国农业的基本现状是“大国、小农”。 农业从业人员短缺、老龄化、农用地减少等问题仍然制约着农业产业的发展。 利用高科技和互联网技术发展智慧农业，改变传统农业生产方式，是一个现代化的时代。 作为农业发展的必然趋势之一，基于农业信息化和人工智能的“智慧农业”应运而生。

  智慧农业以信息和知识为核心要素，实现信息感知、量化决策、智能控制、精准投资、个性化服务的新型农业生产模式，是农业信息化从数字化到网络化再到网络化的高级阶段。 智力。

一、全球智慧农业发展现状

  智慧农业已成为世界现代农业的发展趋势。 世界各国都在加快智慧农业部署，深化人工智能、大数据、云计算等技术在农业领域的应用。

  从全球范围看，美国、以色列、德国、日本、澳大利亚等国家在智慧农业发展水平和智慧农业软硬件技术水平方面处于相对领先地位：

  (1)美国农业是大型家庭农场的典型代表。 美国农场平均规模超过200公顷，远超我国95%以上小农户仅3.4公顷的经营面积。 美国农业采用的模式具有人均耕地较多、劳动力成本高的特点，这就决定了美国农业需要依靠数字化、机械化来解决劳动力成本问题，提高生产效率。 美国的信息化建设始于1950年代。 美国提供援助、税收优惠等政策支持，建立信息服务体系，全面收集、整理和保存大量农业数据资源，支持农业信息化网络基础设施和投资模式建设。  ，营造农业信息化发展环境。 自1990年代末以来，美国政府每年拨出超过10亿美元建设农业信息网络。 美国经过多年发展，现已成为世界上农业信息化程度最高的国家之一。 据《中国数字乡村发展报告（2020）》预测，美国在全球数字农业市场的市场份额为31%，排名第一。 大数据和互联网方法正在被用来提高农业生产的效率和效益。 大数据农村信息传播的商业化运作模式逐渐成为美国农业生产信息传播的重要模式之一。

（2）以色列有35.1万公顷耕地，人均0.058公顷。 气候干燥多雨。 约60%的土地为沙漠，耕地自然条件极差。 受农业资源限制，以色列政府高度重视智慧农业，农业发展走资源高效、集约化生产之路。 以色列的灌溉技术领先于一般农业国家。 它通过土地上的传感器采集数据，实现浇水时间和浇水量的自动化，减少水资源的浪费。 除了灌溉技术，以色列还拥有综合生物防治技术、高产种繁技术、精准农业信息技术、多倍体育种技术、光热网膜技术等领先技术。 成本、商业模式多元化、生产管理信息化、大数据管理精准化等特点。

  (3)德国智慧农业具有农业机械化程度高、形成独特的生态农业、农业社会化服务历史悠久等特点。 搭载“3S”技术的德国大型农机可在室内电脑自动控制下进行精准播种、施肥、除草、收割、畜禽精准饲喂、奶牛数字挤奶等各种农田作业 . 可实现同地块异地矢量施肥喷洒，保证药肥高效利用，避免环境污染。  2017年，欧洲农业机械协会提出，欧洲农业未来的发展方向是以应用现代信息技术和先进农业机械设备为特征的农业4.0模式。 据德国农民联合会统计，现在一个德国农民可以养活144人，是1980年的三倍。

  (4)日本农业存在人均耕地严重不足、老龄化现象严重、劳动力不足等现象。20世纪末，日本开始大力发展“大数据农业”等革命性技术，  “物联网农业”实现农业发展。 信息化和集约化经营，利用信息技术打造新型农业生态模式，减少农业对自然环境和从业者的依赖。 政府多次出台相关政策，推动新兴技术在农业领域的应用，并多次拨款支持智慧农业专项研究。 同时，日本通过了《农业现代化资金补助法》，对参与智慧农业的每一位农民进行补助。  600万日元，农业合作社5000万日元。 日本政府通过发展智慧农业，实现了在农业从业人员减少的趋势下，农业竞争力不断提升。 目前，日本是亚洲农业信息化比较发达的国家。

