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,古语有云：“民以食为天”，我国作为一个传统的农业大国，农业的发展在我国社会经济中占据着重要的席位。如今，大数据、物联网、人工智能等新兴科技正不断的改变着我们的生产生活方式，农业也不断向智能化方向发展。智慧农业的提出和发展，对于国家乡村振兴战略的进一步实施有着重大作用。通过云计算及智能化管理多种模式，智慧农业将大大提升农业生产质量，推动农业的全面升级。,前 言,Introduction,CONTENTS,前言1. 智慧农业相关概述,目,录,1.1 智慧农业定义1.3 行业发展历程1.4 行业相关政策2. 智慧农业发展背景分析2.1 粮食播种面积及产量情况2.2 中国耕地面积与人均耕地面积2.3 中国与世界人均耕地面积对比2.4 我国化肥农药使用情况2.5 农业经营人员受教育程度3.智慧农业行业发展分析3.1 智慧农业行业发展基础3.2 智慧农业的作用,CONTENTS,目,录,3.3 智慧农业行业效益分析3.4 智慧农业行业市场规模,3.5 智慧农业行业融资情况4.智慧农业四大应用场景分析4.1 智慧农业四大应用场景市场占比4.2 数据平台服务4.2.1 数据平台服务系统4.2.2 数据服务平台的数据收集方式4.2.3 数据服务平台存在的问题4.3 无人机植保4.3.1 无人机植保产业链4.3.2 无人机植保产业三大关键因素4.3.3 无人机植保存在的问题4.4 农机自动驾驶4.4.1 农机自动驾驶的数据获取,CONTENTS,目,录,5.2 智慧农业三大发展方向5.3 智慧农业未来发展趋势,4.4.2 农机车辆导航系统4.5 精细化养殖4.5.1 精细化养殖的应用4.5.2 精细化养殖与传统养殖对比5.行业存在问题及发展趋势分析5.1 智慧农业存在问题,01 智慧农业行业相关概述,PAGE 7,智慧农业是农业中的智慧经济，或智慧经济形态在农业中的具体表现。智慧农业是智慧经济重要的组成部分；对于发展中国家而言，智慧农业是智慧经济主要的组成部分，是发展中国家消除贫困、实现后发优势、经济发展后来居上、实现赶超战略的主要途径。,智慧农业定义,PAGE 8,萌芽期（20世纪80年代）农业专家系统,快速发展期（20世纪80年代）计算机视觉技术取得较大发展,规模应用期21世纪农业专家系统,农业机器人,农业无人机,农业生产,农作物栽,培,病虫害防,治,咨询服务生产管理,节水灌溉,智慧农业的发展阶段智慧农业的发展经历了三个阶段，目前我国正处于规模应用期。21世纪，精准农业、新技术的快速发展为农业机器人发展提供了新的可能，农业无人机植保也在不断发展。,PAGE 9,行业相关政策,智慧农业是农业的根本出路，国家在智慧农业或智慧农业产业化上给予了诸多的政策及扶持。2017年的一号文件中，明确了以“农业供给侧结构性改革”为主线，提到了加快科技研发，实施智慧农业工程，推进农业物联网和农业装备智能化;2018年一号文件的主旨为“实施乡村振兴战略”，提到了发展数字农业，推进物联网实验和遥感技术的应用。,02 智慧农业发展背景分析,PAGE 11,粮食播种面积及产量情况,中国是一个人口大国，也是农业大国。据数据统计：2018年全国粮食播种面积为117037千公顷，比2017年减少952千公顷，下降0.8%；粮食总产量为65789万吨，同比减少371万吨，下降0.6%。全年粮食产量虽有所下降，但减幅不大，仍处于高位水平，属于丰收年景。总的来看，2018年全国粮食产量在种植结构调整优化基础上继续保持高位水平。预计2019年全国粮食播种面积要稳定在16.5亿亩、粮食产量要稳定在1.2万亿斤以上。,PAGE 12,中国耕地面积与人均耕地面积,根据自然资源部公布的全国,土地数据显示，在2017年我国的耕地面积为20.23亿亩，其中因建,设占用、灾毁、退耕还林等减少,耕地面积为32.04万亩，而通过土,地调整、农业结构调整等增加耕,地面积25.95万公顷，一年内净减少耕地面积6.09万公顷。,PAGE 13,中国与世界人均耕地面积对比,近年来，我国的耕地面积持续减少。