
“精准农业”主要是指:将传感器等硬件收集到的实时农作物、土壤、牲畜数据与天气、温度,湿度等环境数据相结合,利用分析软件对数据进行处理后,向农业用户提供更好的决策建议,达到节省资源、提高产量、降低风险等一系列目的。具体应用包括精准种植、精准灌溉、精准施肥、精准农药喷洒等。该部分在智慧农业中市场规模最大、商业化最成熟,根据MarketsAndMarkets预计,到2022年精准农业可及市场空间将超过200亿美元。
可根据个人或企业的种植园区或种植基地的实际情况,选择适合园区或基地本身的农业物联网解决方案,如果只是针对生产过程,可选农业远程智能监控房方案;如果针对农产品,可选择农产品溯源,如果需要综合考虑,可选择智慧农业云平台等方案,智慧农业解决方案提供商也会到实地进行考察,给出相关的建议。
1、全球智慧农业发展历经三个阶段
全球智慧农业的发展主要经历了三个阶段,分别为萌芽期、快速发展期和规模应用期。
萌芽期:从20世纪70年代末开始,美国为代表的欧美国家率先开始农业信息化、智能化的应用研究,以农业专家系统(运用新型技术、结合农业知识和专家经验等,为农业生产经营者提供相关咨询服务)为代表的农业信息化应用开始在农业生产领域萌芽。我国在20世纪80年代,也逐步启动了农业专家系统的研制,主要涵盖作物耕种、病虫害防治、生产管理和节水灌溉等方面。
快速发展期:20世纪90年代,农业信息技术快速发展,计算机视觉技术发展迅猛,使农业机器人成为了新的发展方向。“中国863电脑农业”是该项技术应用示范的典型工程,不仅推动了中国农村的发展和农业现代化进程,还为世界范围内各个发展中国家提供了先进经验和典型参考模式。
规模应用期:进入21世纪,各国工业化、城镇化不断发展,农村劳动力短缺,全球面临结构失衡和老龄化等问题,为农业机器人、精准农业等领域快速发展提供空间。在此期间,采摘机器人和计算机视觉技术的结合使水果自动分拣系统得到广泛应用,无人机植保技术也得到发展。新技术的不断应用,推动了智慧农业的发展,形成新的农业发展形态。从社会环境方面来看,农业劳动力不断向其他产业转移,结构性短缺和老龄化趋势已成为全球问题,另外,世界主要国家地区的政府和组织相继推出了数字农业农村发展计划。美国搭建人工智能战略实施框架,提出智慧农业研究计划;欧盟出台《地平线2020》,提出利用对地观测技术为小农户搭建智慧服务平台;欧洲农机协会提出以现代信息技术与先进农机装备应用为特征的农业40;德国发布《有机农业-展望战略》等。全球的宏观环境也展现了全球智慧农业已经步入规模运用期。
2、需求拉动传统农业向智慧农业转型
根据联合国的计算,到2050年,世界上将有97亿人口,比2020年增加约20亿人口。根据联合国粮食及农业组织的说法,2010年至2050年间全球农业产量的增长为69%才能满足所需。由于城市迁移和人口老龄化,农业劳动力变得越来越稀缺。日益加剧的气候变化正在以难以预测的方式改变生长条件,地球的资源和生物多样性正在减少。所以,在接下来的几十年里,农业将变得非常重要,它必须能满足不断增长的人口需求。此外,食品行业目前占世界能源消耗的30%和温室气体排放的22%。因此,挑战不仅在于生产更多的食物,而且在于可持续地生产。这就是农民和农业综合企业转向物联网和智能农业技术以改进分析和提高生产能力的原因。智慧农业正在成为优化和保护人力和自然资源的一种日益必要的方式,全球各国都在加快智慧农业布局,加深人工智能、大数据、云计算等技术在农业领域的应用。
根据联合国粮食及农业组织最新统计数据,2017-2020年全球农业产值呈现增长态势。2020年,全球农业产值达398万亿元,其中亚洲提供了将近一半的农业产值。前瞻根据往年全球农业产量数据,初步统计2021年全球农业产值超过4万亿。
从数字经济农业渗透率来看,中高收入国家大数据、云计算等新一代信息技术运用较广,传统产业数字化转型程度较深。2020年,高收入国家数字经济农业渗透率达125%,中国数字农业经济渗透为89%,离高收入国家还有一定差距。2021年,全球数字经济第一产业渗透率为839%。
3、中国智慧农业相关专利最多
通过智慧芽专利网搜索“智慧农业”、“农业物联网”等关键词,搜索范围包括专利标题、摘要和权利要求,全球共有6514项相关专利。其中,中国是相关专利申请数量最多的国家,申请数量高达4679项,占全球申请数量的718%。其次,申请数量较高的国家为印度,共申请598项,占比92%。
