智慧农业是指利（lì）用信（xìn）息技术，对农（nóng）业生产、经营、管理、服务全产（chǎn）业链（liàn）进行智能化控制，实现农业（yè）生产的优质、高效、安全和可控。我国高度重视发展智慧（huì）农业（yè），发展智慧农业是实现现（xiàn）代农业（yè）的必由之路（lù）。

在一、二（èr）、三产（chǎn）业的融合过程中（zhōng），智慧农业可以（yǐ）打破信息（xī）瓶（píng）颈、促进信息流动和分享。智（zhì）慧农业的技术框架大体（tǐ）包括信息感知、智能（néng）决策和决策实施（shī）3个方（fāng）面。信（xìn）息感知（zhī）包括通过农业物（wù）联网（wǎng）等（děng）获得各种与农业生产经营相（xiàng）关的信息（xī），如作物、土壤等环境（jìng）以及从事农业生产的人乃（nǎi）至社会的（de）信息；智（zhì）能决策如同大脑，对各类信息（xī）进行分（fèn）析处理，提供管理或控制的方案，例如专家系统（tǒng）；决策实施则根据分析结果进行，包括经营策略、种植方案、环境调控（kòng）或农机（例如无人（rén）机（jī）、播种机）的（de）操控。信息感知和（hé）决策实施往往依托于（yú）硬（yìng）件设（shè）备，智能（néng）决策（cè）则主（zhǔ）要是数据和（hé）知识的（de）处理和（hé）计算。当今大数据（jù）、云计算、物联（lián）网（wǎng）的时（shí）代背景，对智（zhì）能决策提出（chū）了更高的（de）要（yào）求。

大（dà）数据是智慧农业的基础，信（xìn）息感知则是农业数据的（de）源头。狭义来说，农业数据是指人之外的（de）农作物自身及环境的（de）生物（wù）物（wù）理信息。然而，农业生产活动离（lí）不开人（rén）的活动，生产者（zhě）自（zì）身的（de）经验、消费者构（gòu）成的市（shì）场均（jun1）会对生产产生影响。因（yīn）此，广义来说，农业数据（jù）还包括从事农业生（shēng）产的人（rén）、社会环境、市场动态等社会信息。

生物（wù）物理信息感知（zhī）包括空间（jiān）信息感知和地面信息感知。前者主要包括遥感技术、卫星定位（wèi）技术、地理信息技术（“3S”技术）：基于遥感技术可获（huò）得种植（zhí）面积、作物长势、洪涝、病虫害（hài）情况及（jí）土壤（rǎng）和作物营（yíng）养（yǎng）等空间信息；基于卫（wèi）星定位技术可获得装备的精（jīng）准位置，可用于农业机械的移动定（dìng）位；地理信（xìn）息技（jì）术则给（gěi）出了一个直观（guān）的（de）管理数据的方式。后（hòu）者（zhě）主要是农业物联网（wǎng）所涉（shè）及的传感技术，获得（dé）如土壤和空（kōng）气的温湿度、光照强度、二氧化碳（tàn）浓度、风速、土壤盐度等数据。除此之（zhī）外，还有通（tōng）过可（kě）见光/近红外光（guāng）谱、近红外光谱（pǔ）速测植物养分、土（tǔ）壤肥（féi）力、农产品质量的（de）传感器技术。地面感知还（hái）包括在田间设置摄像机或红外监测仪等（děng），用户可远程观测，用于（yú）提升种植透明度、增强消（xiāo）费者的信心。低功（gōng）耗、低成（chéng）本、性能稳定的传感器是长（zhǎng）期获得可（kě）靠数（shù）据的关键，也正是（shì）目（mù）前推广应用农业物联（lián）网的瓶颈。

社会信息感知包括农产品市场需求、农产品价格、农业政策、种植（zhí）者（zhě）经验等（děng）方（fāng）面。当前，在（zài）农业市场国际一体（tǐ）化（huà）的发展趋势下（xià），农业企业、协会、合作社等经济合作组织对产前种什么（me）效益高、产中何（hé）种农资优（yōu）质优价、产后卖给谁等市场（chǎng）与技术信息有着（zhe）更迫切（qiē）的需求，这些信息对我国现代农业特别是规模化农业、订单（dān）农业以及（jí）地方特色农业（yè）的发展意义重大。

农产品需求信息是农业（yè）市场的灵魂，便（biàn）捷、准确地捕捉市场信息，把握市场动向（xiàng），及时调整（zhěng）生（shēng）产及销售方向，是感知社会信息的（de）主要目标。基于爬虫技术的自（zì）动采集是（shì）通过网络感知市（shì）场（chǎng）价格的重要方式（shì），可用于每周的农产品价格预（yù）测等。而（ér）以投入占用产出技（jì）术为核心的（de）粮食产量预（yù）测模型（xíng）则（zé）考虑多种体现社会信（xìn）息的农业投入。

