根據(jù)國際研究預測，全球智慧農業(yè)將快速發(fā)展，全球智慧農業(yè)的市場規(guī)模將從2016年的90.2億美元達到2025年接近700億美元的規(guī)模，中國作為農業(yè)大國，其智慧農業(yè)發(fā)展市場空間極大。

我國傳統(tǒng)農業(yè)發(fā)展痛點

“面朝黃土背朝天，風吹日曬滿身土”，這是傳統(tǒng)農民生產的真實寫照。我國是農業(yè)大國，農村人口有9億多，占全國總人口的70%左右，農業(yè)生產總值占國民生產總值的20%。但我國農業(yè)多數(shù)還停留在傳統(tǒng)農業(yè)的階段，大部分地區(qū)農業(yè)基礎設施落后，導致農業(yè)勞動生產率低;且我國農業(yè)集約化手段主要表現(xiàn)在使用大量化肥和農藥，其對水體、土壤、大氣和生物多樣性所造成的負面影響是巨大的，生態(tài)環(huán)境的破壞反過來會極大影響農作物的生長。

政策利好，智慧農業(yè)勢在必行

近年來，隨著信息化社會的到來，物聯(lián)網(wǎng)技術逐漸向農業(yè)滲透，為了讓廣大農民群眾在分享信息化發(fā)展成果上有更多獲得感，國家不斷推出各種智慧農業(yè)相關政策，致力于通過數(shù)據(jù)和知識為生產者提供科學的解決方案，彌補經驗的不足，最終提高整體效益。

2016年9月，農業(yè)部印發(fā)《十三五”全國農業(yè)農村信息化發(fā)展規(guī)劃》，提出“十三五”期間，把信息化作為農業(yè)現(xiàn)代化的制高點，以建設智慧農業(yè)為目標，著力加強農業(yè)信息基礎設施建設，著力提升農業(yè)信息技術創(chuàng)新應用能力，著力完善農業(yè)信息服務體系，加快推進農業(yè)生產智能化、經營網(wǎng)絡化、管理數(shù)據(jù)化、服務在線化，全面提高農業(yè)農村信息化水平。

2017年1月，農業(yè)部辦公廳關于做好2017年數(shù)字農業(yè)建設試點項目前期工作的通知指出，2017年重點開展大田種植、設施園藝、畜禽養(yǎng)殖、水產養(yǎng)殖4類數(shù)字農業(yè)建設試點項目，結合產業(yè)類型，支持精準作業(yè)、精準控制設施設備、管理服務平臺等內容建設。

LoRa技術應用于智慧農業(yè)的優(yōu)勢

農村有一句話叫“要致富，先修路”，在過去，便利的交通運輸對農村發(fā)展及致富有著重要意義。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，這條“路”已不在單純的指公路、高速，而是指提供服務農民的信息通道。智慧農業(yè)就是將物聯(lián)網(wǎng)技術運用到傳統(tǒng)農業(yè)中去，運用傳感器和云平臺，對農業(yè)生產進行遠程控制，使傳統(tǒng)農業(yè)具有“智慧”。物聯(lián)網(wǎng)在智慧農業(yè)的建設過程中，將在以下幾個方面帶來實際的應用：

01基礎信息的采集

信息采集是智慧農業(yè)的基礎，DTU是一種基于 LoRa 技術的無線數(shù)據(jù)傳輸終端，利用 LoRa網(wǎng)絡為用戶提供無線數(shù)據(jù)傳輸功能。DTU以嵌入式實時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺，同時提供 RS232 和 RS485 接口，可直接連接串口設備，實現(xiàn)數(shù)據(jù)透明傳輸功能;低功耗設計，可實現(xiàn)數(shù)字量輸入輸出、模擬量輸入、脈沖計數(shù)等功能，可快速幫助集成商、開發(fā)者實現(xiàn)各種場合的傳感數(shù)據(jù)采集;

02環(huán)境控制

比如進行農作物灌溉、溫度控制、光照控制等等，這對于智慧農業(yè)進行規(guī)模化管理、遠程管理具有實際的意義。LoRa網(wǎng)關與 DTU的通信距離最遠可達10Km，支持 Wi-Fi、以太網(wǎng)和4G（可選）等多種方式入網(wǎng)，并具備 WiFi 路由器等實用功能，其覆蓋范圍廣、使用方式靈活、安裝便捷等特點，應用于農作物的規(guī)?；芾?、遠程管理中，不僅能夠節(jié)省大量的人力物力，也能夠降低外界環(huán)境對于農業(yè)生長的影響。