（5）澳大利亚是绿色农业发展最快的国家，生态农业种植面积达600万公顷，占世界总面积的19%。  1990年代以来，澳大利亚积极推动新技术在农业种植中的应用，将全球定位系统、农田遥感监测系统、信息采集系统、地理信息系统、农场数字化管理系统等多项先进技术应用于农业、 实现从耕作到播种、施肥、施药、收获等多个环节的精准化。 随着网络技术的不断发展，澳大利亚正在利用物联网、云计算、移动互联网等现代信息技术发展智慧农场、数字农场等智慧农业模式。 同时，政府投入大量物力和财力，对农民进行专业知识和计算机技术培训，提高农民素质，提高农民掌握先进农业技术的能力。

  二、我国智慧农业发展现状

  总体来看，与全球市场相比，我国智慧农业起步较晚，农业机械化和运营智能化程度远低于其他领先国家。 尚处于成长初期，市场空间广阔。 受益于我国全方位的政策红利支持，金融投入的不断加大，推动了智慧农业市场的快速发展。 各地区普及程度不同，市场竞争格局分散，但细分市场稳步发展。 详情如下：

  （一）智慧农业处于成长初期，全方位政策和财政资金支持，市场空间广阔

  目前，我国智慧农业研发已初具规模，标准化技术和应用流程较为成熟。 但由于我国在农业物联网框架下智慧农业运行相对较晚，仍处于示范项目引导下的早期成长阶段。 在智慧农业领域，我国已基本形成从国家顶层设计到地方实施、从基础设施建设到技术推广应用、社会服务的完整政策体系。

  从长远来看，智慧农业是解决我国人地矛盾的重要途径。 根据国家战略规划，2025年我国农业数字经济占农业增加值的比重将从2021年的7.3%提高到15%。 农业生产经营数字化转型取得重大进展。 到2035年，基本实现农业农村现代化。 同时，2020年，全国县级农业农村信息化建设财政投入总额达到341.4亿元，全县财政平均投入1292.3万元，比上年增长65.3%； 农村人均财政投入46.0元，比上年增长79.6%。 投资的不断增加促进了行业的快速发展，市场空间广阔。

（二）经济发展不平衡导致地区差异，各地区积极探索差异化发展路径

  2020年，全国县域农业农村信息化发展总体水平达到37.9%，同比提高1.9个百分点，其中东部地区为41.0%，中部地区为40.8%， 西部地区为34.1%。 从区域整体发展水平看，高于全国整体发展水平的省份有14个。 其中，浙江以66.7%的发展水平继续保持全国领先，江苏、上海分列第二、第三。 分别为 56.5% 和 55.0%。 浙江、江苏、上海等东部经济较为发达的省份，数字农业和农村的发展水平远高于西部省份。 但是，即使在浙江、江苏等发展水平较高的省份，县域之间的发展依然不平衡。

  基于上述地区差异的背景，我国通过大力投资经济发达地区、发展农业农村数字化，形成了一批典型示范区。 以这些地区为示范，向经济落后地区推广，逐步实现全国农业农村。 数字化。 在我国统筹规划下，各地认真贯彻民族精神，陆续出台促进智慧农业发展的相关政策，探索符合各自禀赋优势的差异化发展路径。

  （三）智慧农业细分行业多，行业竞争格局分散

  智慧农业覆盖面广，细分领域多。 按行业分为种植业、畜禽养殖业、水产养殖业； 按制作工艺分为前期制作、中期制作、后期制作； 按技术类别分为大数据服务、物联网及设备、智能设备、管理系统。  ，交易平台。

