一、智慧农业
1、定义
智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”。除了精准感知、控制与决策管理外，从广泛意义上讲，智慧农业还包括农业电子商务、食品溯源防伪、农业休闲旅游、农业信息服务等方面的内容。
2、应用领域
农业生产环境监控：通过布设于农田、温室、园林等目标区域的大量传感节点，实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度以及土壤水分、电导率等信息并汇总到中控系统。农业生产人员可通过监测数据对环境进行分析，从而有针对性地投放农业生产资料，并根据需要调动各种执行设备，进行调温、调光、换气等动作，实现对农业生长环境的智能控制。
食品安全：利用技术，建设农产品溯源系统，通过对农产品的高效可靠识别和对生产、加工环境的监测，实现农产品追踪、清查功能，进行有效的全程质量监控，确保农产品安全。物联网技术贯穿生产、加工、流通、消费各环节，实现全过程严格控制，使用户可以迅速了解食品的生产环境和过程，从而为食品供应链提供完全透明的展现，保证向社会提供优质的放心食品，增强用户对食品安全程度的信心，并且保障合法经营者的利益，提升可溯源农产品的品牌效应。
二、农业物联网
1、定义
农业物联网，即在大棚控制系统中，运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、PH值传感器、光传感器、CO2传感器等设备，检测环境中的温度、相对湿度、PH值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使技术人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的最佳条件，可以为温室精准调控提供科学依据，达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益的目的。
2、应用功能
a实时监测功能
通过传感设备实时采集温室（大棚）内的空气温度、空气湿度、二氧化碳、光照、土壤水分、土壤温度、棚外温度与风速等数据；将数据通过移动通讯网络传输给服务管理平台，服务服管理平台对数据进行分析处理。
b远程控制功能
针对条件较好的大棚，安装有电动卷帘，排风机，电动灌溉系统等机电设备，可实现远程控制功能。农户可通过手机或电脑登录系统，控制温室内的水阀、排风机、卷帘机的开关；也可设定好控制逻辑，系统会根据内外情况自动开启或关闭卷帘机、水阀、风机等大棚机电设备。
c查询功能
农户使用手机或电脑登录系统后，可以实时查询温室（大棚）内的各项环境参数、历史温湿度曲线、历史机电设备 *** 作记录、历史照片等信息； 登录系统后，还可以查询当地的农业政策、市场行情、供求信息、专家通告等，实现有针对性的综合信息服务。
d警告功能
警告功能需预先设定适合条件的上限值和下限值，设定值可根据农作物种类、生长周期和季节的变化进行修改。 当某个数据超出限值时，系统立即将警告信息发送给相应的农户，提示农户及时采取措施。
三、智能大棚监控系统
1、定义
深圳信立科技有限公司智能大棚监控系统集传感器、自动化控制、通讯、计算等技术于一体，通过用户自定仪作物生长所需的适宜环境参数，搭建温室智能化软硬件平台，实现对温室中温度、湿度、光照、二氧化碳等因子的自动监测和控制。
智能大棚监控系统可以模拟基本的生态环境因子，如温度、湿度、光照、CO2浓度等，以适应不同生物生长繁育的需要，它由智能监控单元组成，按照预设参数，精确的测量温室的气候、土壤参数等，并利用手动、自动两种方式启动或关闭不同的执行结构（喷灌、湿帘水泵及风机、通风系统等），程序所需的数据都是通过各类传感器实时采集的。 该系统的使用，可以为植物提供一个理想的生长环境，并能起到减轻人的劳动强度、提高设备利用率、改善温室气候、减少病虫害、增加作物产量等作用。
2、系统组成
整个系统主要三大部分组成：数据采集部分、数据传输部分、数据管理中心部分。
