智能农业系统及其应用

（一）精准农业

精准农业也称精细农业、精确农业，是以信息技术、生物技术、工程技术等一系列高新技术为基础的面向大田作物生产的精细农作技术，已成为21世纪发达国家现代农业的重要生产形式。

精准农业是20世纪80年代末由美国、加拿大的一些农业科研部门提出的，得益于海湾战争后GPS技术的民用化。1993年，精准农业技术首先在美国明尼苏达州的两个农场进行试验，结果当年用GPS指导施肥的作物产量比传统平衡施肥的作物产量提高30%左右，而且减少了化肥施用总量，经济效益大大提高。此后，精准农业开始在发达国家兴起。近年来，发展中国家也广泛开始精准农业的试验和应用，精准农业已成为农业发展的一种普遍趋势。

精准农业是由信息技术支持的根据空间变异，定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统，其基本含义是根据作物生长的土壤性状，调节对作物的投入，即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异，另一方面确定农作物的生产目标，进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”，调动土壤生产力，以最少的或最节省的投入达到同等或更高的收入，并改善环境，高效地利用各类农业资源，取得经济效益和环境效益。

精准农业通常由10多个系统组成，包括全球定位系统、农田信息采集系统、农田遥感监测系统、农田地理信息系统、农业专家系统、智能化农机具系统、环境监测系统、系统集成、网络化管理系统和培训系统等。

例如，“绿色之星”是美国约翰·迪尔公司研制开发的精准农业技术，它适合在大规模农业经营和机械化操作条件下使用。“绿色之星”精准农业技术主要包括：①全球定位系统（GPS），实施数据采集及田间耕作、播种、施肥、喷洒农药和收获等作业的准确定位；②地理信息系统（GIS），包括数据输入、数据库管理、数据分析及输出系统；③传感器技术，实施数据采集及田间作业参数监测；④监视器及计算机自动控制技术；⑤智能化控制的农业机械。

从20世纪90年代以来，无线技术在许多国民经济领域的应用获得迅速发展。尤其是以ZigBee无线技术为主的物联网系统，使精准农业的技术体系广泛运用于生产实践成为可能。我国实施精准农业，一方面是总结国外发展经验，根据中国的国情找准自己的切入点，另一方面是切实做好有关基于ZigBee无线技术的物联网应用与研究开发，力求走出适合中国国情的精确农业发展道路。(www.xing528.com)

（二）智能农业

智能农业是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络，实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

智能农业将无线传感器网络布设于农田、园林、温室、禽舍等目标区域，网络节点大量实时地收集温度、湿度、光照、气体浓度等物理量，精准地获取土壤水分、pH值、氮素等农业生产相关信息。

智能农业有助于实现农业生产的标准化、数字化和网络化，可以从节能降耗、增产增收、提高品质和保障食品安全等方面有效促进农业的发展。

通过探索农业物联网技术应用模式和推进物联网技术在农业生产中的应用，可以进一步拓展物联网技术在经营管理中的应用。