随着物联网等新一代信息技术加快与农业全面深入融合，信息化与农业现代化正在形成历史化交汇，农业信息化发展迎来了前所未有的发展机遇。充分利用物联网等信息技术改造传统农业，对农业生产要素进行数字化设计、智能化控制、精准化运行、科学化管理，是加怏建设智慧农业，推进农业现代化的必然选择。
农业物联网因其高效、便捷、智能等特点受到了农业生产人员的欢迎。农业物联网主要由应用层、网络层和感知层三个部分组成。
农业物联网的架构体系
资料来源：公开资料整理
近年来农业部大力推进物联网在生产经营中的应用，信息技术正加快从实验室走进田间地头，走到圈舍鱼塘。国家物联网应用示范工程智能农业项目和农业部农业物联网区域试验工程深入实施，在全国范围内总结推广了426项节本增效农业物联网软硬件产品、技术和模式，有利推进了农业节本增效和生产智能化管理。大田种植方面，遥感监测、病虫害远程诊断、水稻智能催芽、农机精准作业等开始大面积应用；设施园艺方面，温室环境自动监测与控制、水肥药智能管理等加快推广应用；畜禽养殖方面，精准饲喂、发情监测、自动挤奶等在规模养殖场实现广泛应用；水产养殖方面，水体监控、饵料自动投喂等快速集成应用。截至目前，国家发展改革委和财政部启动了黑龙江农垦大田种植物联网应用示范、北京市设施农业物联网应用示范、江苏省无锡市养殖业物联网应用示范、新疆兵团105团精准棉花种植、内蒙古大兴安岭农场大田玉米种植等5个国家物联网应用示范工程项目，农业部启动了农业物联网区域试验工程，围绕天津、上海、安徽、吉林、江苏农业特色产业和重点领域，按照“全要素、全系统、全过程”的理念，积极推进农业物联网应用示范。农业物联网应用示范项目开展了系统实践和探索，取得了明显成效。
二、我国农业物联网行业发展现状
中国农业信息化前沿技术的发展态势总体来说是好的，但是与发达国家相比，在技术水平、经营管理和经济效益等方面，仍存在着较大差距，还面临着技术支持不足、信息收集系统不全、专家系统未完善、研发与应用成本过高的问题。以农业生物技术和农业信息技术等为代表的农业前沿技术迅猛发展，促使世界农业生产和经济格局发生巨大变化，正在催生一批战略性新兴产业，并成为各国战略竞争的焦点。农业信息技术所涵盖的范围很广，但是就其前沿发展方向而言，主要包括先进农业传感器技术、精细作业技术与智能装备、农业智能机器人技术、农业物联网技术与装备和农业信息服务技术等五大关键技术部分。
农业物联网前沿技术
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2019-2025年中国农业物联网市场评估分析及发展前景调研战略研究报告》
截至目前，国家发展改革委和财政部启动了黑龙江农垦大田种植物联网应用示范、北京市设施农业物联网应用示范、江苏省无锡市养殖业物联网应用示范、新疆兵团105团精准棉花种植、内蒙古大兴安岭农场大田玉米种植等５个国家物联网应用示范工程项目，农业部启动了农业物联网区域试验工程，围绕天津、上海、安徽、吉林、江苏农业特色产业和重点领域，按照“全要素、全系统、全过程”的理念，积极推进农业物联网应用示范。农业物联网应用示范项目开展了系统实践和探索，取得了明显成效。
我国农业物联网应用示范项目分析
省市 | 示范项目 |
黑龙江 | 黑龙江农垦在七星农场建设了智能化芽种生产系统，采用电脑自动控制系统进行温度调节，采用工厂化方式日产芽种能力达到150吨，实现了全场芽种100％统一供应；针对高寒地区积温不足的问题，建设了基于移动网络的水稻智能育秧大棚８栋，通过布置在大棚内的温、湿度传感器实时采集相关数据，实现了智能微喷及电动卷帘通风控制，促进秧苗的均匀、健壮、整齐生长，为水稻生产提供了高质量的秧苗。 |
