分散經(jīng)營和生產(chǎn)模式，使得市場競爭參與者對信息的依賴 比任何時(shí)候都更為迫切。在國 家農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化的大背景 下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)從增產(chǎn)轉(zhuǎn)向 了提高質(zhì)量。2016 年，智慧 農(nóng)業(yè)被寫入了中央一號文件， 被納入到國家頂層設(shè)計(jì)里，上 升到國家經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略發(fā)展的高 度。近年來，國家更是推出若 干政策支持智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，并 且政策支持所涵蓋的智慧農(nóng)業(yè) 領(lǐng)域更廣，農(nóng)業(yè)利好頻傳，將 進(jìn)一步推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng) 業(yè)等新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理數(shù)字 化主要通過綜合應(yīng)用云計(jì)算、 物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息 技術(shù)，讓農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)得到規(guī)?；?多樣化、高效率運(yùn)用，依托農(nóng) 業(yè)大數(shù)據(jù)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個(gè)流 程提供服務(wù)與信息支持。在產(chǎn) 前，可根據(jù)農(nóng)業(yè)歷史需求進(jìn)行預(yù)測，指導(dǎo)科學(xué)排產(chǎn)；產(chǎn)中， 通過智能環(huán)控和動(dòng)態(tài)監(jiān)測，實(shí) 現(xiàn)棚室負(fù)載智能控制、自動(dòng)化 灌溉、病蟲害預(yù)警，提升生產(chǎn) 效率及產(chǎn)品質(zhì)量；產(chǎn)后，提供 價(jià)格行情信息及市場趨勢預(yù) 測、產(chǎn)品溯源等，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)全程管理決策的智能 化、信息化和數(shù)據(jù)化，達(dá)到高 品質(zhì)、低成本、高產(chǎn)量的目標(biāo)。

數(shù)字化賦能設(shè)施 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程

數(shù)字化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)種植 托管服務(wù)可以將農(nóng)產(chǎn)品的全生 命周期數(shù)據(jù)共享，從播種、灌溉、 施肥、病蟲害防治到收獲預(yù)期 的全生產(chǎn)流程一直處于智能決策的狀態(tài)中，成為打通農(nóng)場到餐桌全產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)字化的基礎(chǔ)。

農(nóng)作物科學(xué)安排生產(chǎn)

科學(xué)安排農(nóng)作物的茬口， 對農(nóng)作物的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)有著很重 要的意義，能有效避免病蟲害加重、產(chǎn)品品質(zhì)下降、土壤肥力下降等現(xiàn)象。數(shù)字化賦能設(shè) 施農(nóng)業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)查看各 溫室的作物種植信息，并對不 同的農(nóng)作物品種進(jìn)行分析，例 如易發(fā)生的病蟲害、對養(yǎng)分的 吸收情況及對土壤酸堿度的不 同需求等，還可以讓種植者更 直觀地了解作物所處的生長階 段、溫室的種植情況，從而讓 種植者科學(xué)地安排種植茬口， 提前為采收做好準(zhǔn)備。

水肥管理精準(zhǔn)

水肥灌溉是設(shè)施農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)中十分重要的環(huán)節(jié)，智能化 灌溉、施肥不僅可以促進(jìn)農(nóng) 作物的生長，還能節(jié)約用水、 用肥。數(shù)字化賦能農(nóng)場水肥智 能灌溉系統(tǒng)（圖 1）是多個(gè)子 系統(tǒng)相互協(xié)同的結(jié)果，包括環(huán) 境參數(shù)采集、溫濕度控制、灌 溉控制等，可以對農(nóng)作物生長 過程中的環(huán)境條件，如溫度、 濕度、光照等信息進(jìn)行采集， 結(jié)合農(nóng)作物不同時(shí)期的灌溉 需求，制定科學(xué)合理的水肥灌溉方案，對灌溉進(jìn)行智能化控 制，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的智能化灌 溉。該系統(tǒng)提高了水肥灌溉的 精準(zhǔn)度和有效性，最大限度地 促進(jìn)農(nóng)作物的生長，提升農(nóng)產(chǎn) 品質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的綠色安全 可持續(xù)發(fā)展。

