物联网是在计算机互联网的基础上，利用RFID、无线数据通信等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的“Internet of Things”。在这个网络中，物品(商品)能够彼此进行“交流”，而无需人的干预。其实质是利用射频自动识别(RFID)技术，通过计算机互联网实现物品(商品)的自动识别和信息的互联与共享。

数字农业是指以现代信息技术为基础，以提高农业生产效率和产品质量为目标，运用计算机、传感网络等高新技术，通过现代信息通信技术对农作物的生长、加工、管理等环节进行有效监控和控制的农业生产过程。

那么数字农业与传统的农业有什么不同呢？它与现代物联网有什么不同呢？现代社会，随着信息技术手段在农村的广泛应用，以及互联网、物联网技术与数字农场、智能电网和智慧社区建设相结合，使农村的信息化程度不断提高。为了适应新形势提出的对信息化发展需求，人们开始将农业作为一个新兴产业加快发展。这是随着工业技术和信息系统的飞速发展出现的结果。

一方面，数字农业是在各种信息技术应用手段下生产出来的一种新型数字化农村生产方式；另一方面，数字农业又是一种全新技术体系。因此在新形势下将数字农业与传统农业进行融合，将其建设成为一个智慧乡村中具有独特优势和发展前景的新兴产业。

1、数字化农场

数字化农场是指通过信息技术手段建立数字农场，以实现农场的生产经营活动的高效管理和智能化控制。数字化农场是现代化农业生产必不可少的环节，它可以提高现代农业的生产效率，降低农业成本，提升农业发展水平，从而使农业成为现代化的朝阳产业。

它为现代农业发展提供了一个全新的产业平台，促进了农业生产方式的现代化和智能化。随着农业现代化技术及自动化设备的发展，数字化农场有望实现农业信息化。但由于其生产与种植过程复杂。数字化农场将有助于提高农业生产效率，促进农业生产标准化进程，提高农业经济效益，改善生态环境和农民生活质量，推动社会进步。

数字化农场实现过程包括:

1利用计算机技术分析气象资料，预测天气变化和植物生长规律;

2自动采集植物生长状况和土壤湿度数据;3生产数据与环境变化信息同步;

4自动灌溉设备自动控制作物生长或施肥;

5自动排灌灌溉设备（水）灌排等。实现了农业生产智能化的数字化农场。

例如：中国农业科学院的张洪波教授在河北三河市燕郊农场应用了先进设备种植大棚西瓜，这是国内第一个采用机械化育苗方式生产西瓜的规模化农场。现在大棚西瓜育苗已成为了常态化生产模式。在我国数字农场也得到了广泛应用，效果显著。

2、农业物联网

近年来，农业物联网发展迅速，包括智能温室、智能作物管理系统、智慧农业的物联网应用、农业物联网环境监测系统等。未来农业物联网将在农业生产的各个环节实现有效监控、控制、优化资源配置，充分发挥农业物联网在智慧农业发展中的重要作用，有效提升我国农业现代化水平。

(1)智能温室由传感器装置与温度探测器两部分组成。传感器装置主要通过移动设备对温室内气温、湿度、空气温湿度、土壤温湿度进行采集。传感器装置可以将传感器收集到到的信息通过无线网络发送到控制室，然后控制室通过传感器装置根据接收到的信息进行操作设置和控制实现精准控制温室内作物生长发育过程中所需要温湿度及空气质量状况。

温室内温度传感器设置在室外环境中，通过安装在温室顶部的温度传感器，可以实时监测到温室内的温度变化情况来进行调节，从而保证温室内空气以及农作物生长发育情况。传感器装置利用移动设备（手机）实现与环境之间的无线通信和实时互动，从而实现整个温室内部环境调节与自动控制的功能。

温室内各功能设备均可实现数据传输功能，便于温室设备之间及对温室内部各部分参数（温度、湿度及光照）进行实时监控及调节。整个系统将根据温室内各个功能设备产生到信号数据，实现无人值守控制系统及农业物联网环境监测系统技术的应用以及农业生产全程监控智能化。