安徽省 | 安徽省开创了以小麦“四情”（苗情、墒情、病虫情、灾情）监测为重点，多产业开展试点建设、多企业应用物联网技术的新局面，全省有234家龙头企业、农民合作社建成并应用物联网，其中农作物“四情”大田监测、农业精细化种植管理等系统应用面积达326.5万亩；在龙亢农场科技园3000亩核心区建成了基于网络的数字化监控系统，实现了高水平的大田环境信息采集。 |
北京市 | 北京市选取大兴、朝阳、平谷、顺义、通州、延庆、房山、昌平等8个区县的23家生产规模大、基础条件好、辐射带动作用强的园区（基地），建设了5000亩设施农业物联网技术核心应用示范区，部署了设施农业生物环境感知系统、低成本无线宽带传输系统，设施农业病虫害远程诊断、监控预警、决策指挥系统，肥水药智能实施系统、设施蔬菜质量安全监管与追溯系统，开展了农业物联网在设施农业环境调控、节水灌溉、农业生产视频监控、远程栽培管理中的应用示范。 |
天津市 | 天津市开展了７万平方米工厂化养殖车间、30多个大型企业牧场及养殖场的物联网应用示范，涉及种羊、种猪、肉牛、肉鸡等种类，其中以梦得奶牛、博汇瑞康为代表的一批畜禽养殖企业，自主引进国外先进的物联网技术与设备，实现生产流程自动化、生产管理现代化，对全市畜禽养殖业起到了示范带动作用。 |
江苏省 | 江苏省新坤兴农业生态有限公司、宜兴诚翔养殖有限公司建成了基于RFID电子耳标的可追溯的猪群管理系统，通过扫描每头猪的电子耳标，实时查询每头猪的生长过程，同时通过在猪舍安装CO2、氨气、温度、湿度传感器，实现猪舍环境的实时监测，及时调控猪舍温湿度和有害气体，实现了科学化、自动化、规模化养殖管理。 |
江苏省建成了3万亩的水产物联网标准化示范区，在池塘中安装溶解氧等传感器，监测水中溶解氧含量，利用GPRS无线网络传感数据，通过系统平台分析处理，实现增氧设备的自动、远程控制，有效减少了养殖户夏季高温时节的巡塘次数，减轻了劳动强度，科学增氧，节省电费，改善水质，增加产量，实现了“省心、节本、增效”。 | |
上海市 | 上海市以海丰农场5万亩及长江农场2万亩标准化养殖水域为主要实施基地，搭建了符合水产养殖特点和需求的水产安全生产物联网管理平台。 |
上海市深入开展农产品质量安全追溯物联网应用示范。在粮食作物方面，建设10多万亩示范基地，辐射20万亩，通过物联网技术与先进农机装备的联动应用，促进了农业生产、流通、销售等环节数据的互通共享，实现了粮食作物可追溯；蔬菜方面，利用条码、二维码等物联网技术，在全市200多家园艺场、种植大户，共计６万多亩绿叶菜建立了安全生产质量可追溯系统，实时记录绿叶菜生产过程中的播种、施肥、用药、灌溉、采收、农残检测等信息，建立了电子化田间档案，并与加工、出库、运输、销售等环节数据相关联，实现绿叶菜安全可追溯。 |
资料来源：公开资料整理
我国开展的农业信息化起步的时间比较晚，但是一系列政策的开展加速了农业科技的推广，推动了农业信息化的发展。其中“金农工程”目的是加速和推进农业和农村信息化，建立“农业综合管理和服务信息系统”。还有农业部在全国范围内启用以“12316”短信息服务专用代码，并以“12316”代码为纽带，统筹规划语音电话、手机短信、互联网络等现代传播手段，全力打造“12316”三农综合信息服务平台，树立农业系统信息服务的统一品牌和形象，加快推进农业信息化工作。这类工程的开展都全面推动了我国农业信息化的建设。
2012-2018年我国农业物联网行业相关政策分析
年份 | 文件名称 | 主要内容 |
2012 | 《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》 | 全面推进农业农村信息化，重点加强面向基层的涉农信息服务站点和信息示范村建设。 |
