物联网未来发展趋势

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物联网未来发展趋势,第1张

物联网产业链全景梳理:共有四大层面

所谓产业链,是以生产相同或相近产品的企业集合所在产业为单位形成的价值链,是承担着不同的价值创造职能的相互联系的产业围绕核心产业,通过对信息流、物流、资金流的控制,在采购原材料、制成中间产品以及最终产品、通过销售网络把产品送到消费者手中的过程中形成的由供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户构成的一个功能链结构模式。

从产业链条来看,物联网的产业链条由上而下可以分为感知层、传输层、平台层和应用层四个层级。

自2018年中美贸易摩擦以来,美国加大了对中国高新技术出口的限制,不断扩大实体清单,影响了中国一些科技主导型企业的发展,这从侧面警示了中国在全球供应链中地位的脆弱性。物联网通过传感器把物理世界与数字世界联系起来,实现物与物、物与人的泛在连接,实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。其中传感器作为数据采集的源头,已经成为各种应用能力所需的数据来源所在。目前中国国内也涌现出了一些传感器芯片重点生产企业,如:高德红外、西人马、士兰微、敏芯微电子、博通、全志科技、大唐微电子、复旦微电子等。

物联网产业链区域热力地图:企业主要分布在京津冀、珠三角与东部沿海等地区

从区域分布来看,目前我国物联网行业上市公司主要分布在京津冀、珠三角与东部沿海等经济发达地区。分布在北京和广东的企业数量最多,其中感知层上市企业主要集中在北京,应用层代表上市企业主要集中在广东。

物联网相关企业数量的分布与数字经济的发展情况相关。根据新华三发布的《2021年中国城市数字经济指数蓝皮书》,全国城市数字经济评分排名前十的城市分别为上海、深圳、北京、成都、杭州、广州、无锡、南京、重庆和苏州。根据中国企业数据库企查猫,目前中国物联网企业主要分布在华东和华南及中部的四川等地,特别以广东、江苏等省市为代表。整体来看,数字经济的发展在不断推动物联网的发展。

物联网产业上市公司业绩情况:产业整体毛利率较高

从物联网代表企业的业绩情况来看,物联网产业代表企业的毛利率均值达到36%,行业整体毛利率较高。从单独企业情况来看,行业主要上市公司的业务规模差距明显,毛利率水平也因业务侧重点的不同而呈现出分层差异。上市企业具体的业绩情况如下表所示:

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国物联网行业细分市场需求与投资机会分析报告》

一、什么是农业物联网?

No1:农业物联网是农业现代化的重要标志

农业物联网的实质是将物联网技术应用于农业生产经营,使其更具有信息化、智能化。农业物联网的实例化应用就是在感知端使用大量的传感设备(如农业环境信息的传感器、图像采集、RFID 等),广泛地采集农业生产、管理、经营等环境的各类信息(如大田种植、设施园艺、畜牧水产养殖、农产品溯源等领域),建立相对统一的数据传输协议与多源的数据格式转换办法,因地制宜交互使用无线传感器网、移动通信网和互联网等传输通道,实现农业信息多尺度、多源有效的传递。最后通过云计算、大数据等多重信息技术的深度融合与处理,通过智能化调控终端实现农业的闭环控制,实现农业的自动化、最优化控制。实际上,物联网是智慧农业的核心。

“农业物联网主要有感知、传输和控制三大作用,”中国农科院信息所所长许世卫解释,“农业物联网不仅能感知水、肥、热、气等外部环境变量,还能感知生物本体,比如对水稻叶片中的各种营养元素的感知。如果感知到水稻叶片中叶绿素含量降低,说明缺氮了,需要添加氮肥,而等到肉眼看到叶片发黄再追肥就晚了。”

No2:农业物联网架构模型

根据计算机网络架构模型的研究方法,国内外将农业物联网架构模型分为感知层、传输层(网络层)、处理与应用层三个层次。

感知层主要包括各类传感器、RFID、RS、GPS以及二维条形码等,采集各类农业相关信息(包括光、温度、湿度、水分、肥力、土壤墒情、土壤电导率、溶解氧、酸碱度和电导率等),实现对“物”的相关信息的识别和采集。传输层是在现有网络基础上,将感知层采集的各类农业相关信息通过有线或无线方式传输到应用层 ;同时,将应用层的控制命令传输到感知层,使感知层的相关设备采取相应动作,比如开关打开或者关闭、释放氧气、增加温度或者湿度以及设备重新定位等。

公共处理平台包括各类中间件以及公共核心处理技术,实现信息技术与行业的深度结合,完成物品信息的沟通、共享、决策、汇总等。

具体的应用服务系统是基于物联构架的农业生产架构模型的最高层,主要包括各类具体的农业生产过程系统,如大田种植系统、设施园艺系统、水产养殖系统、畜禽养殖系统、农产品物流系统等。通过这些系统的具体应用,保证产前正确规划以提高资源利用率,产中精细管理以提高资源利用率,产后高效流通实现安全溯源等多个方面,促进农业的高产、优质、高效、生态、安全。