3、农业云平台

未来，智慧乡村建设中的数字农业将主要通过以下四个方面来实现。

首先，在智慧农业中建立一个具有数据处理、管理和分析能力的云平台，通过云平台实现对传统农业的信息、资源的整合，进而实现对农村基础设施与环境的管理。

其次，利用数字技术打造一个基于大数据和云计算的平台，对传统农业中不合理的部分进行优化并建立数据分析模型来进行分析与改进，从而实现对农业资源管理的优化与利用。

再次，要利用现代网络以及物联网技术，实现对农业信息网络系统优化升级和全面监控，从而实现对农业信息网络系统对用户和产品需求的及时反馈以及信息获取以及处理反馈服务的精准优化和安全保障义务。

最后，通过云上村互联网平台实现与政府等部门的互通与对接。让农民通过云上村互联网平台获得生产信息和知识，实现高效农业生产模式的转变。数字农业正逐渐成为我国未来三年现代农业发展的重要方向之一，但目前我国数字农业还处于发展阶段。未来数字农业会以什么样的方式发展？农民朋友将如何利用网络？这将成为制约数字农业发展的主要问题之一！

4、智能农田管理系统

智能农田管理系统是由电脑或手机控制的农田自动监测、自动计算和自动报警系统。可以完成农业监测自动化的系统包括自动气象监控系统、自动土壤水分监控系统、自动灌溉控制系统等。

其中，自动气象监控系统可以实现对田地的实时监控，当温度过高或过低时会自动向控制中心发送警报，通过控制中心将其发送到控制中心。通过与当地气象部门的联网管理和信息共享，可以快速对田地里的空气进行自动调节。自动土壤温度监控系统是将土壤温度监测系统安装在田里，采用 GPS定位系统将田间观测温度进行准确定量地测量。

该系统在全国共有22万亩农田得到了应用。这些田里基本上都有这种监测设备，可以及时地了解到农作物生长的各个阶段，保证农作物长得好。而且智能农田监测系统对土壤的有效监测还有其他多种方式，包括在线监测、移动监测与远程实时监控等。所以智能农田监测系统就是能够及时地监测到农作物对生长环境的变化趋势以及农作物所需的水分、温度等变化情况，帮助人们及时做出相应的判断和决策。

数字农业平台是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3S技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理。是农业生产的高级阶段，是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体，依托部署在农业生产现场的各种传感节点（环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等）和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。

为大力发展生态循环农业，实现农业经济可持续发展，托普云农依照《农业部现代生态循环农业发展试点省实施方案》，以智能化信息支撑现代生态循环农业为方向，采用物联网和移动互联技术，建设控水、控肥、控病、控湿、控温、控污和服务、展示等设施，集成应用智能化控制、服务、监控管理技术，实现精准投入、远程服务、实时监控和集中展示。

弹钢琴、练瑜伽

这样的场景

通常是无法和农业种植园联系在一起的

但在位于海淀温泉镇的

5G “云端草莓” 农业展示基地 里

一幕幕梦幻般的场景

真实的上演了！！

日前我走进

温泉镇中关村科普农庄内的

“云端草莓”种植基地

被眼前看到的景象

惊呆了！！！

1200平方米的空间里

明亮、洁净

一条条 高低错落 的草莓培养基

在半空中排开

一个个鲜红欲滴的小草莓

从绿叶中探出脑袋

智能巡视 机器人

正 往返于一排排草莓间

认真地 为“养尊处优”的草莓

浇水、施肥

这是由

海淀区农业科学研究所 打造的

全国首个

5G“云端草莓”农业展示基地

之所以叫“云端”草莓

是因为草莓长在半空中

数据与控制也在“云端”

该项目通过多项先进技术

在基地内集成、运用

实现动动手指

就能“一键”种草莓！

5G“云端草莓 ”

不仅有趣，还有讲究

在进入草莓种植温室前

需要穿上一次性鞋套

并进入风淋室 让全身360度

接受洁净空气的“ 洗礼 ”

这是为了 减少人体表面的

尘埃、虫卵等污染物进入温室

为什么要把草莓种在空中？海淀区农业科学研究所所长郑禾介绍，草莓是一种对光照要求较高的植物，栽培在半空中可以让草莓更好地享受“日光浴”，有利于草莓产量和经济效益。目前， 5G“云端草莓 ” 一亩地产量可达6000斤。