  按行业划分，畜禽养殖信息化水平最高，为30.20%，设施养殖、种植业、养殖业信息化水平分别为23.50%、18.50%和15.70%。 市场发展空间。

  我国智慧农业还处于成长初期，细分领域较多。 全方位的政策红利催生了农业生产企业、互联网巨头、区域新兴企业和产业资本进入智慧农业领域。 行业现有企业大多处于起步阶段，尚未进入产业链的各个环节已经形成成熟市场，导致我国智慧农业竞争格局分散、不清晰，而 每个企业的市场地位都随着市场动态变化。

（四）物联网及设备、大数据服务及管理系统等子行业快速发展

  1）物联网与装备：我国农业物联网产业已初步形成完整的物联网产业体系，各类农业专家系统、配方施肥系统、监测预警系统、质量追溯系统等农业专用软件 平台和农业物联网解决方案。 方案咨询、软件服务等发展迅速，应用前景广阔。  《农业科技发展“十三五”规划》提出，到2020年，我国农业物联网等信息技术应用比重由2015年的10.2%提高到17%，水平 农业生产信息化、智能化水平显着提高。

  2）大数据服务与管理系统：在我国智慧农业平台中，根据《中国智慧农业发展研究报告》数据，2014年至2020年，各级地方政府共建设智慧农业709个—— 相关项目，其中平台建设项目268个。 目前，“互联网政务服务”平台快速向乡镇延伸，农业行政审批电子化改革初见成效，“互联网基层”党建建设全面展开， 平安农村数字平台初步建成，6级网络化应用体系基本建成。 推广“互联网政务服务”，有利于建设服务型政府，为公众提供更加便捷高效的政务服务。

  3.机会

  （一）加快完善智慧农业政策顶层设计，大力推动产业发展

  在政策层面，我国多年来一直提到“农业信息化”和“农业现代化”。  2014年，我国首次提出“以农业物联网和精密装备为重点的全过程农业信息化和机械化技术体系建设”，将物联网建设作为农业重点工程 信息化。  2016年，智慧农业被写入国家重要文件，标志着智慧农业成为我国战略发展顶层设计的重要组成部分。  2018年以来，国家越来越重视传统农业的数字化升级，智慧农业相关政策的频次大大加快。 把乡村振兴作为重大部署战略，确立农业农村优先发展方向，加快推进农业农村现代化。 我国2021年印发的《推进农业农村现代化建设“十四五”规划》提到“要加快建设数字乡村，发展智慧农业。建立和推进农业农村大数据应用” 系统，推动物联网、大数据、人工智能、区块链等新一代信息技术与农业生产经营深度融合。”

“乡村振兴”战略实施以来，我国农业农村现代化取得了突破性进展。 农民人均收入增速连续10年高于城镇居民。  2021年，我国农村居民人均可支配收入18931元，增长9.7%，高于城镇居民2.6个百分点。 乡村振兴战略的实施有力推进了农业基础设施建设，为农业生产向智能化转型提供了有力支撑。 同时，随着国家各项政策的实施，智慧农业建设现已成为新农村建设的重要项目。 国家对智慧农业和农业现代化的重视和引导，成为推动智慧农业发展的重要契机。

    （2）新兴技术的快速发展为智慧农业提供了良好的技术支撑

    智慧农业是技术密集型产业。 引入5G、云计算、人工智能、大数据、互联网、物联网等新兴智能技术，提高现代农业生产能力。 新兴智能技术以理念为驱动，以示范应用为引领，技术进步显着，产业应用更加成熟。 在与农业的融合发展中，智能农业技术实现了快速突破。 利用作物环境信息传感器、水肥一体化、灌溉节水控制器等技术，实现作物大棚智能化管理； 农业大数据和云计算技术，实现灾害预警和作物产量预测量化； 大规模使用作业监控系统，加快深层土壤松动，打破犁底，改善犁层结构，增强土壤的蓄水保墒能力 干旱和内涝。 随着新兴技术的不断发展和应用领域的横向扩展，农业生产的智能化水平将大大提高，农业资源的配置、规划和利用将更加高效，农业信息化将从单一的技术应用转向 到全面的技术应用。 集成和组装。 及配套应用，智能科技与智慧农业的深度融合，为农业现代化发展提供了坚实的技术支撑。