2013 | 《关于加快发展现代农业进一步增强农村发展活力的若干意见》 | 把城乡发展一体化作为解决“三农”问题的根本途径；必须统筹协调，促进工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展，着力强化现代农业基础支撑，深入推进社会主义新农村建设。 |
2014 | 《关于全面深化农村改革加快推进农业现代化的若干意见》 | 推进中国特色农业现代化，要始终把改革作为根本动力，立足国情农情，顺应时代要求，坚持家庭经营为基础与多种经营形式共同发展，传统精耕细作与现代物质技术装备相辅相成，实现高产高效与资源生态永续利用协调兼顾。 |
2016 | 《“十三五”全国农业农村信息化发展规划》 | 提出实施农业物联网区域试验工程，建成10个农业物联网试验示范省、100个农业物联网试验示范区，1000个农业物联网试验示范基地，目前全国已有9个省份开展农业物联网区域试验，形成426项农业物联网产品和应用模式。 |
2018 | 《乡村振兴战略规划（2018-2022年）》 | 实施智慧农业工程和“互联网+”现代农业行动，鼓励对农业生产进行数字化改造，加强农业遥感、物联网应用，提高农业精准化水平”等 |
资料来源：公开资料整理
2018年，我国农林牧渔业的总产值超过10万亿元，其中农业总产值也超过6万亿元，增长速度也不可小觑。
资料来源：国家统计局
我国农业总产值的提升，与农业规模化、科技化等力量的推动密不可分，更与资金投入有着密切联系。2018年我国农林牧渔业的固定资产投资规模达到27669亿元，其中农业固定资产投资规模预计也将超过13000亿元。近年来，我国不断加大农业扶持力度，农业物联网行业应用前景广阔。
资料来源：国家统计局
三、农业物联网行业存在的问题
随着农业物联网试验示范工作的推进，农业物联网在全国范围的推广应用，已经形成了一些相对成熟技术装备和应用模式。但从国家农业现代化建设需求和全国农业物联网大面积推广应用要求来看，目前面临着以下制约因素。
1、农业物联网应用模式效益分析不够深入
由于农业生产利润较低，农业物联网传感器等设备以及相应的软件系统投入较大，投入产出比分析是今后大规模推广物联网技术急需研究的问题。试验示范项目取得了良好效果，但在基础设施建设、设备安装使用、后期运行维护，都有项目资金补贴。大多数总结主要停留在提高了劳动生产率、资源利用率、土地产出率等简单的定性描述和大致比例估算，没有把农业物联网应用所增加的硬件和软件作为增加的生产成本。所以科学系统地进行分析农业物联网的应用效益，是将农业物联网推向全国市场最有说服力的依据。
2、标准缺失导致产业应用难以协同
由于在传感器网络接口、标识、安全、传感网络与通信网融合、农业物联网体系架构等方面缺乏统一的标准和规范，农业物联网产品大多采用各自的内部标准，产品之间难以充分衔接，给设备间互联互通和后期维护带来很大不便。部分省市也在尝试着从地方标准的层面对本省进行约束，但缺乏国家层面的行业标准也将导致各省之间的设备互联和信息共享存在障碍。
3、检测缺失成为产业化的关键制约因紊
由于没有专业的监测，国内行业、企业之间的物联网产品良莠不齐，系统功能、质量差别很大，降低了各类主体采用农业信息技术产品的积极性，导致社会认可度不高，严重影响了农业信息化技术和产品的推广应用，也为推进农业信息化产品补贴带来了障碍。许多省市已经形成了相对成熟的物联网产品，并且在一定范围内开始推广，随着示范工作的推进，会有越来越多的物联网产品进入市场，缺乏专业的检测将成为主要障碍。
4、关键技术和装备需要加大研发力度
