【智能农业】中国需要学习美国“智慧农业”哪些做法

会员服务 ·

【智能农业】中国需要学习美国“智慧农业”哪些做法

2017 年 12 月 2 日 产业智能官 农业行业观察

“智慧农业”是现代农业发展的高级阶段，美国的“智慧农业”是互联网从消费互联网进入产业互联网时代的直接产物，同时也是市场竟争及产业自身可持续、高水平发展的现实需求。

美国利用物联网科技开展“智慧农业”生产的水平世界领先，带动农业产业链条实现了全新变革，其做法值得研究及参考。

美国“智慧农业”带动农业产业链实现全新变革的做法

美国的“智慧农业”是互联网从消费互联网进入产业互联网时代的直接产物，同时也是市场竞争及产业自身可持续、高水平发展的现实需求。

20世纪80年代，美国率先提出“精确农业”的构想并在此后多年的实践中成为“精确农业”绩效最好的国家，这为“智慧农业”奠定了良好的发展基础。现阶段，美国利用物联网科技开展“智慧农业”生产的水平世界领先，带动农业产业链条实现了全新变革。

其主要做法如下:

(一)生产及经营环节借助于农业物联网及大数据分析，实现了农产品全生命周期和全生产流程的数据共享及智能决策

美国中西部地区在玉米、大豆、甜菜等作物种植方面广泛应用物联网技术。物联网的应用使农产品的全生命周期数据共享，特别是从播种、灌溉、施肥、病虫害防治到收获预期的全生产流程一直处于智能决策的状态中。

物联网在农业生产中的主要应用是实时监测并查清农作物生长过程中田地的土壤性状与生产力状况(如光照强度、空气温湿度、二氧化碳浓度等)，使用红外成像系统配合卫星鸟瞰和观察农作物的长势情况，配合生物量地图系统及时判断作物是否缺少营养素，将数据传给化肥供应商，直接获得当下最适合作物生长的肥料配方，从而通过变量施肥技术动态调节耕作过程中的水、肥等生产要素投入量。例如FarmLogs与Cropx分别是美国农业智能化管理及生产方面的代表性企业。

FarmLogs是2011年成立于硅谷的一家基于云平台的生产管理平台类公司，农场主通过桌面WEB界面及移动端App来管理农场。目前FarmLogs覆盖了全美15%的农场，2014年上半年其市场份额翻了3倍。

Cropx是一家能提供农业智能化灌溉乃至智能化生产解决方案的企业。Cropx开发一种土壤探测硬件，探测地形、土壤结构和含水量，在农场建立起土地的“物联网”，帮助农户节约大量灌溉用水。

此外，大型农场(销售额50万美元以上)均使用产量监控器，并辅之以GPS、耕种区域地图、耕种作物种类和植物种群信息等，这些信息实时传输给软件系统，经过系统分析，做出实时判断，在未收获作物之前形成产量报告，有助于对农作物合理定价。

相对于大型农场，美国小型农场(销售额25万美元以下)的发展模式日益趋向于“植物土厂”。

在美国家庭农场中，由于小型农场占比高达88 %，这种“植物土厂”的发展空间伴随物联网科技的进步将愈加广阔。

(二)流通环节借助农业电子商务不断改造升级

美国的农业流通较早地采用了电子商务技术，农业流通模式不断创新升级。为提升产品安全溯源及定价能力，农产品电商与农资电商均构建了从生产者到需求者的网上直销渠道。

其中，农产品电商通过企业对企业(B2B)与企业对消费者(B2C)双结合的模式对接种植、养殖主体及农资电商则采用B2B模式，对接种植、养殖主体及农资企业，从而在根本上颠覆了传统的农业流通渠道体系。

随着“智慧农业”生产中农场主从生产者向管理者转型，农资需求日益从单纯的产品需求向综合的服务需求转变，大农资一体化的进程不断加快，行业集中度进一步提升。

信息技术服务是信息化时代的必需，为弥补此前只经营种子、化肥、农药的短板，孟山都公司于2013年收购天气保险公司，向农业大数据业务进军，全力打造大农资一体化服务体系。

孟山都通过天气保险公司的数据信息平台为其种子及化肥客户提供农业数据产品等信息化服务，天气保险公司所拥有的信息优势预期将带来200亿美的收入。

美国的农产品在线销售平台不断创新。2011年，积极引入“私人定制”这一社会化电商的新思维，创造性地打造了“食物社区”(即由带头人将临近的消费者与当地中小农场连接起来)的团购型概念。

以Farmigo网站为例，它为每一个“食物社区”制作专门的购物网页，是一个链接农场和消费者的在线平台。农场主通过它管理农产品的产销及配送，消费者通过它直接从农场购买优质新鲜的农产品，从而让农场及消费者都得到实惠，实现“双赢”。