由于我,国人口众多，人均耕地面积远低于世界人均水平。据数据显示：2017年我国人均耕地面积仅有1.46亩/人，比世界人均耕地面积少1.43亩，由此可见中国的人均耕地面积远低于世界平均水平。作为一个农业大国，人均耕地面积的减少让我国粮食供需关系趋于紧张，使我国粮食安全和社会稳定受到了严重的威胁。因此，发展智慧农业，提高粮食生产质量，推进耕地高效合理的利用对我国农业发展具有重大意义。,PAGE 14,化肥农药使用情况,近年来，由于化肥农药的国度使用，我国部分地区土壤污染严重。据统计，我国耕地土壤污,染面积达到1.5万亩、点位超标率高达19.4%。从国际上来看，我国化肥年使用量占世界的约1/3，相,当于美国、印度的总和。,由于化肥、农药等的过量使用，导致我国农用地土壤污染问题日益凸显，农业安全与生态安全面临重大挑战。而智慧农业无人机植保作业相比传统的农药喷洒方式，解决了利用率低，人工成本高，施药安全隐患多等问题。,PAGE 15,农业经营人员受教育程度,根据2017年12月统计的全国农业普查数据显示，全国农业生产经营人员总共31422万人，且受教育程度在初中及以下占比为91.8%，远高于中国整体水平76.1%（即全国受初中及以下教育人数占比），可见农业经营人员受教育程度偏低。,03 智慧农业行业发展分析,PAGE 17,智慧农业的发展基础,智慧农业是数字农业，精准农业、农业物联网，智能农业等技术的统称。智慧农业发展的基础在于数,字农业，数字农业是实现农业物联网发展的前提。,PAGE 18,智慧农业的作用,智慧农业将农田、畜牧养殖场、水产养殖基地等生产单位和周边的生态环境视为整体，并通过对其物质交换和能量循环关系进行系统、精密运算，保障农业生产的生态环境在可承受范围内，如定量施肥不会造成土壤板结，经处理排放的畜禽粪便不会造成水和大气污染，反而能培肥地力等。,“智慧农业”能够有效改善农业生态环境,智慧农业基于精准的农业传感器进行实时监测，利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析，并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作，不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题，而且实现了农业生产高度规模化、集约化、工厂化，提高了农业生产对自然环境风险的应对能力，使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业。,“智慧农业”能够显著提高农业生产经营效率,完善的农业科技和电子商务网络服务体系，使农业相关人员足不出户就能够远程学习农业知识，获取各种科技和农产品供求信息；专家系统和信息化终端成为农业生产者的大脑，指导农业生产经营，改变了单纯依靠经验进行农业生产经营的模式，转变农业生产者和消费者对传统农业落后、科技含量低的观念。另外，智慧农业阶段，农业生产经营规模越来越大，生产效益越来越高，迫使小农生产被市场淘汰，必将催生以大规模农业协会为主体的农业组织体系。,“智慧农业”能够转变农业生产者、消费者观念和组织体系结构,PAGE 19,智慧农业效益分析智慧农业的效益分为经济效益、社会效益以及生态效益。其中，生态效益有保持水土，调节气候，改善环境，促进生态平衡，生态效益显著的作用。智慧农业效益分析,经济效益提升企业品牌、提升市场占有率，提高工作效率，节省人工，节约水电，规范管理秩序。,社会效益促进农村产业结构的调整，满足人民日益增长得物质和文化生活需求，提高科技对农业的贡献率。,生态效益保持水土，调节气候，改善环境，促进生态平衡，生态效益显著。,PAGE 20,智慧农业市场规模,目前，物联网技术广泛应用到农业的诸多领域：农业环境监测、温室大棚生产控制、节水灌溉等。而智慧农业采用了基于物联网的先进技术和解决方案，通过实时 收集并分析现场数据及部署指挥机制的方式，达到提升运营效率、扩大收益、降低损耗的目的，打造基于物联网的 智慧农场，实现作物质量和产量双丰收。