溫室環(huán)境控制智能化

數(shù)字化賦能的溫室智能環(huán) 境控制系統(tǒng)（圖 2）主要適用 于各種類型的日光溫室、連棟 溫室。該系統(tǒng)包括溫室智能控 制器、溫室傳感器、園區(qū)小氣 候系統(tǒng)、多種環(huán)控負(fù)載和軟件 服務(wù)平臺。溫室智能控制器可 通過建立的 AI 模型控制策略， 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)獲取溫室大棚內(nèi)部的 空氣溫濕度、土壤溫濕度、 CO2 濃度、光照強(qiáng)度及視頻圖 像，并通過模型分析，遠(yuǎn)程或 自動(dòng)控制濕簾風(fēng)機(jī)、噴淋滴灌、 內(nèi)外遮陽、頂窗側(cè)窗、加溫補(bǔ) 光等設(shè)備，完成溫室的增降 溫、通風(fēng)、除濕、補(bǔ)光、灌溉 和 CO2 補(bǔ)充等操作，保證溫室 大棚內(nèi)的環(huán)境適宜作物生長， 形成最佳的生產(chǎn)環(huán)境，為作物 高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、生態(tài)、安 全生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

病蟲害有效預(yù)警及防控

影響溫室病蟲害發(fā)生的因素非常多，如土壤溫濕度、空 氣溫濕度、作物類型、作物品 種、作物生育期、病蟲基數(shù)、 歷史發(fā)生情況等。也正因如 此，較準(zhǔn)確地預(yù)測病蟲害危害 時(shí)間、危害程度是一項(xiàng)非常復(fù) 雜的工程。目前，數(shù)字化賦能 設(shè)施農(nóng)業(yè)結(jié)合人工智能識別、 5G、大數(shù)據(jù)分析、圖片識別技 術(shù)，智能識別農(nóng)作物主要病蟲 害，實(shí)時(shí)查看作物基本信息、 種植環(huán)境信息，通過分析作物 的長勢、蟲害、病害及環(huán)境條 件，對病蟲害進(jìn)行預(yù)警，作為 種植者自診、專家診斷的依據(jù)， 并提供科學(xué)的治療方案，進(jìn)步結(jié)合涉農(nóng)大數(shù)據(jù)平臺和物聯(lián) 網(wǎng)診斷設(shè)備，提升診斷準(zhǔn)確率 和智能化，實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)、早預(yù) 防，及時(shí)切斷傳播途徑。

農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯

在農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中， 數(shù)字化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)需要為大 棚地塊、種植農(nóng)產(chǎn)品、傳感器 實(shí)體設(shè)計(jì)相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識編 碼，通過農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)識編碼實(shí)現(xiàn) 對該產(chǎn)品生長狀態(tài)（生長過程 中溫度、濕度、CO2 濃度等感 知數(shù)據(jù)）、種植操作（播種、 施肥、灌溉）、批次、種植園 區(qū)等數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯。對農(nóng)作物 種植環(huán)節(jié)中的傳感器、攝像頭進(jìn)行標(biāo)識化管理，對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn) 行單品級溯源管理，既包括人 工錄入的生產(chǎn)、流通或銷售信 息，又包括感知設(shè)備自動(dòng)采集 的感知數(shù)據(jù)信息。數(shù)字化賦能 設(shè)施農(nóng)業(yè)，主要是利用標(biāo)識技 術(shù)通過對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、 銷售過程的全程信息進(jìn)行感 知、傳輸、融合和處理，實(shí)現(xiàn) 農(nóng)產(chǎn)品“從農(nóng)田到餐桌”的全 程追溯，提高農(nóng)產(chǎn)品附加值， 營造優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)、信息透明的良 性市場氛圍。

數(shù)字化賦能設(shè)施 農(nóng)業(yè)管理各環(huán)節(jié)

數(shù)字化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)種植 托管服務(wù)可以實(shí)現(xiàn)對園區(qū)信息、 人員和地塊等資源的管理以及 應(yīng)用于設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)管理， 從而幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)節(jié)約人力投 入，提高生產(chǎn)效率，打通農(nóng)場 到餐桌全產(chǎn)業(yè)鏈業(yè)務(wù)流，實(shí)現(xiàn) 采購、庫存、生產(chǎn)、銷售等諸 多業(yè)務(wù)單元的精細(xì)化管控。

設(shè)施農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)信息數(shù)字化管理

數(shù)字化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)把農(nóng) 場地塊、溫室、設(shè)施、人員和 種植過程都數(shù)字化，讓地面上 的園區(qū)完整地展現(xiàn)在平臺上， 通過平臺可隨時(shí)查看農(nóng)場地圖 、人員、地塊種植情 況等基本信息，可以對園區(qū)的 各種物資、人員、設(shè)備和生產(chǎn) 過程數(shù)據(jù)進(jìn)行精確地記錄，實(shí) 現(xiàn)園區(qū)實(shí)時(shí)、全面的遠(yuǎn)程管理。 同時(shí)，應(yīng)用圖像識別技術(shù)，可 將工人日常的出勤情況、農(nóng)事 操作等工序進(jìn)行記錄，并抓拍照片附加“標(biāo)簽”，為勞動(dòng)力 管理提供數(shù)據(jù)支撐。

