智慧农业是（shì）指利用信息技（jì）术（shù），对农业生产、经营（yíng）、管理（lǐ）、服务全产业链进行（háng）智能化控制（zhì），实现（xiàn）农（nóng）业生产的（de）优质、高效、安（ān）全和可控。我国高度重（chóng）视发展智慧农业，发展智慧农业是实现（xiàn）现代农业的必由之路（lù）。

在一、二、三（sān）产业的融合过程中，智慧农业（yè）可以打（dǎ）破信息瓶（píng）颈（jǐng）、促进信息流动和分享（xiǎng）。智（zhì）慧（huì）农业的（de）技术框架大体包（bāo）括信息感知、智能（néng）决策和（hé）决（jué）策实施3个方面。信息感知包括通过农业物联网等获得各种与农业（yè）生产经营相关（guān）的（de）信息，如作物（wù）、土（tǔ）壤等环境（jìng）以（yǐ）及从事农业生产的人乃至社会的信息；智能决策（cè）如同大脑，对各类信（xìn）息进行（háng）分析处理，提供（gòng）管理或控制的方案，例如专家系统；决策实施则根据分析结果（guǒ）进行，包括（kuò）经营策略、种植方案、环（huán）境调控或农机（jī）（例如无人机（jī）、播种机（jī））的操控。信息（xī）感（gǎn）知和（hé）决策实施往往依托于硬件设备（bèi），智能决策则主要是数据和知识（shí）的处理（lǐ）和（hé）计算。当今（jīn）大数据、云计（jì）算（suàn）、物联网的时代背景，对智能（néng）决策提出了更（gèng）高（gāo）的（de）要求（qiú）。

大数据是智慧（huì）农（nóng）业的基（jī）础，信（xìn）息（xī）感知（zhī）则是农业数据的源头。狭义来（lái）说（shuō），农业数据是指人之外的（de）农作（zuò）物自身及环境的生物物理信息。然而，农（nóng）业生产活动离不开（kāi）人（rén）的活动，生（shēng）产（chǎn）者自身的经（jīng）验、消费（fèi）者构成的市场（chǎng）均会对（duì）生产产生影响（xiǎng）。因此，广义来说，农业数据还包括从事农（nóng）业生（shēng）产的人、社会环境、市场动态等社会（huì）信（xìn）息（xī）。

生（shēng）物物理信息感知包括空间（jiān）信息感知和（hé）地面信息感知。前者主要包括遥感技术、卫星定位技术、地理信息技（jì）术（“3S”技术）：基于遥感技术可获得种植面积（jī）、作物长（zhǎng）势、洪涝、病（bìng）虫害情况及（jí）土壤和作物营养等空（kōng）间信息；基于卫星定位技术（shù）可获得装备的精准（zhǔn）位（wèi）置，可用于农业机械（xiè）的移动定位；地理（lǐ）信息技术则给出了一（yī）个直观的管理数（shù）据（jù）的方式。后者主要是农业物（wù）联网所涉及的传感技术，获得如土（tǔ）壤（rǎng）和空（kōng）气的（de）温湿度、光照强度、二氧化碳浓（nóng）度、风速、土壤盐度等数据（jù）。除此（cǐ）之外，还有通过可见光（guāng）/近红外光谱、近红外光谱速测植物养分、土壤肥力、农产（chǎn）品质量（liàng）的传（chuán）感器技术。地（dì）面感知还包括在田间设置（zhì）摄（shè）像机或红外（wài）监测仪等，用（yòng）户可远程观测（cè），用（yòng）于提升（shēng）种植透（tòu）明度、增强消费者的信（xìn）心。低功（gōng）耗、低成本、性能稳定的传感器（qì）是长期获得（dé）可（kě）靠数据的关键（jiàn），也正是目前推广应用农（nóng）业（yè）物联（lián）网的瓶颈。

社会信息感（gǎn）知包括农产品市（shì）场需求（qiú）、农产品（pǐn）价格、农业（yè）政策（cè）、种（zhǒng）植者经验等方面。当前，在农业市场国际一体（tǐ）化的发展趋势下，农业企（qǐ）业（yè）、协会、合作社等经（jīng）济合作组织对产前种什么效益高、产中何种农（nóng）资优质优价、产后卖给谁（shuí）等市场（chǎng）与（yǔ）技术（shù）信（xìn）息（xī）有着更迫切的需求，这些信息（xī）对我（wǒ）国现（xiàn）代农业特别是规模化（huà）农（nóng）业（yè）、订单农（nóng）业（yè）以（yǐ）及地方特色（sè）农业的发展意义重大（dà）。

农产品需求信息（xī）是农业（yè）市（shì）场的灵魂，便捷（jié）、准确（què）地（dì）捕捉市场信息，把握市（shì）场动向，及时调（diào）整生产（chǎn）及（jí）销售方向，是感（gǎn）知社会信（xìn）息的主要目标。基于（yú）爬虫技术的自动采集是通过网络感知市场价格的重要方式，可（kě）用于每（měi）周的农产（chǎn）品价格（gé）预测等。而以（yǐ）投入占（zhàn）用（yòng）产（chǎn）出（chū）技术为（wéi）核心的（de）粮食产量预测模型则（zé）考虑多（duō）种（zhǒng）体现社会信息（xī）的农业（yè）投（tóu）入。