,据预测，到 2020 年，智慧农业的潜在市场规模有望由 2015 年的 137 亿美元增长至 268 亿美元，年复合增长率达 14.3%。,PAGE 21,应用领域农机自动驾驶精细化养殖无人机植保,公司博创联动丰顿科技网易味央麦飞科技农田管家,融资时间2018年4月2018年3月2017年4月2018年3月2018年1月,融资轮次B+轮pre-AA轮pre-APre-B,金额近亿元未公开1.6亿人民币2500万千万美元,投资方华登国际领投,百度风投、汉能创投、银杏谷资本及科鑫资本跟投南京麒麟产业投资美团点评、创新工场领投京东战略投资百度风投,高捷资本共同领投，峰瑞资本跟投执一资本领投,顺为资本、GGV纪源资本、戈壁创投、云启资本、真格基金,跟投,数据平台服务企业,高科新农奥科美,2018年1月2017年11月,A+轮战略投资,2000万元未透露,夸克资本、甲子启航高通,大蚯蚓科技佳格天地,2017年8月2017年4月,天使轮A轮,600万人民币600万人民币,创见资本、亿洲集团DCM领投,经纬创投、磐谷资本等跟投,智慧农业行业融资情况近年来，国家大力实施乡村振兴，发展智慧农业。智慧农业良好的发展前景，带动了各个领域公司的快速成长，不少企业取得了非凡的业绩，并拿下多轮融资。,04 智慧农业四大应用场景,PAGE 23,智慧农业四大应用场景市场占比,15%,农机自动驾驶农机自动驾驶，通过车辆导航系统实现农机的作业监控、路径规划等操作，并对车辆进行数字化管理。,10%,数据平台服务数据平台服务在智慧农业生产环节应用场景中占比最高。数据服务平台是以卫星遥感技术、无人机航拍以及传感器等技术收集气候气象、农作物、土壤及病虫害等数据，建立数据服务平台，并通过对数据进行分析处理，为农场提供可视化模型，实现对作物的精准管理。,40%,精细化养殖精细化养殖主要应用在家畜、家禽在繁育、饲养和疾病预防等阶段，利用可穿戴设备及摄像头等收集畜禽产品数据，对收集到的数据进行分析，判断畜禽健康状况、喂养情况、位置信息及发情预测等，精细化养殖可以有效降低畜禽死亡率，提升产品质量。,35%无人机植保无人机植保是搭载先进的传感器设备，并配备专业药剂对农作物实施精准、高效的喷药操作。可以解决农村劳动力短缺、效率低下、农药使用严重等问题。,PAGE 24,土地土壤数据,天气气候数据农作物生长数据病虫害数据,种植适宜区规划,作物产量预测作物长势监测、管理病虫害防治,输入,输出,数据平台服务系统数据平台服务指的是利用传感器、无线通信、大数据、云计算、物联网、人工智能等技术进行数据收集并分析，通过可视化展示，对农作物的生长情况进行实时跟踪，病虫害监测，对农作物的产量进行预测等。数据平台服务系统,卫星遥感技术利用卫星可以获取农作物数据、天气数据及病虫害数据。农作物数据是利用遥感技术，根据不同作物呈现的不同颜色、纹理以及形状等遥感影像信息，划分农作物种植面积，监测农作物长势、估算农作物产量等;通过卫星获取天气数据,监测病虫害以及自,然灾害等。PAGE 25,无人机航拍无人机获取农业数据，主要分为两种方式获取一种为利用无人机搭裁摄像头进行航拍获取数据，另一种为利用无人机搭载遥感传感器，依据不同作物的光谱特性，识别作物生长情况。监测病虫害情况，更好的进行田间管理。,传感器采集传感器是农业物联网的基础，利用传感器可以收集空气、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤水分、农作物生长情况等数据，多用于以温室大棚为代表的设施农业中，提高作物产量与农产品品质。,数据服务平台的数据收集方式农业数据收集主要有卫星，无人机和传感器等“空天地”三种方式，通过卫星遥感技术收集土地、农作物以及天气气候等数据、无人机航拍实时监测农作物长势、病虫害等数据以及传感器采集空气。土壤的温湿度、土壤水分、光照强度和农作物生长数据等，通过对收集到的数据进行分析、处理，井建立可视化模型，实现对作物的精准管理。,数据服务平台存在的问题,数据获取难、收集周期长农业数据收集是一个长周期过程,不同作物生长周期不同，一年一季或者一年多季，获取农业大数据需要多年的数据收集积累，短期内获得大量的数据较困难。