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让智慧农业服务于每一块田地

SmartAgricultureforEveryFarm

刘宗波

奥地利CAIPOS公司/北京科百宏业科技有限公司

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目录

Ø一、以经验为主的传统农业

Ø二、数据是现代农业核心的生产要素

Ø三、如何采集农业大数据

Ø四、基于物联网和大数据的高效精准农业

Ø五、农业物联网智慧农业应用案例

传统农业

经验灌溉

经验施肥

经验喷药

合格农艺师培养需要10-15年时间

传统农业经验隐含的也是数据

•小满前后，种瓜种豆。

•小暑风不动，霜冻来的迟。

•头秋旱，减一半，处暑雨，贵如金。

•燕子低飞要落雨。

•猪衔草，寒潮到。

•庄稼是支花，全靠肥当家。

每一种环境因素都有一个适宜作物生长的最佳范围

田间持水量最佳水分凋蔫点

有效根系深度和土壤水分吸收分布图

土壤%土壤

深度水分

不同类型土壤滴灌湿润区

OnionShape

洋葱形状湿润区

基于精确监测的精准灌溉技术

降雨、灌溉时间\频率\水量\方式、土层、根系、植物生长期、蒸发、

蒸腾、土壤温度、肥料、土壤EC\结构、地面空气温湿度、病虫害、产

品质量、产量、标准化，etc.

农业生产要素

u传统农业生产要素——稀缺资源（土地、水、肥、药、能源、人

工）

u新的农业生产要素——农业大数据（统计数据、地图数据、遥感

数据、实时传感数据）

u每个农场都会像使用肥料和水一样使用实时传感数据来提高农场

的经济效益，保证农业产业的可持续发展。

精准数字农业的经济效益

施行初步水平的精准操作以后

作物物联网设备投入每年增加收益增加净收益/亩/年

100公顷马铃薯大田50万元150万元1千元

2公顷温室大棚草莓30万元60万元2万元

10公顷樱桃果园60万元300万元2万元

随着农业环境数据的持续累积和完善，农业精准化水平会不断提高，

以设施水果和蔬菜为例，单位面积的收益将在目前国内平均水平的基础

上增加3-10倍。

传统的农业环境信息采集、传输、处理和应用方式

u农业环境信息复杂，多维度、多模态、分散、不均匀、动态变

化、相互影响；

u传统信息采集仪器和仪表需要专业技术人员操作，设备购置、

安装、使用、维护和管理成本高；

u信息处理数理统计方法复杂，效率低；

u自动控制措施技术匮乏或应用成本太高。

农业大数据对采集、传输、处理和应用技术的要求

u农业大数据采集需要的传感器：检测准确、小型化、低成本、无

线、低功耗、在线监测、方便安装、免维护；

u农业大数据需要的信息采集：多维度、高粒度、大范围、连续、

在线、高频率；

u农业大数据需要的信息传输：无线、远距离、稳定、双向；

u农业大数据需要的信息接收和处理：云平台、数据库、数字模型、

自动预警、标准协议；

u农业大数据需要的信息应用：智能控制、传感器驱动、控制指令

无线传输、大面积、海量设备无限接入、自动反馈。

农业物联网是农业大数据唯一的采集和应用基础

系统组成：