    （3）地权确权带来的规模化经营增加了智慧农业发展的需求

    为规范农村土地经营权流转行为，保护流转当事人合法权益，加快推进农业农村现代化建设，2021年1月，农业农村部印发《  《农村土地经营权流转管理办法》。 确保农地为农地，防止耕地“非农化”，防止耕地“非粮化”。

随着土地所有权、土地使用权等权利的确认和承认，我国土地流转率直线上升。 据农业农村部数据，我国土地流转规模从2007年的6400万亩增加到2018年的5.31亿亩，部分省市耕地流转已达50% 速度。 土地流转有利于解决和实现土地、劳动力、资金、技术、信息等生产要素的优化配置和组合，实现规模经营的发展。 智慧农业带来的降本增效，主要是基于农业生产的高规模化、集约化。 农业生产面积越大，规模越大，边际成本越低。

  随着农村土地流转的进一步推进和农业经营的集约化，市场对智慧农业的需求还有很大的发展空间。

  （四）农村基础设施不断完善，为智慧农业的普及推广提供了有利条件

  我国农村网络基础设施不断完善升级。 全国行政村光纤接入、4G覆盖率超过98%1，农村广播电视网络基本实现全覆盖，人工智能、5G、大数据等新一代互联网技术逐渐成为主流 农村地区可用。 区域推广应用，截至2021年底，我国已建成5G基站142.5万个，占全球60%以上，5G用户数达到3.55亿。 新一代高速网络快速向农村延伸，为智慧农业发展和数字乡村建设奠定了网络基础。 同时，农村物流设施建设逐步完善，农村电子商务服务支撑能力显着增强，农村电网、水利、道路等基础设施数字化升级步伐加快 . 农村基础设施建设的不断完善，为智慧农业的普及推广提供了有利条件。

（五）疫情加速智慧农业转型

  新冠肺炎疫情期间，居家隔离、停产停工、物流运输限制等因素，给农产品销售带来了很大困难，也让农民进一步认识到数字化的重要性，加速了农产品销售。 智慧农业转型。  2020年3月，农业农村部开通了全国新冠肺炎疫情农业农村应对数据服务平台，不仅提供农业政策信息和服务，更重要的是利用现代信息技术创新提升 通过对农业产业链和数据链的渗透整合。 采集和应用方式进一步提升了农业数字化水平。  2020年7月，农业农村部、财政部发布2020年强农惠农重点政策，其中提到“为应对新冠肺炎疫情新形势，国家将继续加大力度 投入支农，加快农业农村现代化。” 为防止人员聚集和交叉感染，疫情期间线下超市、便利店等实体零售店均关闭。 网络购物进一步渗透到全国，特别是边远贫困地区，带动物流体系进一步辐射和覆盖农村。  ，为农业农村数字化转型提供了有利机遇。

  在产业化、集约化的基础上，农业生产面积越大、规模越大，边际成本越低。 随着农村土地流转的进一步推进和农业经营的集约化，市场对智慧农业的需求还有很大的发展空间。

  4. 挑战

  （一）智慧农业区域发展不平衡，全面推广和规模化产业化应用尚需时日

  近年来，虽然我国智慧农业发展迅速，但在东部沿海经济发达地区建成了一批智慧农业示范区县和智慧农业龙头企业。 在发展水平、基础设施建设、创新应用主动性等方面还存在一定差距。 因此，智慧农业的推广普及也存在明显差距。 此外，目前的智慧农业大多是示范项目，行业的大规模应用尚未普及，也需要一定的时间。 虽然全国推广和产业化应用是智慧农业未来的发展趋势，但这个过程离不开国家政策的不断支持，基础设施的不断完善，配套体系的不断落地，需要一定的时间。  . 在此过程中，行业企业需要不断加强技术研发、制造、渠道布局等方面的能力，才能随着行业的发展不断壮大。