数据传输基于通信网络，将分散的具有独立功（gōng）能的（de）设备或子系统连接（jiē）起来，并按照规（guī）定的（de）网络协议进行数（shù）据通信，实现分（fèn）布式系（xì）统硬件（jiàn）和软（ruǎn）件（jiàn）资源的共享及（jí）系（xì）统的（de）综合管理与控制。在技术层面，国内很（hěn）多（duō）科研院所和公（gōng）司均可（kě）实现不同的传输方式，实际应用采用哪种数据（jù）传（chuán）输方式则需根据农田环境、方案需求（qiú）、成本约束等因（yīn）素综合（hé）确定。

农（nóng）业大数据涵盖农业生产本身（shēn）和产前（qián）、产后以及农产品加工、销售整个链条中所产（chǎn）生的大量数据。目（mù）前获（huò）取各种农业数（shù）据的成本还（hái）比较高，缺乏成熟的产品，而（ér）且不同的（de）用户有不同的需求。如何融合生物物理和社会（huì）信息，为（wéi）农户、政府、商家等不同的利益（yì）相关（guān）方（fāng）提（tí）供相应的（de）信息（xī）服务，仍是（shì）未来要应对的挑战（zhàn）。

智能决策是（shì）智慧农业的（de）核心，是数据产生价值的（de）过（guò）程，覆盖农业生（shēng）产从产前规划、产中种（zhǒng）植管理及（jí）环境控（kòng）制到产后存（cún）储、加工（gōng）、运（yùn）输和销售等（děng）各个环节。产前规划包（bāo）括需（xū）求分析和种植方案推荐；产中种（zhǒng）植管理包括环境调控（kòng）（对（duì）于（yú）设施农业）、施肥、打药、灌（guàn）溉（gài）等（děng）方面的（de）智能决策（cè）支持；产后农产品的库存控制、运输车辆调（diào）配、流通加工（gōng）与（yǔ）配送中心的选址等（děng），均需要智（zhì）能（néng）计算方法提供决策支（zhī）持。作物生产管理决（jué）策支（zhī）持（chí）技术的（de）研究，集中在作（zuò）物（wù）生长模拟（nǐ）及（jí）各（gè）类（lèi）专家系统方面。

作物管理专家系统是专家（jiā）系统在农（nóng）业领域的具体应用，一般包含一个由（yóu）权威农业专家（jiā）的经验、资料、数（shù）据与成（chéng）果构成的知（zhī）识库，并能利用（yòng）其知识，模拟农业专（zhuān）家解决（jué）问题的思维方法进行判断、推理，以求得解决农业（yè）生产问题结论的智能程（chéng）序系（xì）统。

随（suí）着农业（yè）进入大（dà）数据时代，农（nóng）业智能决策转入（rù）以大数据驱动的方式，并且体现在农业生产的各个环节。农业智能决策支持系统的算（suàn）法和呈（chéng）现（xiàn）方式需（xū）随之迭（dié）代。随着数据获取（qǔ）的相（xiàng）对便捷和智能（néng）手机的普遍使用，过去只能在电脑上离线使用、被诟病为“电子词典”的农业专家系统迎来了新的发展时代。

智能农机（jī）和（hé）管理软件（jiàn）是信息（xī）感知、智能决（jué）策后的（de）呈现形式（shì）。随着我国（guó）农业从（cóng）业（yè）人员的老龄化和数（shù）量减少，农业智能装备的应（yīng）用是必然趋（qū）势。农业（yè）智能装备包括服务于施肥、打药、灌溉、修（xiū）剪、采摘、播种、环境调控等各种操作的（de）设备。

国外的智能农机装备较为先进，应用较（jiào）广，主要有智能导航、自动驾驶、变量施肥、变量（liàng）喷药等功能。随着国家（jiā）对农业智能装备研发的重视和投入，国内（nèi）的多（duō）个（gè）机构（gòu）开展（zhǎn）了相关研究（jiū），研究内容包（bāo）括自（zì）动导航、变量施肥、精准喷药、播种、插秧、喷药、除（chú）草和收获等。此外，我国的农业航空作（zuò）业量逐年增加，作业领域（yù）逐渐扩大，除对（duì）粮食作物（wù）、园艺作（zuò）物、经济作物施药外，还开展了（le）植物生长授粉等作业。

农田作业装备精准控制技术是发达国家（jiā）在大面（miàn）积机械化条（tiáo）件下发（fā）展起（qǐ）来的（de），而我（wǒ）国（guó）的作物生产地域（yù）环境条（tiáo）件（jiàn）差异较大（dà），因此技术（shù）和装备的选择不可（kě）千篇（piān）一律地套用。发展适（shì）应我国国情的精准（zhǔn）农（nóng）机化必须持（chí）续地、因地制宜地逐步完善。