2013年，美国农场使用数字用户专线(DSL)的比例为6.0%，信息化水平达89. 6%，由此带动农业电子商务进入高级阶段。更具价值的是，农场主及农产品经销商需要随时掌握国内外农产品市场变化的宏微观信息，根据价格、行情变化等情况指导农业生产的品种、数量等，从而保证“智慧农业”生产导向的正确性。美国的农业经营主体也由此将其经营范围进一步拓展到世界各国。

(三)有强大的技术和政策为支撑

美国有100多个信息收集处，每天汇总分析并发布全美各类农业信息;大量农业基础数据是公开的资源，行业壁垒低，加之农场主对技术服务尤其对基于大数据的决策支持的迫切需求，使大数据公司层出不穷且呈蓬勃发展之势。

AGRI-COLA, AGRIS, Preview等多个强大数据库及物联网科技等创新成果给美国“智慧农业”及其产业链条的发展提供了优越的科研资源和技术条件。多层次的农技推广及服务体系有利于各种新技术的落地实施。

1966 -2014年，美国先后出台了6项与农业信息化相关的法律法规和发展计划，为“智慧农业”及其产业链条的发展提供了良好的政策环境和财政支持。

启示

2010年以来，我国有关部门批准了一批物联网试点项目，现在已河南、陕西、北京、江苏等省市启动，分别在大田作物、设施农业、动物养殖、水产养殖等方面应用了物联网技术。

其中，在小麦等主粮产业上运用物联网技术及采用养牛、养猪的智能化精确饲喂系统已成为我国农作物种植业及动物饲养业与国际接轨的重要路径。

同时，全国许多省市均开展了农业物联网科技的应用。其中，上海市“智慧农业”领先各地。上海市现已构建了农业物联网云平台，为政府监管部门及农业生产者提供公共服务及个性化服务;新疆建设兵团大规模采用物联网科技分析和管理农业资源及农业生产;青海省互助农业示范园区现已建成青海省首个高原现代农业信息中心，在设施蔬菜、花卉种植、畜禽养殖等多个领域应用物联网技术，带动高原农业发展取得新突破。今后我国发展“智慧农业”应采取以下措施:

(一)加强信息技术和“智慧农机”的研发

未来各地应鼓励电信运营商、信息技术企业、科研院所及高等院校等社会力量积极参与农业物联网项目建设，着力突破适用于农业动态多变环境使用的关键技术。

农业物联网发展要从基础好、规模化程度高的行业入手，在生产过程精细管理、农产品与食品安全监控系统以及水土资源开发利用等领域优先发展;同时开展大田生产、设施园艺、畜禽水产养殖等领域的无线传感网络技术及产品应用研究，努力实现农业物联网科技的多领域平衡发展。

积极完善农业物联网应用服务模式，加快农业应用云计算服务平台研究，支持农业与农村智能信息服务产业发展;认真做好产业构建与发展、技术演进和体系构建等顶层设计，加强农业物联网技术标准研究。

发展“智慧农业”，离不开“智慧农机”。我国的农机企业应将大数据作为农业机械决策的大脑，努力研制具有查询、调度、定位、测量、计算、管理等诸多功能的“智慧农机”。

(二)促进农业电子商务，切实提供“智慧农业”服务

目前，国内农资龙头企业，如史丹利、金正大及大北农等均已涉足电商。面对农资终端的不断下沉，各大农资龙头企业正力求实现技术服务、商务服务和平台服务的一体化，从而在真正意义上实现农资生产商与农户间的“去中介化”。

未来，各级政府部门应重视农业电子商务网站质量的提升，强调农业信息的针对性和时效性;鼓励并引导农民更多地运用农业电子商务来发展效益农业。

(三)建设“智慧农村”，培养“智慧农民”

建设“智慧农村”是大势所趋。近年来“宽带中国”战略的实施和网络提速让“智慧农村”逐渐从设想走向现实。

各地要继续加强农村地区通信、信息技术的基础设施建设，在现有的全国农村互联网普及率达28.8%、农村网民达1.78亿人的基础上，努力提高农村互联网普及率，促进农村网民数量的进一步增加。当前的紧迫任务是通过开展农民信息技术及相关技能培训，使家庭农场主、专业业大户、合作社成员、返乡创业人员等率先成为“智慧农民”，成为农业产业的主力军，以力量引领广大农民共同增收致富。

