智慧农业是一种利用现代信息技术和物联网技术，对农业生产进行智能化管理和控制的新型农业生产方式。智慧农业的出现，对于提高农业生产效率、保障粮食安全、促进农业可持续发展等方面都具有重要的意义和作用。
1.提高农业生产效率
智慧农业可以通过传感器、无人机、云计算等技术手段，实现对农作物的精准监测和管理，包括土壤水分、温度、光照等环境因素的监测，以及农作物的生长状态、病虫害情况等的监测。这些数据可以通过云计算和大数据分析，为农业生产提供精准的决策支持，从而提高农业生产效率。
2.保障粮食安全
智慧农业可以通过提高农业生产效率和质量，保障粮食的生产和供应。同时，智慧农业还可以通过精准的农业生产管理和监测，及时发现和控制病虫害等问题，减少农药和化肥的使用，从而保障粮食的质量和安全。
3.促进农业可持续发展
智慧农业可以通过提高农业生产效率和质量，减少资源浪费和环境污染，促进农业可持续发展。例如，通过精准的农业生产管理和监测，可以减少农药和化肥的使用，降低对环境的污染；通过智能化的灌溉和施肥，可以减少水资源的浪费，提高资源利用效率。
总之，智慧农业的意义和作用非常重要，它可以提高农业生产效率、保障粮食安全、促进农业可持续发展等方面都具有重要的作用。随着信息技术和物联网技术的不断发展，智慧农业将会在未来的农业生产中发挥越来越重要的作用。
首先，我国智慧农业在发展中确实存在一些问题，主要包括技术应用不广泛、人才短缺、设施与标准不完善，以及数据与信息安全隐患等。针对这些问题，可以采取一系列对策来促进我国智慧农业的健康发展。
智慧农业技术，如物联网、大数据和人工智能等，在农业生产中的应用仍处于初级阶段。由于农民对新技术的认知和接受程度有限，导致这些先进技术未能充分发挥其效能。因此，应加大宣传力度，通过示范项目让农民直观感受到技术带来的效益提升。同时，政府可出台相应补贴政策，降低农民采用新技术的经济压力，从而推动智慧农业技术的广泛应用。
智慧农业的发展离不开专业人才的支持。目前，我国农业领域缺乏既懂农业又懂信息化技术的复合型人才。为解决这一问题，需加强高校和职业院校中农业信息化相关专业的建设和人才培养。此外，还可通过校企合作模式，定向培养符合智慧农业发展需求的专业人才，为智慧农业的深入发展提供人才保障。
农业基础设施的智能化改造以及数据标准的统一也是智慧农业发展的关键环节。现有的农田基础设施尚不能满足智能化生产的需求，而数据标准的不统一则制约了信息的有效流通。针对这些问题，应加大投入力度，推进农田基础设施的智能化升级改造。同时，制定和完善智慧农业数据标准体系，确保数据的准确性、一致性和可互操作性，为智慧农业的高效运作提供坚实基础。
随着智慧农业的发展，数据和信息安全问题日益凸显。农业生产过程中产生的大量数据涉及商业秘密和个人隐私，一旦泄露或被滥用将造成严重后果。因此，必须建立健全数据安全保护机制，通过技术手段和管理措施确保数据的安全存储和传输。同时，加强对相关人员的培训和教育，提高他们的信息安全意识，共同维护智慧农业的信息安全环境。
我国智慧农业在发展中虽然面临诸多挑战，但通过采取有效的解决对策，可以逐步克服这些困难，实现智慧农业的可持续发展，为农业现代化和乡村振兴注入强劲动力。
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4.0；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3.98万亿元，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12.5%，中国数字农业经济渗透为8.9%，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8.39%。
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71.8%。其次，申请数量较高的国家为印度，共申请598项，占比9.2%。
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4.0。德国发布《有机农业-展望战略》，明确基于“工业4.0”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》
智慧农业未来应该是怎样的态势发展？
随着智慧农业在农业发展中的作用越来越凸显、国家对智慧农业扶持力度加大，智慧农业应用系统所涉内容将会更加广泛；物联网、大数据、云计算等技术的日益发展和成熟，会推动智慧农业数据处理系统更加精准化、智能化；当前智慧农业企业大多是做解决方案的企业，而鲜有做实际产品的企业，该市场存在很大的空白，未来会兴起一批做产品设备和提供综合性服务的智慧农业企业。