A、数据管理层（监控中心）：硬件主要包括：工作站电脑、服务器（电信、移动或联通固定IP专线或者动态ip域名方式）； 软件主要包括： *** 作系统软件、数据中心软件、数据库软件、温室大棚智能监控系统软件平台（采用B/S结构，可以支持在广域网进行浏览查看）、 防火墙软件；
B、数据传输层（数据通信网络）：采用移动公司的GPRS网络传输数据，系统无需布线构建简单、快捷、稳定；移动GPRS无线组网模式具有：数据传输速率高、信号覆盖范围广、实时性强、安全性高、运行成本低、维护成本低等特点；
C、数据采集层（温室硬件设备）：远程监控设备：远程监控终端；传感器和控制设备：温湿度传感器、二氧化碳传感器、光照传感器、土壤湿度传感器、喷灌电磁阀、风机、遮阳幕等；
在传统农业中，人们获取农田信息的方式都很有限，主要是通过人工测量，获取过程需要消耗大量的人力，而农业物联网通过使用无线传感器网络不仅可以有效降低人力消耗，还可以检测环境中的温度、相对湿度、光照强度、土壤养分、等物理量参数，通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中，保障作物生长环境最优。
目前我国物联网产业规模保持高速增长态势，为农业物联网的应用推广奠定了基础。根据前瞻产业研究院发布的《2019-2024年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》显示，我国物联网市场规模从2009年的1710亿元显著提升至2015年的7503亿元，预计2018年我国物联网行业市场规模可达到15万亿元。
同时，在政策方面，国家不断完善农业物联网领域的政策，加大农业物联网的支持。农业部发布的《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》中提到，到2020年，农业科技进步贡献率达到60%以上，主要农作物耕种收综合机械化水平达到68%以上。2017年8月，国家发展改革委、财政部、农业部联合印发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》提出，我国要进一步加大高标准农田等基础设施建设投入力度，鼓励各地加强集中育秧、粮食烘干、农机作业、预冷贮藏等配套服务设施建设，扩大对大数据等信息化设施建设的投资。
无人农场是在人不进入农场的情况下，采用物联网、大数据、人工智能、5G、机器人等新一代信息技术，通过对农场设施、装备、机械等远程控制或智能装备与机器人的自主决策、自主作业，完成所有农场生产、管理任务的一种全天候、全过程、全空间的无人化生产作业模式，无人农场的本质是实现机器换人。无人农场是机器换人所要展现的最终形态，物联网替换了人类的感知器官 ; 大数据和人工智能组成智慧云大脑，替换了人类的大脑 ; 无人驾驶的农业机械(简称无人驾驶农机，泛指用于农业生产的所有机器人、无人机、机械装备等)替换了需要人类四肢参与执行的有人驾驶农机。
无人农场的关键技术主要包括物联网技术、大数据技术、人工智能技术和无人智能农业装备技术等。无人农场的关键技术按照模块一般可以划分为感知数据融合技术模块、规划决策技术模块和控制执行技术模块等。感知数据融合技术模块主要包括物联网技术，规划决策技术模块主要包括大数据技术和人工智能技术，控制执行技术模块主要包括无人智能农业装备技术。无人农场的关键技术主要包括以下几个：
（一）物联网技术
近年来，传统互联网技术的不断发展，衍生出了物联网技术。物联网技术主要包括传感器、数据传输等技术。物联网技术将环境、作物和智能农业装备等信息实时连接，构建无人农场的“神经网络”，为无人农场提供精准的数据支持。物联网技术是无人农场智能化的基础，有助于农业生产科学、准确地进行。
传感器广泛应用于各种农业装备中，使得无人农场的各个生产过程可视可控。如，耕整地机械利用超声波传感器、红外传感器和压力传感器等实时感知机具的耕作深度和耕作阻力等信息。