4、智能技术拉动全球智慧农业市场增长
智慧农业已成为当今世界现代农业发展的大趋势,世界主要国家地区的政府和组织相继推出了数字农业农村发展计划。美国搭建人工智能战略实施框架,提出智慧农业研究计划。欧盟出台《地平线2020》,提出利用对地观测技术为小农户搭建智慧服务平台。欧洲农机协会提出以现代信息技术与先进农机装备应用为特征的农业40。德国发布《有机农业-展望战略》,明确基于“工业40”的基本理念发展智慧农业。荷兰《数字化战略》明确数字化技术在开放式耕种、精准农业、温室园艺、畜牧养殖、食品质量安全以及生产链各环节的应用。日本发布“机器人新战略”,启动基于智能机械+IT的“下一代农林水产业创造技术”。
智慧农业市场在过去的几年里出现了显著增长,这主要是由于人工智能、物联网等技术在智慧农业中的进步和实施,以及由于人口的快速增长,粮食供应系统面临的压力不断增加,现代农业技术和养殖监测技术越来越受到重视。根据BIS research发布的研究数据,2020年全球智慧农业市场规模约为124亿美元,2021年增长至147亿美元。预计未来全球智慧农业市场将继续保持高增长趋势,至2027年,全球智慧农业市场规模有望超过400亿美元。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国智慧农业发展前景预测与投资战略规划分析报告》方案获取方式在文末
将“物联网、云计算、大数据”技术与传统农业生产相结合,着力构建现代农业产业体系、生产体系、经营体系,提供“互联网+”时代“智慧农业”解决方案,推动农产品“安全,高质,标准化”生产,提高农业生产智能化、经营网络化、管理数据化、服务在线化水平,促进农业转型升级和农业生产持续增收,为加快农业现代化发展提供强大的创新动力,是国内领先的“农业互联网”企业。
农业产业园数字化将“物联网,移动互联网,云计算”技术与传统农业生产相结合,已经更新迭代到了第三个版本。农业产业园数字化针对现代农业生产园区的需求现状,提供了一套先进、全面的整体解决方案,解决方案集生产环境监测、智能设备控制、标准化生产管理、农技生产指导、农产品溯源和农企互联网营销等于一体,通过互联网技术与农学生产技术的深度融合,重构现代农业生产体系和经营管理体系,全面提高现代农业生产的规模和效率,改善农产品经济效益和品牌竞争力,节约人力成本的同时提高品质控制能力,形成完备的现代农业园区产业链。
通过部署在农作物生产区现场的各种传感器、控制器、监测站和摄像头,全面展现和监测基地现场的大气环境、土壤环境、水质环境、作物长势、设备运行状态、病虫害情况等,实现对农业生产过程的科学化、精准化,自动化,标准化管理。力求搭建一个服务全国的现代农业服务平台,从生产侧,推动农产品“安全,高质,标准化”生产;从消费侧,搭建一座农村与城市之间的桥梁,让消费者能够更加直观了解农业生产现场和过程;从产业侧,提高农业生产智能化、经营网络化、管理数据化、服务在线化水平。
针对当前在农村数字化建设中普遍存在的“硬件投入大,系统运维难,用户体验差,商业模式旧”等问题,信息融合“云计算,移动互联网,物联网”技术,将传统基于物联网的精准农业进一步升级,在国内率先提出“云物联-智慧农业”概念。
平台采用软件即服务模式(SaaS)模式运营,同时支持“公有云”与“私有云”数据中心,用户只需通过浏览器或智能手机就可以轻松享用全部平台服务。基于“云物联”技术的“智慧农业”与传统农业数字化相比,具备以下优势:
² 精准化 :利用无线传感网络,卫星定位,无线射频等物联感知技术,精确获取农业生产情况,生态环境,供求变化等海量数据。
² 自动化 :利用远程自动化控制技术,大幅度减少现场手工 *** 作,节省劳动力使用,提高劳动生产率,降低劳动力成本。
² 易用化 :利用移动互联网技术,提供电脑,手机,平板三屏合一的使用体验,生产第一线的农民群众只需要通过手机就可以完成全部 *** 作,方便易用
² 便捷化 :利用云计算技术,进行海量数据的集中统一处理;大幅度降低IT设备采购与维护成本;同时结合按需付费模式,让农业工作者与农民群众使用系统就像使用水电一样方便。
智慧农业是以物联网、人工智能、大数据、农业生产技术为基础,为农业生产者提供从生产到经营的“智慧农业”整体解决方案。其主要包括以下几个内容:
