2018智慧农业发展报告（下篇）

BACKGROUND

“面朝黄土背朝天”，这是自古以来人们对农民的基本印象。中国是一个农业大国，也是一个农业弱国。智慧农业作为现代农业发展的高级阶段，是我国农村经济社会发展转型的必由之路，也是增加农民收入的重要方式。伴随着物联网、大数据、人工智能等新技术的快速发展，智慧农业有望改变现有农业生产方式，驱动农业变革。

通过研究行业现状，着重探讨新技术如何驱动农业发展、提高农业生产效率、提升农产品质量，同时探讨如何解决水资源短缺、化肥农药使用过量以及农村劳动力不断减少等问题，改善农业“看天吃饭”的现状。

智慧农业涉及农业的生产、流通和销售三个环节。目前，智慧农业多应用于生产环节，即利用新技术实现农业生产环节的精细化、智能化和现代化发展。我们从中国实际现状出发，详细列举说明了智慧农业四大典型应用，根据目前行业内存在的问题，提出了几点关于智慧农业未来发展的建议。

中国智慧农业四大典型应用场景

数据平台服务

以平台为基础，进行作物的精准管理

数据平台服务指的是利用传感器、无线通信、大数据、云计算、物联网、人工智能等技术进行数据收集并分析，通过可视化展示，对农作物的生长情况进行实时跟踪、病虫害监测，对农作物的产量进行预测等。

主要通过“空天地”三种方式进行数据收集

农业数据收集主要有卫星、无人机和传感器等“空天地”三种方式，通过卫星遥感技术收集土地、农作物以及天气气候等数据、无人机航拍实时监测农作物长势、病虫害等数据以及传感器采集空气、土壤的温湿度、土壤水分、光照强度和农作物生长数据等，通过对收集到的数据进行分析、处理，并建立可视化模型，实现对作物的精准管理。

用无人机航拍收集数据的企业较少，根据实际应用情况，以是否使用卫星遥感技术来区分企业不同服务

数据主要有三种收集方式，由于专注于用无人机航拍收集数据的企业较少，且使用航拍收集数据在各个企业中占比不高，因此以是否使用卫星遥感技术来区分企业不同的服务。

使用卫星遥感企业：借助农业大数据解决“看天吃饭”问题

我国应用在农业方面的空间卫星主要有风云气象卫星、北斗卫星和高分卫星，三者搭配地面监测站使用，能够获取实时以及高分辨率的数据，利用深度学习等人工智能技术实现种植面积规划、确定地块位置、地块边界划分等，根据历史数据，包括历史地形、坡度、土壤综合情况以及气候等，预估农作物产量和估算生长周期等。目前，多应用于大田种植。

未使用卫星遥感企业：传感器为主要数据收集方式

通过传感器收集土壤温湿度、空气温湿度、光照强度、以及降水量等数据，通过小基站将数据集成，运用无线网络传输将集成后的数据传输到大基站中，后将数据存储到云上。通过对云上的数据进行分析以及模型构建等操作后，在终端实时显示，对作物生长进行精准管理。

数据质量不高、收集周期长是当前行业内主要存在的问题

无人机植保

无人机植保产业链构成

无人机植保能够解决农村劳动力短缺、劳动力成本高、农民效率低、农药使用严重等问题。无人机植保产业链包括三个部分：原药研发、无人植保机制造以及飞防队进行植保服务。原药分为固态和液态两种药剂，目前多以液态药剂为主，植保无人机制造企业或者飞防组织根据实际情况进行原药加工以及兑水稀释后，对农作物进行植保作业。

植保平台将植保农户和植保飞防队连接起来，农户通过平台下单，平台为植保队分单后，植保队为农户进行植保作业，作业完成后农户通过平台对植保飞防队进行评价。

无人机植保产业三个关键因素：农药、无人机、植保队

农药一般分为固态药剂和液态药剂，固态药剂由于颗粒大小不同，会出现堵塞喷头行为；而液态药剂喷洒过程中使用雾状形式，会出现药液漂移问题，需要研发设计专用喷头。

目前无人机植保领域大多数公司运用自家的无人机进行植保作业，而大部分的无人机植保公司没有太多的核心技术，经过各个零件简单组装后，为农户进行植保作业，作业效果不尽理想。