数据传输技术包括有线数据传输技术和无线数据传输技术。5G技术作为一种新型无线数据传输技术，具有传输速度快、延时低等优点，5G技术在无人农场中的应用将成为智慧农业的重要发展方向。
（二）大数据技术
大数据技术，主要包括大数据采集、处理、存储和分析等技术。农业大数据技术能够科学合理地分析农业数据，发现数据之间的潜在关系，进而指导农业生产。农业大数据现在已经成为农业发展的新型资源。农业大数据技术可以建立并不断完善无人农场经验库，形成更加科学、准确的方法论来指导农业生产。
（三）人工智能技术
人工智能技术，主要包括智能识别、智能学习、智能推理和智能决策等技术。人工智能技术让无人农场拥有智慧的大脑，让机器具有类似人类的思考能力。无人农场在农业生产过程中，通过人工智能技术，自主学习训练并增长智慧，从而能够做出更加科学合理的规划决策。人工智能技术在农业上主要有农作物识别与检测、农作物病虫害与缺素诊断、农作物生产精准管控、农产品质量分拣和溯源、土地与种植资源管理等应用场景。
（四）无人智能农业装备技术
无人智能农业装备技术，主要包括状态数字化监测、智能信息感知、自动导航控制、智能动力驱动和装备智能作业等技术。无人智能农业装备，主要包括无人驾驶农业机械、农业机器人和农业无人机等。农业机械无人驾驶是无人农场的重要表现形式。无人驾驶农业机械主要包括无人驾驶精量播种机械、无人驾驶耕整地机械、无人驾驶植保机械和无人驾驶收获机械等。在农田作业时，无人驾驶农业机械需要进行合理路径规划、准确姿态控制、灵敏自动避障和自主停止。
无人驾驶农业机械在实际运行时需要进行行为决策和合理路径规划。科学合理的决策和规划可以确保无人驾驶农业机械安全工作。规划决策技术模块是无人驾驶农业机械的大脑，主要由计算单元组成。各种传感器采集的数据统一传输到计算单元进行计算、规划和决策。无人驾驶农业机械控制执行技术模块接收由规划决策技术模块形成的控制命令，并将这些指令输送给转向、制动等系统，完成自主转向、制动等 *** 作，实现准确姿态控制、灵敏自主避障和自主停止。
农业机器人可以分为除草机器人、施肥机器人和收获机器人等类型。面对复杂工况和恶劣环境，农业机器人也能正常完成农业生产作业。当农业机器人收到工作指令后，农业机器人能自主移动到作业位置并进行作业。
无人驾驶农业机械，与农业机器人和农业无人机等无人智能农业装备共同组成了无人农场地空协同作业体系。无人智能农业装备，是前端物联网技术、大数据技术和人工智能技术的重要载体，在前端无人智能感知与规划决策的基础上，完成无人农场的具体作业。
在信息技术高速发展的背景下，智慧农业被寄予厚望。智慧农业是发展集互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体全新农业生产方式，它与科学的管理制度相结合，让多种信息技术在农业中实现综合、全面的应用，从而助推农业加速腾飞。作为农业人，在农业领域我们究竟该如何做呢？
1、技术提升品质
技术是第一生产力。在农业领域，技术的作用不言而喻，科学先进的农业生产技术不仅可以提高生产效率，更能改善农产品的品质。所以，在做农业的过程中，我们要学会学习农业新技术，钻研农业新技术，力求用技术武装自己，武装自己的企业，这样更容易获得成功。
2、生态模式提高收益
现在，随着产业升级的的影响，越来越多的人开始注重农产品的质量，所以生态农产品才是未来市场的需求品。种养结合的生态模式不仅可以改善环境，更能提高产品质量，增产增效，让农户受益于良性的循环模式，走上可持续发展的农业道路，进一步提高农户的收益。
3、差异化打开市场
农产品同质化严重这已经不是一天两天的事了，所以想尽快打开市场，必须进行产品的差异化。比如品种的差异化、品质的差异化、季节的差异化等等。总之，只有差异化的农产品才更容易吸引消费者，打开消费市场，让农产品走上更多的餐桌。
智慧农业利用物联网技术，实现了智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制方式，有利于降低农业生产成本、提高效率，并保护农村生态环境。我国智慧农业发展趋势整体势头良好，未来随着农业发展思维模式转变，智慧农业有望得以更进一步。