远程智能农业监控:通过在农业生产现场搭建“物联网” 监控网络,实现对农业生产现场气候环境,土壤状况,作物长势,病虫害情况的实时监测;并根据预设规则,对现场各种农业设施设备进行远程自动化控制,实现农业生产环节的海量数据采集与精准控制执行。
农产品标准化生产:通过自主研发或与第三方合作导入,为农作物品类逐步建立起“气候,土壤,农事,生理”四位一体的农业生产与评估模型,将农业生产从以人为中心的传统模式,变革为以数据为中心的现代模式,通过数据驱动农业生产标准化的真正落地,进而实现农产品定制化生产。
农产品安全追溯及防伪鉴真:通过采集农产品在生产、加工、仓储、物流等环节的相关数据,为农产品建立可视化产品档案,向消费者充分展示产品安全与品质相关信息,实现从农田到餐桌的双向可追溯。同时,通过一物一码技术,帮助农业生产和流通企业实现产品防伪鉴真,并精准获取客户分布数据。
农产品品牌营销服务:依托专业的农产品营销团队,为优质农产品提供差异化品牌服务。通过提炼品牌核心理念,打造品牌故事,包装设计和媒体内容营销,同时对接特定销售渠道,彻底打通农产品供应链,提升品牌心智显著性与购买便利性,帮助客户最大化品牌价值,实现产品增值与农民增收。
智慧农业通过信息技术与传统农业的深度融合,能够帮助农业生产者提高土地亩产,稳定产品品质、降低生产成本、节约自然资源、并减少环境污染。
No1:农业物联网是农业现代化的重要标志
农业物联网的实质是将物联网技术应用于农业生产经营,使其更具有信息化、智能化。农业物联网的实例化应用就是在感知端使用大量的传感设备(如农业环境信息的传感器、图像采集、RFID 等),广泛地采集农业生产、管理、经营等环境的各类信息(如大田种植、设施园艺、畜牧水产养殖、农产品溯源等领域),建立相对统一的数据传输协议与多源的数据格式转换办法,因地制宜交互使用无线传感器网、移动通信网和互联网等传输通道,实现农业信息多尺度、多源有效的传递。最后通过云计算、大数据等多重信息技术的深度融合与处理,通过智能化调控终端实现农业的闭环控制,实现农业的自动化、最优化控制。实际上,物联网是智慧农业的核心。
“农业物联网主要有感知、传输和控制三大作用,”中国农科院信息所所长许世卫解释,“农业物联网不仅能感知水、肥、热、气等外部环境变量,还能感知生物本体,比如对水稻叶片中的各种营养元素的感知。如果感知到水稻叶片中叶绿素含量降低,说明缺氮了,需要添加氮肥,而等到肉眼看到叶片发黄再追肥就晚了。”
No2:农业物联网架构模型
根据计算机网络架构模型的研究方法,国内外将农业物联网架构模型分为感知层、传输层(网络层)、处理与应用层三个层次。
感知层主要包括各类传感器、RFID、RS、GPS以及二维条形码等,采集各类农业相关信息(包括光、温度、湿度、水分、肥力、土壤墒情、土壤电导率、溶解氧、酸碱度和电导率等),实现对“物”的相关信息的识别和采集。传输层是在现有网络基础上,将感知层采集的各类农业相关信息通过有线或无线方式传输到应用层 ;同时,将应用层的控制命令传输到感知层,使感知层的相关设备采取相应动作,比如开关打开或者关闭、释放氧气、增加温度或者湿度以及设备重新定位等。
公共处理平台包括各类中间件以及公共核心处理技术,实现信息技术与行业的深度结合,完成物品信息的沟通、共享、决策、汇总等。
具体的应用服务系统是基于物联构架的农业生产架构模型的最高层,主要包括各类具体的农业生产过程系统,如大田种植系统、设施园艺系统、水产养殖系统、畜禽养殖系统、农产品物流系统等。通过这些系统的具体应用,保证产前正确规划以提高资源利用率,产中精细管理以提高资源利用率,产后高效流通实现安全溯源等多个方面,促进农业的高产、优质、高效、生态、安全。
(转自搜狐科技网)
二、农业物联网未来发展趋势
目前,我国农业正处于传统农业向现代农业转型期,农业物联网将发挥独特而重要的作用,也为现代农业的发展提供了前所未有的机遇。利用智能化信息管理技术发展现代农业已成为当今各个发达国家农业发展的热点之一。
农业物联网发展现状:2013年,农业部发布了《农业物联网区域试验工程工作方案》,方案中明确提出,实施区试工程,对于探索农业物联网理论研究、系统集成、重点领域、发展模式及推进路径,提高农业物联网理论及应用水平,促进农业生产方式转变、农民增收有重要意义。从深层次阐述了物联网技术能够提高农业生产效率,提升农产品附加值,实现农业增产与增收。