植保队通常由多人组成（也可能是家庭式作业—夫妻、兄弟），为当地农户进行植保作业，经验对于植保队员尤其重要。

当前，无人机植保产业主要存在以大疆、极飞和农田管家为代表的三种不同的运营模式

无人机植保产业的发展需要进一步提升无人机和植保队的作业效率

无人机植保行业存在很多的问题，通常航空喷洒的农药浓度比较高，需要兑水稀释，而农药中的溶剂密度小于水，当掺入水时，比重小的药剂会发生漂移现象；同时，无人机续航时间在20分钟左右，一分钟作业1-2亩，作业面积将近40亩后，就要进行电池的更换，续航时间短问题需要解决；另外，飞防植保队需要携带电池或者无人机零部件等设备进行全国各地作业，作业距离远、时间长，这些问题都直接或者间接地影响了植保无人机行业的发展。

我们认为，植保无人机行业的发展需要提升两个方面的效率：无人机作业效率和飞防植保队作业效率。

农机自动驾驶

通过卫星、传感器和摄像头等采集数据，实时控制，实现农机自动化沿直线作业

农机自动驾驶指的是利用导航卫星实现农机沿直线作业功能，主要利用角度传感器获取农机偏移数据、摄像头获取周围作物生长数据以及导航卫星实时定位跟踪车辆信息数据，将三者获取的数据经过无线网络传输到控制端，对数据进行分析后，利用车载计算机显示器实时显示作业情况以及作业进度等。

农机自动驾驶根本：农机车辆导航系统

车联网是实现农机自动驾驶技术的前提。车联网指的是通过卫星导航系统、无线通信、传感器等技术，对车辆进行数字化管理，包括实时跟踪、监管车辆运行状况等，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管。

农机自动驾驶的根本为农机车辆导航系统，通过车辆导航系统实现农机的作业监测、路径规划等操作。目前主要应用于拖拉机、收割机、小麦机和青贮机等农用机械上。

农机自动驾驶企业：以平台服务方式对车联网的农机进行实时控制、管理

农机自动驾驶的目的是为了提高作业效率以及作业质量。传统的农机企业需要一堆操纵杆，同时需要进行各种组合动作控制，才能实现农机的作业任务。

而当前阶段的自动驾驶技术指的是在作业过程中，根据机手的简单按钮操作，利用卫星导航系统，实现农机的自动化沿直线作业，解决了以往农机作业时完全依赖机手的经验以及熟练程度的问题。

国内只有少数几家企业在做农机自动驾驶方向且核心部件多采用国外的设备，发展较缓慢，我国农机卫星导航系统仍处于追赶阶段。

精细化养殖

以新技术、新理念降低畜禽死亡率、提升产品质量与品质

当前，养殖行业存在很多问题，抗生素使用过多、畜禽产品药物残留严重，产品质量较差；畜禽每天的排泄物造成当地的环境污染问题；同时，畜禽产品死亡率过高，成本大大提升。大型上市养殖企业主要是利用环境控制系统、饲料饲喂系统以及信息化管理系统等进行规模化养殖，而精细化养殖指代的是利用新的技术、新的理念改变养殖行业普遍存在的问题：抗生素使用过多以及养殖死亡率较高等。

养殖行业主要分为四个核心环节：育种、繁育、饲养和疾病防疫。精细化养殖利用新技术（物联网、人工智能等）、新理念降低畜禽死亡率、提升产品质量，主要应用在繁育、饲养以及疾病防疫等三个阶段。

新技术、新理念多用于猪、鸡、牛等中国食用肉类较多的畜禽产品

精细化养殖主要应用于养猪、养牛和养鸡上，利用传统的耳标、可穿戴设备以及摄像头等收集畜禽产品的数据，通过对收集到的数据进行分析，运用深度学习算法判断畜禽产品健康状况、喂养情况、位置信息以及发情期预测等，对其进行精准管理。