数据传输基（jī）于通信网络，将分散（sàn）的具有独立功能的设备或子系统连（lián）接起来，并按照规定（dìng）的网（wǎng）络协议进（jìn）行数据通信，实（shí）现分布式系统硬件和软件资源的共享及系（xì）统的综合管理与控制。在（zài）技术层面，国内很（hěn）多科研院所和公司均（jun1）可实现不（bú）同的传输方式，实（shí）际应用采用哪种（zhǒng）数据传输方式则需（xū）根据农田环境、方案需求（qiú）、成本（běn）约束等（děng）因素综合确定。

农业大数据（jù）涵（hán）盖农业生产本身和产前、产后（hòu）以（yǐ）及（jí）农产品加工、销售整个链（liàn）条中所（suǒ）产生的大量（liàng）数据。目前获取各种农业数（shù）据（jù）的成本还比较高，缺（quē）乏（fá）成熟的产（chǎn）品（pǐn），而且不（bú）同（tóng）的用户（hù）有不同（tóng）的（de）需求。如（rú）何融合生物物理和社会信息，为（wéi）农户、政府、商家等不同的利益相关方提供相应的（de）信息服务，仍是未来要应对（duì）的挑战。

智能决策是智（zhì）慧农业的（de）核心，是数据（jù）产生价值的（de）过程，覆盖农业生产从产前规划、产中种植管（guǎn）理及环境控制到（dào）产后存储（chǔ）、加工、运输和销售等各个环节。产前规划包括需求分（fèn）析和（hé）种（zhǒng）植（zhí）方案（àn）推荐；产中种植管理包括环境调（diào）控（对于设施农业）、施肥（féi）、打（dǎ）药（yào）、灌溉等（děng）方面（miàn）的智能决策支持；产后（hòu）农（nóng）产品的（de）库（kù）存控制、运输车（chē）辆调配、流通加工与配（pèi）送（sòng）中心的选址等，均（jun1）需要智（zhì）能计（jì）算（suàn）方法提供（gòng）决策支持。作物生产管理决（jué）策（cè）支（zhī）持技术的研究，集中在作物（wù）生长模拟及各类专家（jiā）系统方面。

作物管理（lǐ）专家系统是专家系统在农业领域的具体应用，一般包含（hán）一（yī）个由权威农业专家的经验、资料（liào）、数据与成果构成的知识库（kù），并能（néng）利（lì）用其知识，模拟农业专家解决问题的思（sī）维（wéi）方法进行判断（duàn）、推（tuī）理，以（yǐ）求得解决农业生产问（wèn）题结论的智能程序系统。

随着农业（yè）进入大数（shù）据时代，农业智能决策转入以大数（shù）据（jù）驱动的方式（shì），并且体现在农（nóng）业生产（chǎn）的各个环节（jiē）。农业智能决策支持系统的算法和呈现方式需（xū）随之（zhī）迭代。随着数据获取的相对便捷和智能手机的（de）普（pǔ）遍使用，过去只（zhī）能在电脑上离（lí）线使（shǐ）用（yòng）、被诟病为“电子词典”的农业专家系统迎来了新的发（fā）展时（shí）代。

智能（néng）农机和管理软件是信息感知、智能决（jué）策后的呈现形式。随着我国农业从业人员的老龄化和数量减少，农（nóng）业智能装（zhuāng）备的应用是必然趋（qū）势（shì）。农业智能装备包括服务于施（shī）肥、打药、灌溉、修剪、采摘（zhāi）、播种、环境调控等各（gè）种操作的设备（bèi）。

国外（wài）的智能农机装备较为先（xiān）进，应用较广，主要有智能（néng）导航、自动驾（jià）驶、变量施（shī）肥、变量喷药等功（gōng）能。随着国（guó）家（jiā）对（duì）农业智能（néng）装备研发的重视和投（tóu）入（rù），国内（nèi）的多个机构（gòu）开展（zhǎn）了相关研究，研究内（nèi）容包括自动导航（háng）、变量施肥、精准喷药、播种、插秧、喷药、除（chú）草和（hé）收获等（děng）。此外，我国的农业航空作业量逐年增加，作业领域逐（zhú）渐扩大，除对粮食作物、园艺作物、经济作物（wù）施药外，还开展了植物生长授粉等作业。

农田作业装备精准控（kòng）制技术（shù）是发达国家在大面积机（jī）械化条件下发（fā）展起来的，而我国的作物生产地（dì）域（yù）环境条（tiáo）件差异较大，因此技（jì）术和（hé）装备的选择不可千篇一（yī）律地套用。发展适应我国国情（qíng）的精准农机化（huà）必须持续地、因地制宜地（dì）逐步完善。