氮磷钾传感器缺失目前，已经能够收集到的有气候气象数据，土壤、空气温湿度、水分等数据，然而土壤有机物含量、氮磷钾等营养成分难获取，相应传感器缺失，技术不成熟。,样。PAGE 26,数据混杂、质量不高农作物产量与作物生长数据、气象数据、 土壤数据以及病虫害数据关系密切，获取到的数据混杂，且目前实时获取的数据质量不高。环境不同，数据多样中国是一个地大物博的国家，耕地面积众多，分散严重，南北地区温差大，使得作物生长种类多样，作物数据多,PAGE 27,软件开发,软件设计,植保无人机制造,无人机租赁,无人机售卖,植保农户植保平台,政府统防统治,植保飞防队,农村合作社,飞手培训,化学原料供应原药研发,固态药剂,液态药剂,原药加工,无人机植保产业链无人机植保产业链包括三个部分:原药研发、无人植保机制造以及飞防队进行植保服务。植保平台将植保农户和植保飞防队连接起来，农户通过平台下单，平台为植保队分单后，植保队为农户进行植保作业，作业完成后农户通过平台对植保飞防队进行评价。无人机植保产业链图,PAGE 28,无人机植保产业三大关键因素无人机植保产业三大关键因素为农药、无人机和植保队。在农药方面有固态药剂和液态药剂之分，液态药剂喷洒过程中使用雾状形式，会出现药液漂移问题，需要研发设计专用喷头。目前无人机植保领域大多数公司运用自家的无人机进行植保作业，植保队通常由多人组成(也可能是家庭式作业一夫妻、 兄弟)，为当地农户进行植保作业，经验对于植保队员尤其重要。,使用无人机专用药剂，一般为雾状，通过专用喷头将药液雾化成细小的颗粒状，由于存在飘逸现象，可根据不同药液调节雾滴粒径来减少农药飘逸现象。,无人机分为固定翼、单旋翼和多旋翼，目前以多旋翼为主，飞行系统多为电动系统，续航时间大约在20min左右，各家无人机标准不一，操作没有规范性。,植保队般由多名飞手联合组成，每年农忙仅为3-9月份，需全国性流动，且需携带多块电池。一分钟可喷洒1-2亩地，经验对飞防作业至关重要。,无人机植保存在的问题无人机植保行业存在很多的问题，通常航空喷洒的农药浓度比较高，需要兑水稀释，而农药中的溶剂密度小于水，当掺入水时，比重小的药剂会发生漂移现象;同时，无人机续航时间在20分钟左右，一分钟作业1 -2亩，作业面积将近40亩后，就要进行电池的更换，续航时间短问题需要解决;另外，飞防植保队需要携带电池或者无人机零部件等设备进行全国各地作业，作业距离远、时间长，这些问题都直接或者间接地影响了植保无人机行业的发展。,无人机作业效率需提高无人机作业效率的提高关键在于各个无人机厂家及其上游设备供应商的研发创新，包括提高电池的续航时间、设计性能更加优越的飞控系统等。但行业混乱、亟须出台配套的国家标准和行业标准,飞防植保队作业效率的提升植保队作业一分钟大约可以喷洒1-2亩,根据极飞的数据，经验丰富的植保队(10名队员、20架飞机)一年作业最多面积为21万亩，以每亩10元计算，一台无人机大约收入为11万元， 除去无人机成本以及电池等零部件损耗,年收入大约为7-10万元，而经验差的飞手可能会赚的更少或者不赚钱。PAGE 29,摄像头,角度传感器,PAGE 30,农机自动驾驶的数据获取农机自动驾驶指的是利用导航卫星实现农机沿直线作业功能，主要利用角度传感器获取农机偏移数据、摄像头获取周围作物生长数据以及导航卫星实时定位跟踪车辆信息数据，将三者获取的数据经过无线网络传输到控制端，对数据进行分析后，利用车载计算机显示器实时显示作业情况以及作业进度等。,自动驾驶控制器导航卫星,实时定位出农机的位置以及显示其作业状态，计算与规划路径之间的偏差飞防植保队作业效率的提升,实时监测作业路径是否有偏移，快速响应，控制农机转向,车载计算机显示器实时监测作业情况，查看周围作业环境，根据实际情况实时规划决策,农机车辆导航系统农机自动驾驶的根本为农机车辆导航系统，通过车辆导航系统实现农机的作业监测、路径规划等操作。目前主要应用于拖拉机、收割机、小麦机和青贮机等农用机械上。