包含五大部分：1、环境监测系统
通过物联网连接传感器对大棚内部空气温湿度、二氧化碳溶度、光照强度、土壤温湿度、土壤EC值、土壤酸碱度、土壤养分含量等进行实时采集，并上传到蜂窝智慧云平台，用户可以通过手机端小程序或PC端大数据平台进行实时查看，出现异常及时报警。
2、设备控制系统
利用蜂窝物联智能控制系统和温室内部的风机、水帘、遮阳电机、卷膜电机、卷被电机、加温电机、电磁阀门、水泵、水肥一体机等设备连接，通过蜂窝智慧云平台能够实现对这些设备的远程控制，根据传感器采集参数变化与作物生长最佳参数对比实时调控或自动控制温控系统、灌溉系统等。
3、水肥一体化设备
建立水肥一体化设备配合内部滴灌/喷灌管道，根据传感器采集的土壤湿度、土壤EC值、土壤养分、空气湿度等参数，实现对作物的精准施肥和灌溉，节约水肥，降低能源损耗。
4、可视化管理系统：
在大棚安装海康星光级高清摄像机实现对农场进行监控，通过蜂窝智慧云平台可以实现对农场的进行24小时在线监管，同时有利于管理人员是实现在办公室就可以远程对现场的人员、物资、作物进行管理，提高管理效率。
5、智慧农业大数据中心：
在办公室树立大型LED拼接屏幕，用来实时展现农场的实时状况，有利于多部门协作管理农场，提高办事管理效率。
在未来几十年里，农业产业将比以往任何时候都更重要。根据联合国粮食和农业组织的数据， 2050年的粮食产量需要比2006年增加70%才能养活地球日益增长的人口。为了满足这种需求，农民和农业公司正在转向运用物联网的分析和更大的生产能力。
农业技术创新不是什么新鲜事。几百年前，人们用手持工具，工业革命带来了轧棉机，19世纪出现谷物升降机、化肥和第一台天然气动力的拖拉机。到世纪末，农民开始使用卫星来计划自己的工作。物联网将把农业推向新的高度。智能农业已经越来越普遍，因为有了农业机器人和传感器，农民和高科技农业正在标准化。物联网应用在未来几年将帮助农民满足世界粮食需求。
高科技农业：精准农业与智能农业
农民已经开始使用一些高科技的农业技术提高他们的日常工作效率。例如传感器可以让农民获得在地区的详细的地形和资源地图，土壤酸度和温度的变量。他们还可以利用天气预报来预测未来几天和几周的天气模式。
农民可以使用他们的智能手机远程监控他们的设备、农作物和牲畜，统计牲畜饲养和生产。他们甚至可以利用这项技术对农作物和牲畜进行预测。无人机已成为一个重要的工具来调查农民的土地和作物数据。JohnDeere（农业设备生产商）已经开始把拖拉机联网，创造了一个展示作物产量数据的方法。与无人车类似，该公司正在研发自动驾驶的拖拉机，这将释放农民的劳动力并进一步提高效率。
所有这些技术都有助于精确农业或精准农业，利用卫星图像和其他技术（如传感器）来观察和记录数据的目的是提高生产产量，同时最大限度地降低成本和节约资源。
农业的未来：物联网，农业传感器，农业无人机
智能农业和精准农业正在起飞，但它们可能只是农业世界更大规模使用技术的先驱。Business Insider的高级研究服务预测，农业中物联网设备安装将从2015年的3000万增加到2020年的7500万，达到20%的复合年增长率。
美国目前在物联网智能农业方面世界领先，每公顷（25亩）农田可以产生7340公斤的谷物（如小麦、水稻、玉米、大麦等），而全球平均水平是3851公斤谷物每公顷。
在未来几十年里，随着农场变得更加紧密，这种效率应该有更大的提高。OnFarm，一个农业物联网平台预计，农场在2050年平均每天要产生410万个数据点，而2014年只有190000个。
此外， OnFarm多次研究发现，农场的平均产量上升175%，能源成本下降7美元至13美元每英亩，灌溉用水量下降 8%。
鉴于物联网应用在农业中的所有好处，不难理解农民会越来越多地转向使用农业无人机和卫星。
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