为贯彻落实国务院“互联网＋”行动计划要求，以实现农业生产智能化、经营电商化、管理高效化、服务便捷化等“四化”为目标，以提升种得好、管的好、卖得好、服务好“四好”为功能定位，促进云计算、大数据、物联网、移动互联网等新一代信息技术与农业生产、经营、管理、服务全面融合发展，加快农业生产方式转变，创新农产品流通渠道，实现农业管理的高效透明，推进农业信息服务进村入户，建立起全面支撑现代农业和城乡一体化发展的信息化新格局。

智慧农业解决方案基于物联网、云计算、大数据、人工智能等现代信息技术，遵从国家政策文件要求和技术规范标准，以IT基础设施为依托，安全与管理体系为保障，标准规范体系为依据，建设“一个中心、四个平台、N个系统”，一个中心即一个智慧农业云数据中心；四个平台即“互联网+”农业物联网智能生产平台、“互联网+”农产品电子商务平台、“互联网+”农产品质量追溯平台、“互联网+”农业综合服务平台；N个系统涉及农业生产、项目管理、资金监管、综合执法、行政审批、市场信息、农技服务、政务办公等多个子系统。

智慧农业是指将各类传感器应用于农业生产、管理环节。通过现场采集环境数据，经平台分析、处理，已实现智能化控制，减少量化劳动力及农资投入，提高农业生产效率。通过实施物联网应用，农业将逐渐从已人力为中心转向以信息和软件为中心的生产模式，从而实现智能化、自动化、数据化和可视化的生产和管理。

智慧农业作为未来农业的发展方向，用现代科技，对农业生产、管理方式带来一次升级。农业从事者不必如之前一样，面朝黄土背朝天，只需滑动鼠标，轻点开关，甚至是完全智慧农业系统地运行，自动进行施肥灌溉等作业。

智慧农业，通过仪器仪表、传感器技术等，实时监测，作为自动控制的参变量依据的物联网，实现对农产品的生长环境及生长、生产、加工、流通和销售等过程的全生命周期全自动化管理，为解决农业种植环境和食品安全问题提供了技术保障。为农业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。

农业物联网方案由三部分组成：感知层、网络层、数据处理层。

• 感知层：通过传感器来全面采集各种数据，包括土壤的、空气的、水质的和动植物生理的；通过摄像头来监控动植物的生长情况、健康状况等；通过设备来调整动植物的生长、仓储等环境参数；
• 网络层：感知层的各种设备通过网络层设备连接到云平台。网络层支持广泛的连接接入，方便各种终端接入。常用的传输技术包括：LoRa、NB-IoT、WiFi、RS485、Zigbee、RFID、4G、5G等；
• 数据处理层：数据处理层能够把感知层收集到的终端数据做统一标准化处理，提供给上层应用。也可作为大数据的管理平台，此外还可以管理维护设备。

一、智慧农业价值

二、智慧农业实现功能

1.实时数据采集

 通过各种传感器实时的采集动植物生长环境的关键指标参数，包括：

（1）环境参数：包括空气温湿度、光照度、二氧化碳、有毒气体（氨气、硫化氢）等参数；

（2）气象站参数：包括风速、风向、大气压力、降雨量等参数；

（3）土壤参数：旱地主要使用土壤温度和土壤湿度；水田主要使用水温和液位。对于土壤盐分、酸碱度较为敏感的种植品种，还可增加土壤PH值、土壤EC值等传感器；

（4）水质参数：包括水温、溶解氧、PH值、电导率、氨氮、浊度、ORP等参数。水质传感器能适应海水腐蚀环境，维护周期能延长到2-3个月。

2.远程视频监控

通过在生产现场安装摄像头来实现，建议球机或枪机的像素高于200万像素。

通过视频数据，可用于监测农作物的生产情况、劳动作业情况、投入品使用情况和病虫害情况。

3.智能控制

（1）手动控制：用户现场直接操作控制箱；

（2）远程控制：用户远程通过平台来操作；

（3）自动控制：用户配置规则引擎，当规则条件满足时，自动触发操作。如结合土壤水分传感器，来智能控制电磁阀的开关。

通过现场的控制终端来实现农用设备的智能化控制，调节作物处于最适宜的生长环境。

4.智能预警

用户可配置各种参数的上限阈值和下限阈值。

当实时采集的参数数据不在上下限阈值之内时，会向用户发送异常告警通知，支持微信、短信等方式。

5.传感网和监控网的合一

同时支持NBIOT终端（用于传感器、农用设备等低速率业务的接入）和WiFi、4G（用于视频监控等高速率业务）接入。NBIOT终端将传感数据采集网和视频监控网两网合一，降低现场部署和维护成本。

三、智慧农业行业场景

1.大田种植

 主要实现大田“四情监测”：包括墒情、苗情、虫情、灾情。

（1）墒情：主要采集土壤温湿度、光照度、空气温湿度、风速、风向、降雨量等环境参数。

（2）苗青/灾情：通过摄像头定期拍摄的农作物生长图片来判断。

（3）虫情：通过摄像头定期拍摄的农作物图片来判断或者通过智能虫情监测设备，通过色诱、性诱的方式诱捕虫，并定期上报图片。

2.畜牧养殖

（1）畜禽圈舍环境监测：实时监测圈舍内空气温湿度、CO2、光照度、有毒气体（NH3、H2S）、压差等参数。历史变化曲线展示。异常时预警；

（2）生产视频监测：监测畜禽的生长情况、健康状况等，以及远程视频诊断；

（3）生产环境控制：结合监测数据合理有效的控制灯光、通风等农用设备，保障圈舍环境满足畜禽的生长、发育和繁殖。支持远程控制和自动控制；保存畜禽生长环境关键数据、生长期图片和投入品使用情况。消费者可溯源查询。

3.水产养殖

适用场景：淡水养殖、海水养殖等。

（1）养殖环境监测：实时监测气象信息，包括空气温湿度、风速、风向、降雨量、大气压力等参数。历史变化曲线展示。异常时预警；

（2）水质参数监测：实时监测水温、溶解氧、PH值、电导率、氨氮、浊度、ORP等水质参数。历史变化曲线展示。异常时预警；

（3）生产视频监测：监测水下养殖对象的活动状态与状况；

（4）生产环境控制：结合监测数据合理有效的控制增氧、换水和喂料等设备。支持远程控制和自动控制；生长期图片和投入品使用情况。消费者可溯源查询。

4.设施农业

适用场景：浸种催芽、大棚育苗、大棚种植、观光温室等。

（1）设施环境监测：实时监测设施内的空气温湿度、CO2、光照度，以及设施外的风速、风向、压力、降雨量等参数。历史变化曲线展示。异常时预警；

（2）土壤参数监测：实时监测土壤温度、土壤水分、土壤PH值、土壤EC值等参数。历史变化曲线展示。异常时预警；

（3）生产视频监测：监测作物的生长情况、投入品使用情况、病虫害状况等，以及远程视频诊断；

（4）生产环境控制：结合监测数据合理有效的控制灌溉、光照、通风等农业设备。支持远程控制和自动控制；保存生长环境关键数据、生长期图片和投入品使用情况。消费者可溯源查询。