投入品的有效管理

投入品的管理是設(shè)施農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。涉及到農(nóng) 藥、種子和肥料的采購、儲存 管理，包括殺蟲燈、防蟲網(wǎng)、 噴灌設(shè)備等。以及在采購時(shí) 如何選擇供應(yīng)商、辨別商品包 裝和索要憑證等工作都是保證 商品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)?？紤]到設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的常年性與分散 性，所以需要一定量的儲存， 如化肥的冬儲，農(nóng)藥的儲備等， 數(shù)字化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)投入品管 理可對投入品的入庫、出庫、 流水、損耗等進(jìn)行管理，庫管 人員與技術(shù)人員可及時(shí)了解庫 存情況，便于設(shè)施農(nóng)業(yè)管理人 員及時(shí)補(bǔ)充庫存，并對供應(yīng)商 進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)投入 品的科學(xué)管理。

設(shè)施溫室能源成本管理

中國現(xiàn)代溫室發(fā)展較快， 溫室規(guī)模越來越大，配套設(shè)備 也越來越先進(jìn)，實(shí)時(shí)監(jiān)測溫室 能耗，精確統(tǒng)計(jì)溫室用水、用 電、用氣量也顯得尤為重要。 數(shù)字化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)可根據(jù)時(shí) 間和地塊篩選能源種類，分析 不同地塊特定時(shí)段內(nèi)的用水 量、用電量、CO2 用量的圖表 信息，便于設(shè)施農(nóng)業(yè)管理人員 進(jìn)行成本核算，高效利用能源。

大數(shù)據(jù)指導(dǎo)農(nóng)事操作

數(shù)字化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)終端 采集的數(shù)據(jù)包括光照數(shù)據(jù)、土 壤溫濕度、環(huán)境溫濕度等。這 些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都通過傳感器儲存 到云端數(shù)據(jù)庫，通過云端的數(shù) 據(jù)分析和管理系統(tǒng)，最終形成 可視化的數(shù)據(jù)展示界面，從而 對作物的生長情況做出判斷和 預(yù)測，根據(jù)農(nóng)作物的不同生長 時(shí)期，及時(shí)提供移栽定植、水 肥管理、病害防治、采收包裝 等的相應(yīng)的農(nóng)事指導(dǎo)。普及了農(nóng)事操作知識，提升了種植者 的技術(shù)水平。

應(yīng)用前景

設(shè)施農(nóng)業(yè)種植的內(nèi)外界氣 候環(huán)境復(fù)雜多變，設(shè)施種植是 常年性集約化的種植模式，數(shù) 字化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)在優(yōu)化環(huán)境 因素的同時(shí)，減少了人為因素 對農(nóng)作物的影響，讓種植技術(shù) 得到更準(zhǔn)確的應(yīng)用。數(shù)字化賦 能設(shè)施農(nóng)業(yè)的前提是配備了一 批“高大上”的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備， 對種植環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分 析，準(zhǔn)確了解作物的生長狀況， 并及時(shí)采取相應(yīng)的措施。如通 過對環(huán)境濕度與溫度數(shù)據(jù)的綜 合分析，可以較好地進(jìn)行病蟲 害預(yù)警；根據(jù)土壤溫度和環(huán)境 溫度的溫差變化時(shí)間分析，可 以判斷出土壤的透氣性，從而 知道是否需要進(jìn)行松土等農(nóng)事 操作；通過對土壤濕度的綜合 分析，可對果蔬農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行防 裂果預(yù)警；通過對棚室負(fù)載的智能化和自動(dòng)化控制，可以實(shí) 現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化和自動(dòng) 化，進(jìn)而提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率 和農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量。

產(chǎn)品的質(zhì)量。 數(shù)字化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)的特 點(diǎn)主要是節(jié)約人力，提升工作效 率以及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全性。數(shù)字 化賦能設(shè)施農(nóng)業(yè)的最大優(yōu)勢就 是實(shí)現(xiàn)了農(nóng)作物的標(biāo)準(zhǔn)化種植， 這種模式是可復(fù)制、可推廣的。 因此，隨著土地流轉(zhuǎn)的趨勢， 土地托管、半托管的模式會越 來越普遍，將智能化與自動(dòng)化 技術(shù)結(jié)合，打造數(shù)字化農(nóng)場， 實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，讓廣大設(shè)施 農(nóng)業(yè)從業(yè)者受益，是未來設(shè)施 農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。