网易以养销一体化来提升猪肉品质；阿里与传统企业结合运用新技术提高母猪生产率和降低猪仔死亡率

中国是第一大猪肉生产国，也是第一大猪肉消费国，一年大约出栏7亿头猪，消耗猪肉大约5000万吨，养猪是一个巨大的产业。而该产业仍然存在生产效率低以及抗生素使用严重等问题。网易和阿里分别用不同的方式改变着养殖产业目前存在的两大问题。

网易味央用RFID耳标为主要监控设备，通过严格监管，引进新技术提高猪肉品质。而阿里云与特驱集团合作利用机器视觉、语音识别等新技术，来提高母猪的生产率以及降低猪仔的死亡率。

网易味央：以品质与安全为主的养殖理念的创新

网易味央以品质和安全为核心要求，通过创新养殖理念，从选址、到建猪舍、再到猪仔培育，经过防护系统、管理系统、环保系统等三层保证，以养殖理念创新了养殖产业。

从防护系统来说，进出车辆消毒、进入人员穿防护服等隔离了外界病源；对于管理系统，通过听音乐放松心情，自由行动保证运动量，自主研发液态猪粮并按需喂养来达到营养均衡；最后对猪舍、粪便、尿液进行定点收集、定点清理以及定点处理等，实现了零污染零排放的效果。

阿里云&特驱集团：以技术的创新改变整个养殖产业

阿里云以“ET大脑” 为结合点，结合传统产业，通过摄像头监控、耳标监测收集猪的数据，利用图像识别、声音识别等新技术分析猪的行为特征、体重、进食情况、运动情况等，提高猪仔存活率、保证料肉比等。

智慧农业未来发展趋势与挑战

智慧农业未来发展趋势一：资源集约化、农业智慧化

集约化指的是将资源整合，更集中合理的运用现代化管理技术，通过合理的分配，达到降低成本，提高工作效率，运用最小的成本获得最大的效益。随着土地流转速度的加快，规模化土地会越来越多，通过精准灌溉、精准施肥等精细化管理实现单位面积的土地上获得更多的农产品。

农业智慧化指的是根据物联网、人工智能等现有技术，通过收集土壤、气候、农作物生长情况以及病虫害等数据，分析与挖掘数据实现智能感知、智慧管理以及智能收割等，真正实现智能智慧化发展。

智慧农业未来发展趋势二：以实际情况为导向，解析各个类型企业未来发展方向

智慧农业可以分为智慧种植业和智慧养殖业，以人工智能等新技术为切入点，我们将实际应用分为数据平台服务、无人机植保、农机自动驾驶和养殖新模式（改善品质或提高生产效率）等四种应用类型，根据实际的发展情况以及遇到的问题，分别解析了各个类型企业未来的发展方向。

智慧农业面临的五大挑战：人才短缺最为根本

我国智慧农业起步于二十世纪八十年代，与国外发达国家相比较落后，但最近几年发展十分迅速，在传感器监测、无线传输、远程监控以及大数据、物联网、人工智能等新技术已经逐渐的运用到智慧农业建设中，实现了农业的自动化和智能智慧化发展，提高了农业生产管理水平、提升了生产效率。

然而，在智慧农业发展中，仍然面临着很多问题，人才短缺、农业从业人员知识文化水平不高、设备和软件服务成本高、技术实用性不强、资金支持力度有限等，这些问题直接或者间接地影响了智慧农业的发展。

智慧农业直面挑战的三大举措：完善基础设施、加大人才储备、加强农业科研投入

智慧农业是一个系统性工程，发展智慧农业需要进行一系列条件的支持，目前主要分为三个方面：第一完善基础设施，包括加快土地流转规模化经营速度、提高耕地质量、加快改良进程、加强以新技术为主的信息化基础设施建设；第二加大人才储备，年轻人从事农业人员相对较少，缺乏既懂技术又懂行业的实用型人才；第三加强农业科技研发投入，核心技术来源于国外，创新性不够。