虽然研发了一些农业物联网技术产品，在生产应用上取得了良好的效果，但在终端的智能控制设备、作物生命本体感知传感器、农业知识模型和应用控制阈值模型构建等方面的研究仍然薄弱，许多共性技术难题和核心装备尚未突破，农业物联网“感知－传输－控制”的“闭环”没有完全建立，农业物联网的优越性还没有得到充分发挥，农业物联网重大基础设施和重点领祕没有完全做到自主、安全、可控。
四、农业物联网发展建议
按照“全系统、全要素、全过程”发展要求，坚持“需求导向、政府引导、企业主体、产业统筹、合理布局、合力推进”基本原则，进一步聚焦试验重点，从更大规模、更广范围、更深层次推进农业物联网应用推广工作，全面熟化技术解决方案和产业应用模式，力卩快农业物联网政策、标准、检测等方面的环境建设，探索建立“政府引导，市场主体”的双轮驱动发展机制，强化商业化模式探索和创新，推进物联网应用与农业现代化发展紧密融合。
1、科学总结农业物联网试验示范成果
按照市场化的思路，从投入产出比的角度，客观评价各项农业物联网技术模式和应用方案，充分考虑成本和收益的平衡，深入研究技术模式的投入产出比，在综合考虑推广应用范围、量产成本控制等因素的基础上，评估推广应用的潜力，加快农业物联网技术产品熟化，发挥物联网在优化资源配置和促进产业升级等方面的作用，着力形成示范和引导效应。
2、建立农业物联网技术标准体系和监测体系
组织物联网技术应用单位、科研院所、高等院校和相关企业，研究制定物联网农业行业应用标准框架体系，包括农业传感器及标识设备的功能、性能、接口标准，田间数据传输通讯协议标准，农业多源数据融合分析处理标准，应用服务标准，农业物联网项目建设规范等，为深入推进农业物联网应用示范奠定基础。参考农机鉴定的做法，依托具有资质和技术实力的高校或科研机构建立农业物联网技术产品检测中心，严格按照国家标准规范，对进入市场的农业物联网技术产品进行技术性能、稳定性、准确性、安全性、适用性等指标进行权威检测，为农业物联网产品的选择和推广提供依据。
3、加大农业物联网应用研究和推广投入力度
充分把握农业物联网“人－机－物”一体化特征，按照产学研用联动的思路，利用公益性行业（农业）科研专项和科研成果转化专项，开展联合攻关和科研创新，攻克低价格、高精度、高可靠农用传感器技术难题，力争在农业传感器网络、智能化农业信息处理、分析预警模型等一批重大共性关键技术方面取得突破，逐步建立与农业物联网发展布局相衔接的科研创新、成果转化项目投入机制。并定期系统梳理全国范围的农业物联网成果，总结农业物联网技术、装备及应用解决方案，定期发布适应大范围推广的农业物联网技术和产品目录，切实加强农业物联网新技术、新产品、新模式的推广应用，集聚市场力量引导农业物联网产业快速发展。
4、搭建国家农业物联网公共服务平台
在充分利用现有信息服务平台、公共通信和网络基础设施的基础上，加快构建国家农业物联网云平台，中央平台和各省级农业物联网平台一起构成国家农业物联网云平台体系，并将数据汇聚一起构成农业大数据中心，大幅降低农业物联网研发、应用、推广成本，为政府决策、科研创新和市场主体生产经营活动提供服务。
5、深入研究吸引市场主体参与的政策措施
更好发挥政府在战略规划、整体布局、政策法规、标准制定等方面的引导作用，继续通过试验示范工程稳定的引导国家项目资金和地方持续的项目资金投入，研究出台地方性支持政策，积极推动将农业物联网技术产品纳入农机补贴目录，研究建立农业物联网应用补贴基金，鼓励社会资本以及电信运营、信息服务、系统集成等企业参与农业物联网建设，±音育产业链上下游协作共贏的农业物联网新型商业模式，不断增强农业物联网发展的内生动力，逐步建立“产业需求为导向、企业推广为主体、政府支持为引导、院校创新为支撑”的产学研用相结合的发展机制。