人工智能赛博物理操作系统

AI-CPS OS

“人工智能赛博物理操作系统”（新一代技术+商业操作系统“AI-CPS OS”：云计算+大数据+物联网+区块链+人工智能）分支用来的今天，企业领导者必须了解如何将“技术”全面渗入整个公司、产品等“商业”场景中，利用AI-CPS OS形成数字化+智能化力量，实现行业的重新布局、企业的重新构建和自我的焕然新生。

AI-CPS OS的真正价值并不来自构成技术或功能，而是要以一种传递独特竞争优势的方式将自动化+信息化、智造+产品+服务和数据+分析一体化，这种整合方式能够释放新的业务和运营模式。如果不能实现跨功能的更大规模融合，没有颠覆现状的意愿，这些将不可能实现。

领导者无法依靠某种单一战略方法来应对多维度的数字化变革。面对新一代技术+商业操作系统AI-CPS OS颠覆性的数字化+智能化力量，领导者必须在行业、企业与个人这三个层面都保持领先地位：

重新行业布局：你的世界观要怎样改变才算足够？你必须对行业典范进行怎样的反思？
重新构建企业：你的企业需要做出什么样的变化？你准备如何重新定义你的公司？
重新打造自己：你需要成为怎样的人？要重塑自己并在数字化+智能化时代保有领先地位，你必须如何去做？

AI-CPS OS是数字化智能化创新平台，设计思路是将大数据、物联网、区块链和人工智能等无缝整合在云端，可以帮助企业将创新成果融入自身业务体系，实现各个前沿技术在云端的优势协同。AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量与行业、企业及个人三个层面的交叉，形成了领导力模式，使数字化融入到领导者所在企业与领导方式的核心位置：

精细：这种力量能够使人在更加真实、细致的层面观察与感知现实世界和数字化世界正在发生的一切，进而理解和更加精细地进行产品个性化控制、微观业务场景事件和结果控制。
智能：模型随着时间（数据）的变化而变化，整个系统就具备了智能（自学习）的能力。
高效：企业需要建立实时或者准实时的数据采集传输、模型预测和响应决策能力，这样智能就从批量性、阶段性的行为变成一个可以实时触达的行为。
不确定性：数字化变更颠覆和改变了领导者曾经仰仗的思维方式、结构和实践经验，其结果就是形成了复合不确定性这种颠覆性力量。主要的不确定性蕴含于三个领域：技术、文化、制度。
边界模糊：数字世界与现实世界的不断融合成CPS不仅让人们所知行业的核心产品、经济学定理和可能性都产生了变化，还模糊了不同行业间的界限。这种效应正在向生态系统、企业、客户、产品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的数字化+智能化力量通过三个方式激发经济增长：

创造虚拟劳动力，承担需要适应性和敏捷性的复杂任务，即“智能自动化”，以区别于传统的自动化解决方案；
对现有劳动力和实物资产进行有利的补充和提升，提高资本效率；
人工智能的普及，将推动多行业的相关创新，开辟崭新的经济增长空间。

给决策制定者和商业领袖的建议：

超越自动化，开启新创新模式：利用具有自主学习和自我控制能力的动态机器智能，为企业创造新商机；
迎接新一代信息技术，迎接人工智能：无缝整合人类智慧与机器智能，重新
评估未来的知识和技能类型；
制定道德规范：切实为人工智能生态系统制定道德准则，并在智能机器的开
发过程中确定更加明晰的标准和最佳实践；
重视再分配效应：对人工智能可能带来的冲击做好准备，制定战略帮助面临
较高失业风险的人群；
开发数字化+智能化企业所需新能力：员工团队需要积极掌握判断、沟通及想象力和创造力等人类所特有的重要能力。对于中国企业来说，创造兼具包容性和多样性的文化也非常重要。

子曰：“君子和而不同，小人同而不和。” 《论语·子路》云计算、大数据、物联网、区块链和人工智能，像君子一般融合，一起体现科技就是生产力。

如果说上一次哥伦布地理大发现，拓展的是人类的物理空间。那么这一次地理大发现，拓展的就是人们的数字空间。在数学空间，建立新的商业文明，从而发现新的创富模式，为人类社会带来新的财富空间。云计算，大数据、物联网和区块链，是进入这个数字空间的船，而人工智能就是那船上的帆，哥伦布之帆！

新一代技术+商业的人工智能赛博物理操作系统AI-CPS OS作为新一轮产业变革的核心驱动力，将进一步释放历次科技革命和产业变革积蓄的巨大能量，并创造新的强大引擎。重构生产、分配、交换、消费等经济活动各环节，形成从宏观到微观各领域的智能化新需求，催生新技术、新产品、新产业、新业态、新模式。引发经济结构重大变革，深刻改变人类生产生活方式和思维模式，实现社会生产力的整体跃升。