(转自搜狐科技网)

二、农业物联网未来发展趋势

目前,我国农业正处于传统农业向现代农业转型期,农业物联网将发挥独特而重要的作用,也为现代农业的发展提供了前所未有的机遇。利用智能化信息管理技术发展现代农业已成为当今各个发达国家农业发展的热点之一。

农业物联网发展现状:2013年,农业部发布了《农业物联网区域试验工程工作方案》,方案中明确提出,实施区试工程,对于探索农业物联网理论研究、系统集成、重点领域、发展模式及推进路径,提高农业物联网理论及应用水平,促进农业生产方式转变、农民增收有重要意义。从深层次阐述了物联网技术能够提高农业生产效率,提升农产品附加值,实现农业增产与增收。

在发达国家,智慧农业已进入知识的处理、自动控制的开发以及网络技术的应用,渗透到农业各方面。 据介绍,国外采用物联网相关技术,在温室生产中大量采用无线传感器管理、调控温度湿度、营养液供给以及pH值(氢离子浓度指数)、EC值(可溶性盐含量)等,使设施蔬菜栽培条件达到最适宜水平。

借助物联网技术和云计算技术,在远程支持与服务平台上,建立智慧农业远程托管中心,实现远程栽培指导、远程故障诊断、远程信息监测、远程设备维护等;将植物生长信息和生物技术、食品安全技术相结合,从种植各个环节解决农产品的安全问题;充分利用先进的RFID、物联网、云计算等技术,实现农业生产监测管理和产品安全追溯。目前,这项技术不但达到国际先进水平,而且已推向全国市场,广泛应用于现代农业园区、大型农场、农业专业合作社等,深受用户的认可,取得了较好的成绩。

农业物联网,即在大棚控制系统中,运用物联网系统的温度传感器、湿度传感器、Ph值传感器、光传感器、CO2传感器等设备,检测环境中的温度、相对湿度、Ph值、光照强度、土壤养分、CO2浓度等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保证农作物有一个良好的、适宜的生长环境。远程控制的实现使种植人员在办公室就能对多个大棚的环境进行监测控制。采用无线网络来测量获得作物生长的适宜条件,可以为温室精准调控提供科学依据,达到增产、改善品质、调节生长周期、提高经济效益。

种植业离不开浇水、施肥、打药,农民种地凭经验、靠感觉,他们面朝黄土背朝天的在田里耕作,并把这些经验与方法一代代相传,然而现在瓜果蔬菜该不该浇水,施肥、打药,怎样才能保持精确的浓度,温度、湿度、光照、CO2浓度,如何实行按需供给?这些以往在作物不同生长周期凭经验靠感觉“模糊”处理的问题,在农业物联网面前开始了实时定量的“精确”把关。物联网创造的“种地”模式的出现,已经成为打破传统农业弊端的一种新型农业模式。这种通过物联网技术开启的智慧风暴,让农业实现了“环境可测、生产可控、质量可溯”的目标。确保农产品质量安全,引领现代农业发展。

(转自搜狐网-鑫芯物联)

编辑于 2018-05-26 · 著作权归作者所有

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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40;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398万亿元,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125%,中国数字农业经济渗透为89%,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839%。

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718%。其次,申请数量较高的国家为印度,共申请598项,占比92%。

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40。德国发布《有机农业-展望战略》,明确基于“工业40”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》

在传统农业中,人们获取农田信息的方式都很有限,主要是通过人工测量,获取过程需要消耗大量的人力,而农业物联网通过使用无线传感器网络不仅可以有效降低人力消耗,还可以检测环境中的温度、相对湿度、光照强度、土壤养分、等物理量参数,通过各种仪器仪表实时显示或作为自动控制的参变量参与到自动控制中,保障作物生长环境最优。

目前我国物联网产业规模保持高速增长态势,为农业物联网的应用推广奠定了基础。根据前瞻产业研究院发布的《2019-2024年中国物联网行业应用领域市场需求与投资预测分析报告》显示,我国物联网市场规模从2009年的1710亿元显著提升至2015年的7503亿元,预计2018年我国物联网行业市场规模可达到15万亿元。

同时,在政策方面,国家不断完善农业物联网领域的政策,加大农业物联网的支持。农业部发布的《全国农业可持续发展规划(2015-2030)》中提到,到2020年,农业科技进步贡献率达到60%以上,主要农作物耕种收综合机械化水平达到68%以上。2017年8月,国家发展改革委、财政部、农业部联合印发《关于加快发展农业生产性服务业的指导意见》提出,我国要进一步加大高标准农田等基础设施建设投入力度,鼓励各地加强集中育秧、粮食烘干、农机作业、预冷贮藏等配套服务设施建设,扩大对大数据等信息化设施建设的投资。