,路径规划路径规划分为全局路径规划和局部路径规划，全局路径规划是在地图已知的情况下，进行最优的行驶轨迹规划，而局部路径规划只需要由传感器实时采集环境信息。决策控制主要作用是利用感知系统获取的信息来进行分析判断，并对下一步的行为进行决策，这是农机自动驾驶的大脑。PAGE 31,农机作业监测实时监测农机车辆位置信息、作业状态、运行参数、运行位置，实现实时故障诊断和故障预警。卫星定位卫星定位是利用地理信息系统与数字地图联合使用，来确定机器自身位置和方向。目前，应用最广的两项定位导航技术为GPS和机器视觉。,PAGE 32,精细化养殖的应用,精细化养殖主要应用于养猪、养牛和养鸡上，利用传统的耳标，可穿戴设备以及摄像头等收集畜禽产品的数据，通过对收集到的数据进行分析，运用深度学习算法判断畜离产品健康状况、喂养情况、位置信息以及发情期预测等，对其进行精准管理。,PAGE 33,精细化养殖与传统养殖对比精细化养殖主要应用在家畜、家禽在繁育、饲养和疾病预防等阶段，利用可穿戴设备及摄像头等收集畜禽产品数据，对收集到的数据进行分析，判断畜禽健康状况、喂养情况、位置信息及发情预测等，精细化养殖可以有效降低畜禽死亡率，提升产品质量。精细化养殖与传统养殖在饲喂、防病、管理等方面有很多的不同。如传统养殖需要定时饲喂，劳动力繁殖，而精细化养殖可自动化饲喂，且饲喂营养均衡。,传统养殖,精细化养殖,PK,05 行业存在问题及发展趋势,1.人才短缺，从业者知识文化水平不高,实用性不强,3.传感器精度不准，数据获取难,5.环境支持多样，资金支持力度有限PAGE 35,2.设备和软件服务成本高,智慧农业存在的问题在智慧农业发展中， 仍然面临着很多问题， 人才短缺、 农业从业人员知识文化水平不高、 设备和软件服务成本高、 技术实用性不强、 资金支持力度有限等， 这些问题直接或者间接地影响了智慧农业的发展。4.核心技术难，,智慧农业三大发展方向1、在种植、养殖生产作业环节，摆脱人力依赖，构建集环境生理监控、作物模型分析和精准调节为一体的农业生产自动化系统和平台，根据自然生态条件改进农业生产工艺，进行农产品差异化生产。,2、在食品安全环节，构建农产品溯源系统，将农产品生产、加工等过程的各种相关信息进行记录并存储，并能通过食品识别号在网络上对农产品进行查询认证，追溯全程信息。3、在生产管理环节，特别是一些农垦垦区、现代农业产业园、大型农场等单位，智能设施与互联网广泛应用于农业测土配方、茬口作业计划以及农场生产资料管理等生产计划系统，提高效能。,由人工走向智能,突出个性化与差异性营销方式,物联网、云计算等技术的应用，打破农业市场的时空地理限制，农资采购和农产品流通等数据将会得到实时监测和传递，有效解决信息不对称问题。近年来各地兴起农业休闲旅游、农家乐热潮，旨在通过网站、线上宣传等渠道推广、销售休闲旅游产品，并为旅客提供个性化旅游服务，成为农民增收新途径和农村经济新业态。面向“三农”的信息服务为农业经营者传播先进的农业科学技术知识、生产管理信息以及农,业科技咨询服务，引导龙头企业、农业专业合作社和农户经营好自己的农业生产系统与营销活动，提高农业生产管理决策水平，增强市场抗风险能力，做好节本增效、提高收益。同时，云计算、大数据等技术也推进农业管理数字化和现代化，促进农业管理高效和透明，提高农业部门的行政效能。PAGE 36,提供精确、动态、科学的全方位信息服务,资源集约化,农业智慧化,集约化指的是将资源整合， 更集中合理的运用现代化管理技术，通过合理的分配， 达到降低成本，提高工作效率， 运用最小的成本获得最大的效益。 随着土地流转速度的加快， 规模化土地会越来越多， 通过精准灌溉、 精准施肥等精细化管理实现单位面积的,土地上获得更多的农产品。PAGE 37,智慧农业发展趋势u资源集约化农业智慧化指的是根据物联网、,人工智能等现有技术， 通过收集土壤、 气候、 农作物生长情况以及病虫害等数据，分析与挖掘数据实现智能感知、智慧管理以及智能收割等，真正实现智能智慧化发展。u农业智慧化,
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