（二）互联网巨头加速布局，行业竞争加剧

  国家政策的扶持，不仅推动了大北农、文氏等传统种养企业向智慧农业转型，也吸引了一批现代互联网公司和农业科技创业公司以智能化技术解决农业问题。 通过不同的模式解决开发问题。 阿里巴巴、京东、网易等互联网巨头纷纷布局智慧农业，探索应用方向。 同时，智慧农业的竞争格局呈现出一定的区域特征，跨区域竞争日趋激烈。 农业领域虽然覆盖面广、复杂度高、专业要求高，但开发出符合实际需求的产品，还是需要对行业有深厚的经验和了解。 互联网巨头和本土新兴企业在农业领域的优势还不明显。 但互联网巨头的加入在一定程度上加剧了行业竞争，对深耕行业的企业提出了更高的要求。

  五、智慧农业未来发展趋势

  （一）从成长初期到全面推广阶段，下游应用从政府侧向行业侧延伸

  在国家政策的大力支持下，智慧农业发展迅速。 从发展初期的经济发达地区，建设一批有影响力的智慧农业应用示范项目，建设一批国家级智慧农业示范基地，走向全国。 各地区全面推进阶段推进。 根据中商产业研究院对中国智慧农业未来发展的预测，到2025年，我国将基本完成智慧农业部分试点培育，完成一批智慧农业示范区县示范 以及我国东部沿海经济发达地区的智慧农业龙头企业。 模式，并开始进入全面推广阶段。

  此外，目前智慧农业的下游应用领域主要是政府部门和农业示范园区。 越来越多的农业企业和家庭农场会使用更多与智慧农业相关的技术和产品来提高生产效率和产品质量。

（二）全面推进农业信息数字化进程，建立农业数据库

  随着遥感观测与导航定位、互联网、物联网、大数据等技术的融合，农业信息的获取需要多层次的监控和实时反馈。 从海量、多源、复杂的数据中提取有用信息，建立合理有效的农业数据库和数据集，将是未来智慧农业发展的重要方向。 农业大数据包括土壤、气候、水分、植保、动保等自然资源信息数据，以及农资、扶贫、流通、治理等行政行为信息数据。 通过对上述信息和数据的有效分析研究，农业产业可以建立标准化、系统化、共享化的数据基础，从而实现数据驱动农业发展，把握发展趋势，引导农业生产，调节市场供给，促进农业发展。 创新与发展。 的目标。 农业农村部提出，农业大数据是智慧农业的神经系统，是推进农业现代化的核心关键要素。 大数据开发与应用的基础。

  （三）提升农业全产业链数字化水平，市场竞争格局逐步明朗

  传统农业全方位、全角度、全链条的数字化转型进程加快，覆盖农业生产从产前到产中的全周期智能化，加快从消费向生产加工的延伸， 智慧农业建设将开启新局面。 基于农业产业链数字化覆盖的逐步延伸和服务主体类型的增加，服务体系更倾向于提供从业务咨询到最终项目实施的全周期综合解决方案。 能够满足上述客户需求的企业将逐渐占据更多的市场份额，而只能提供一种或几种特色产品的小企业将逐渐成为大企业的供应商，市场分工将进一步明晰 .

（四）建立健全统一的国家标准和行业标准

  物联网的标准化将成为占领物联网制高点的关键之一。 目前，智慧农业产业整体发展还不成熟，行业竞争不充分。 虽然相应的国家和行业标准已经逐步建立起来，但对农业物联网本身的认识并不统一，有的还停留在战略粗线层面。 网络标准的发展相对缓慢。 因此，未来国家迫切需要建立相应的智慧农业产业标准和规范，规范行业企业的发展和相应产品的生产和销售。 在这个过程中，能够主导或参与相关标准制定的企业优势明显。 一方面，因为他们参与了标准的制定，他们自己的产品更有可能达到标准； 另一方面，他们可以更快地开发出符合标准的产品并投放市场。 从而获得更大的市场竞争优势。