在发达国家,智慧农业已进入知识的处理、自动控制的开发以及网络技术的应用,渗透到农业各方面。 据介绍,国外采用物联网相关技术,在温室生产中大量采用无线传感器管理、调控温度湿度、营养液供给以及pH值(氢离子浓度指数)、EC值(可溶性盐含量)等,使设施蔬菜栽培条件达到最适宜水平。
借助物联网技术和云计算技术,在远程支持与服务平台上,建立智慧农业远程托管中心,实现远程栽培指导、远程故障诊断、远程信息监测、远程设备维护等;将植物生长信息和生物技术、食品安全技术相结合,从种植各个环节解决农产品的安全问题;充分利用先进的RFID、物联网、云计算等技术,实现农业生产监测管理和产品安全追溯。目前,这项技术不但达到国际先进水平,而且已推向全国市场,广泛应用于现代农业园区、大型农场、农业专业合作社等,深受用户的认可,取得了较好的成绩。
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。远程控制的实现使种植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适宜条件,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。
种植业离不开浇水、施肥、打药,农民种地凭经验、靠感觉,他们面朝黄土背朝天的在田里耕作,并把这些经验与方法一代代相传,然而现在瓜果蔬菜该不该浇水,施肥、打药,怎样才能保持精确的浓度,温度、湿度、光照、CO2浓度,如何实行按需供给?这些以往在作物不同生长周期凭经验靠感觉“模糊”处理的问题,在农业物联网面前开始了实时定量的“精确”把关。物联网创造的“种地”模式的出现,已经成为打破传统农业弊端的一种新型农业模式。这种通过物联网技术开启的智慧风暴,让农业实现了“环境可测、生产可控、质量可溯”的目标。确保农产品质量安全,引领现代农业发展。
(转自搜狐网-鑫芯物联)
编辑于 2018-05-26 · 著作权归作者所有
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中国智慧城市投资总体情况
近年来,中国政府陆续开展和推广智慧城市试点工作,智慧城市相关的政策红利不断释放,同时吸引了大量社会资本加速投入。根据IDC
2020年2月最新发布的《全球智慧城市支出指南》,至2020年,中国智慧城市市场支出规模将达到266亿美元,是全球支出第二大的国家,仅次于美国。
中国市场的三大热点投资项目依次为可持续基础设施、数据驱动治理以及数字化管理。在预测期间内(2018-2023年),三者支出总额将持续超出整体智慧城市投资的一半。
随着我国技术的不断发展,城镇化水平不断提高,未来我国智慧城市市场规模将进一步扩大。物联网、云计算等技术性领域的快速发展,为我国智慧城市建设打下了坚实的基础。以云计算为例,关键技术已达到国际领先水准,能支持海量并发、混合云、多云管理等复杂应用场景需求。根据中国智慧城市工作委员会数据:并预测到2022年,我国智慧城市市场规模将达到25万亿元。
中国智慧城市投资空间测算情况
参照智慧城市建设的部分典型项目投资规模,以及智慧城市PPP项目金额,对比发现:省级核心行政区即省会城市(如武汉地区计划10年内建成智慧城市总投资达800亿元)通常投资额度在100-500亿元;
地级市(银江股份签署智慧观山湖总投资预计30亿元,湖南湘潭智慧城市项目2857亿元)通常投资额度在10-30亿元;
区县级(承德丰宁满族自治县智慧城市投资248亿元,福建泉州惠安县智慧城市项目投资49亿元)投资额度在1-5亿元。
我们按省会、地市级、区县级三级行政单位分保守、中性、乐观估算智慧城市的投资规模分别为100亿元、300亿元、500亿元,10亿元、30亿元、50亿元,1亿元、3亿元、5亿元,测算得到智慧城市建设的市场空间在中性条件下为29118亿元,而在乐观条件下智慧城市建设投资空间接近5万亿。
——以上数据来源及分析请参考于前瞻产业研究院《中国智慧城市建设行业发展趋势与投资决策支持报告》。
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