一排排挂在空中的草莓，采用“无土栽培”的模式，利用草碳、蛭石等构成的基质代替土壤，用滴管为草莓传输营养液。这种栽培方式，不用自然土壤，没有土传病虫害。同时，草莓吸收后未充分利用的营养液，还能通过底槽管道回收，进行二次利用，也避免向外界土壤排放过量造成土壤碱化。

对温度的把控，也是草莓种植中的一门艺术。通过在园内安装的5G智能温室环境控制系统，可以用 手机操控顶窗、顶被。 冷了，给草莓“盖被”，热了，就“开窗”通风。

安装在棚顶的“棉被”

此外，还有水肥一体化、LED植物补光、UVB杀菌、喷雾降温等多项技术，均可通过 5G智慧农业物联网云平台 ，连接基地内 各种 设备和传感器，进行智能化管控。

“云平台集成了大数据、人工智能、云计算等技术， 具有自主学习的功能，打个比方，今年种草莓，温室控制在多少度，营养液配比多少，什么时候浇水灌溉云平台把这些数据记录后，第二年就可以作为经验学习、积累，之后就可以实现直接由机器自动种草莓。 ”郑禾介绍。

在5G“云端草莓”农业展示基地里，不仅可以采摘草莓，还能欣赏钢琴弹奏，练瑜伽喝咖啡。鼻端充满草莓清香，耳边有音乐萦绕，轻松的环境给人带来一种治愈感。

郑禾介绍，“5G云端草莓”是一种全新理念的草莓栽培方式， 其不仅仅 将草莓从地面栽培上升到半空中，同时也是一种多场景融合的尝试，将 农业、 科技 、艺术、文化、 旅游 相结合，注重环境提升与场景打造。

草莓栽培槽的自由升降，结合空间的搭配和变化，可以让草莓种植基地实现 科研种植、休闲观光、会展培训 等功能于一体。 通过 把作物生长环境和人的感官体验相结合，扩展了农业的应用领域，打造出高端农业样板， 探索 提高农业产值效益的路径。同时，也为人们带来更多新鲜的体验，提高生活幸福感。

“未来我们还将尝试拓宽更多场景，比如可以将空中草莓培养基引入酒店大堂、商务楼宇，结合建筑环境设计有特色的绿植景观。” 郑禾介绍。

海淀区农业农村局副局长于腾飞表示：“ 5G云端草莓是海淀区打造高质量‘农业中关村’的一个具体尝试。 项目通过将 科技 应用与农业生产进行深度融合，用 科技 向农业赋能。未来，希望通过农科所的引领和带动，将这些新理念、新模式向其他农业园区进行推广，向北京乃至全国进行辐射，促进农业转型升级，推动乡村振兴。”

张紫瑜/文图

托普云农研发的标准化、个性化物联网解决方案在吉林梨树县、杭州萧山农科所、金华寿仙谷、南充高坪农牧局、湖北金秋农业、宁夏利通区、四川岳池、赣县国家现代农业示范区、广州徐闻县等地得到广泛推广应用，为当地实现节水农业、智慧农业提供着重要的技术支撑！

例如耕地质量保护大数据平台，通过搭建“1个中心，1个平台、N个应用”的平台建设模式。建一个耕地质量保护大数据中心，汇聚土、水、肥三大耕地质量数据，为耕地质量保护监测、管理、服务、应用提供数据支撑。利用大数据分析，达到精准管理，科学决策，形成指挥耕地新业态，通过大数据平台服务公共，服务管理，转变耕地保护方式。

托普水肥一体化智能灌溉系统，托普水肥一体化自动控制系统由系统云平台、墒情数据采集终端、视频监控、施肥机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间管路等组成。系统可根据监测的土壤水分、作物种类的需肥规律，设置周期性水肥计划实施轮灌。施肥机会按照用户设定的配方、灌溉过程参数自动控制灌溉量、吸肥量、肥液浓度、酸碱度等水肥过程的重要参数，实现对灌溉、施肥的定时、定量控制，充分提高水肥利用率，实现节水、节肥，改善土壤环境，提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。

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