     2018年,跟着中心一号文件《我国中心国务院关于施行村庄复兴战略的意见》的发布,农业和村庄开展被提到了前所未有的国家战略高度。从村庄复兴看,才智农业、创意农业、休闲农业、农业服务业、农业金融、农业互联网……新经济形状和产业晋级正在大大拓展村庄经济的内在和外延。

古语有云,民以食为天,我国作为一个传统的农业大国,农业的开展一直在我国社会经济中占有着重要的席位。现在,大数据、物联网、人工智能等新式科技正不断的改变着咱们的出产生活方法,农业也不断向智能化方向开展。才智农业的提出和开展,关于国家村庄复兴战略的进一步施行有着重大作用。经过云核算及智能化管理多种形式,才智农业将大大提升农业出产质量,推动农业的全面晋级。未来,才智农业开展有何趋势?

才智农业开展的九大趋势:

趋势一:低成本

现在想要购买一套全面的才智农业设备的成本一般至少几十万或者上百万,这是普通农人难以承受的,因此,低成本的才智农业设备将成为才智农业的趋势之一。

趋势二:简易操作

农人遍及的文化程度较低,而才智农业的根本是服务农业、服务农人,所以要想做到让农人更快的与才智农业接轨就必须要把体系做的易操作、易学。

趋势三:专家们会参与出产

专家能够经过才智农业管理体系直接参与到农业出产进程中,这是才智农业为传统农业带来的一大改变。不论专家们是否在办公室,都能够向他们请教。

趋势四:协作加强

才智农业将会让分工更加清晰。农人把该办的工作做好,其他工作由专家来处理,当然,这些需求农人与专家之间的互相配合。

趋势五:可视化占主流

现在的顾客们对食物的要求越来越高,关于农田出产表明不放心,才智农业经过视频的方法呈现出农作物产品出产的进程,所以,才智农业可视化将成为一种趋势。

趋势六:笔直才智农业成为开展方向

跟着才智农业的开展壮大,在不久的将来将会有更多才智农业的笔直行业也会开展开来。才智农业将会更加精准地服务农业、村庄、农人。

趋势七:整合性的才智农业

不可否认的讲才智农业从深度、宽度都会与其他行业存在交叉点,比方都市才智农业、旅行农业,所以才智农业的开展将会走向整合。

趋势八:营销类的才智农业

才智农业将以各种形式存在于互联网上,这关于协助才智农业解放出产力有着很大的协助,让产品卖的更快、农人更快的致富。

趋势九:才智农业终究会被逾越

科技在不断开展,才智农业也终将被逾越被替代,跟着我国土地资源等资源变得越来越紧俏,种植、饲养将不仅仅只在地球上展开,人们开端将目标确定太空、其他星球上开展农业出产。或许,在不久的将来才智农业将会被太空农业、生物农业等等先进的技能替代。

才智农业使用物联网技能,完成了智能灌溉、智能施肥与智能喷药等自动控制方法,有利于降低农业出产成本、提高功率,并维护村庄生态环境。我国才智农业开展趋势整体气势杰出,未来跟着农业开展思想形式转变,才智农业有望得以更进一步。

现代农业行业产业链全景梳理:全产业链布局完善

中国现代农业领域上游由研发、农资供应两大环节组成,为现代农业产业的运行提供基础的环境;现代农业中游主要由动物、植物农产品生产构成。在下游的应用环节中,主要分为农产品深加工及农产品流通两大环节。

产业链上游环节主要以研发及农资供应为主,代表企业有汇源集团、住商农资等。中游环节为农产品生产环节。生产和生产辅助是巨头们的战略布局。头部平台自建种植基地,从源头推广标准化。主要企业包括伊利实业、蒙牛乳业等;下领域则包含了深加工及流通两大环节,主要企业包括海通食品、顺丰速运、京东生鲜等。

现代农业行业产业链区域热力地图:布局区域较为分散

从地域分布的角度来看,现代农业企业主要集中在长三角、粤港澳大湾区两个区域,整体布局较为分散,全国各个地区均有企业布局。

现代农业行业代表性企业业绩对比

目前,我国现代农业行业企业中,现代农业业务毛利率波动较大,根据其现代农业布局领域略有不同。毛利率较高的企业包括伊利股份、三元股份、维维股份等。

注:截至2023年3月,各公司暂未披露2022年年报数据,故表中为2022年上半年数据。

现代农业行业代表性企业最新投融资动向

从现代农业产业主要应用领域来看,中国现代农业服务在农业供应链、农业企业数字化发展等领域的发展最为突出,也是中国现代农业产业集中投融资的领域,整体赛道保持较高活跃度。

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国现代农业商业模式与产业链投资战略规划分析报告》

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