03智慧管理

智慧農業(yè)的核心在于智慧管理，智慧管理需要一個完整的體系結構進行支撐，拓寶科技“DTU + LoRa網(wǎng)關+ IoT 平臺”基于LoRa技術的套件，提供端到端的 LoRaWAN 解決方案，可快速將傳統(tǒng)行業(yè)應用升級成 LoRa無線物聯(lián)網(wǎng)應用，實現(xiàn)對農業(yè)產業(yè)的“智慧”管理。

LoRa終端功耗極低，一顆電池可使用3-5年，同等條件下，需要的網(wǎng)關數(shù)量少，且不需布線，施工成本低，同時還支持多種多樣的應用接入，其應用于農業(yè)產業(yè)可以給農戶提供低功耗、高可靠、大規(guī)模部署、用得起的工業(yè)級物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，節(jié)水，更節(jié)力，為農業(yè)從事者帶來最大的收益。

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智慧農業(yè)應用場景

凱里（Kyrie）是美國伊利諾伊州的一個農場主，他和82歲的父親二人經營著1300英畝（7890畝）的田地。由于父親年歲已大，地里的活兒全靠Kyrie自己上陣，即便在農忙時節(jié)，他也不用雇工，最好的幫手是農場里的那些自動化設備。

智能化設備·省力

與“面朝黃土背朝天，風吹日曬滿身土”的描述不同，Kyrie一邊喝著咖啡，一邊瀏覽臉書，施肥、灌溉完全自動化，哪些地方澆過水，哪些地方沒施肥，絕對不會搞混，電腦顯示屏上記錄的一目了然。

大多數(shù)時候，Kyrie都會隨身帶著平板登陸云平臺，系統(tǒng)會提醒他該施肥、該澆水了，他便遠程控制自動施肥設備、自動噴淋設備進行運作。灌溉工作不必跑到田間地頭，通過遠程控制就可以打開/關閉灌溉系統(tǒng)，省事、省力、省錢！當然，系統(tǒng)也會提醒他何時應該下地查看一下，盡到一個農民最起碼的責任與義務，但完全沒有傳統(tǒng)農民那么辛苦。

環(huán)境智能化監(jiān)控·省事

Kyrie對農場的土地情況了如指掌，田地里安裝的傳感器，可以實時監(jiān)測氣壓、光照度、空氣溫濕度、二氧化碳濃度等參數(shù)并通過LoRa通訊技術上傳至云平臺，這些信息可以幫助他判斷每個地塊的播種、收獲、耕作時間。若是大棚種植，Kyrie還能遠程控制風機和遮陽板運作，調整大棚內溫度及光照度，以達到最佳耕作環(huán)境。

在大田中，即使相隔兩三米遠的兩塊土地，土壤的水分含量、營養(yǎng)情況、農作物的生長情況都不可能完全相同。過去幾千年中，農民并不區(qū)分這種差異，會把同樣的品種以等間距播種下去。如今，精準農業(yè)顛覆了這一傳統(tǒng)，傳感器可實時監(jiān)測土壤溫濕度、土壤養(yǎng)分參數(shù)，在肥力高的地方密植，在肥力低的地方稀植，以帶來收益最大化。

能耗管理系統(tǒng)·省錢

有句話這樣講，“一步錯步步錯”。事實上，從作物生產規(guī)劃、耕種管理到采收，Kyrie每天都需要做出多項重大決策，這些決策大多都是環(huán)環(huán)相扣的，若一步走錯，就不得不忍受減產的下場。

Kyrie采用高性能的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控設備，配合能耗管理系統(tǒng)，能夠以最低限度的用水量、施肥量來獲取最大的產量或收益，不僅可以實時監(jiān)控田地用水、電情況，還免去了傳統(tǒng)抄表的繁瑣步驟，實現(xiàn)對灌溉、施肥的定時、定量控制，提高全方位的水肥管理水平。

影響作物生長的因素有很多，土壤、氣候、水分等等，作物產量是這些因素的綜合結果。因此，在現(xiàn)代農業(yè)領域，農民光憑經驗做出決策已遠遠不夠，需要依靠科學和專業(yè)分析得出優(yōu)化決策。

基于LoRa物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農業(yè)解決方案既考慮農作物的生長階段，又考慮土壤狀況和天氣情況，提高灌溉的精細化程度，為農業(yè)從事者帶來更大的收益、同時更節(jié)水、更節(jié)力。該方案不依賴運營商網(wǎng)絡，結合用戶需求，基于用戶自身的網(wǎng)絡覆蓋，將標準化種養(yǎng)殖的技術帶到農業(yè)生產之中，為農業(yè)生產提供精準化種植、智能化決策。

發(fā)展智慧農業(yè)符合創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的理念，智慧農業(yè)技術的創(chuàng)新與應用不僅改變農業(yè)生產經營管理與服務，還會影響到人的生活與生態(tài)環(huán)境。