智慧農(nóng)業(yè)是我國智慧經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，并且處于我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的高級階段。對于作為發(fā)展中國家的中國來說，加快智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)，利用物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理水平，是實(shí)現(xiàn)本國農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要舉措。在現(xiàn)階段，我國智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展仍面臨著很多制約因素，這就需要加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化基礎(chǔ)設(shè)施等多方面建設(shè)。

廣義分析，智慧農(nóng)業(yè)主要是利用信息化的管理方式開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過“35”技術(shù)可以及時(shí)獲取感知農(nóng)作物生產(chǎn)的環(huán)境因素如濕度、溫度等，并通過“物物相聯(lián)”自動(dòng)調(diào)節(jié)生產(chǎn)條件、干預(yù)生產(chǎn)過程，從而有效提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和競爭力。在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，因人口原因逐漸擴(kuò)大開墾面積，導(dǎo)致很多地區(qū)出現(xiàn)資源過度開發(fā)現(xiàn)象，影響生態(tài)環(huán)境，嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)水土流失等問題。由于實(shí)際灌溉利用率并不高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用水資源在我國水資源消耗中占比較大。通過發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的精準(zhǔn)化管理，可以顯著提高各類生產(chǎn)資源的配置水平和應(yīng)用效果，對保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約水資源具有重要意義。近年來，我國農(nóng)產(chǎn)品和食品質(zhì)量安全問題頻發(fā)，究其原因，既是由于商家違規(guī)違法過度逐利所造成的，同時(shí)，也凸顯出我國農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流通監(jiān)管工作不到位、監(jiān)管體系不健全等問題。在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管領(lǐng)域，非常有必要加強(qiáng)智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)。通過應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流通全過程的動(dòng)態(tài)監(jiān)管、及時(shí)追溯、源頭把控。

在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大背景下，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展正在由傳統(tǒng)向現(xiàn)代轉(zhuǎn)型。與此同時(shí)，在深化改革過程中，政府部門職能也正在轉(zhuǎn)變。在加強(qiáng)服務(wù)的主基調(diào)下，為推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，政府部門應(yīng)加大對智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)投入，引進(jìn)更多的智慧農(nóng)業(yè)實(shí)用人才，提高研發(fā)成果的轉(zhuǎn)化率。同時(shí)，加快農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)，促進(jìn)規(guī)?；s化經(jīng)營，發(fā)展農(nóng)村電子商務(wù)，為農(nóng)民提供更大的銷售市場。

智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高級階段，是集新興的互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體，依托部署農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的各種傳感節(jié)點(diǎn)（環(huán)境溫濕度、土壤水分、二氧化碳、圖像等）和無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的智能感知、智能預(yù)警、智能決策、智能分析、專家在線指導(dǎo)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)化種植、可視化管理、智能化決策。

物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)可以以光載無線交換機(jī)為核心，搭建物聯(lián)網(wǎng)信息平臺構(gòu)建WiFi無線局域網(wǎng)，覆蓋周邊區(qū)域，加上網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)路由器，從而建立融合有線網(wǎng)絡(luò)、無線局域網(wǎng)的物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵部分—網(wǎng)絡(luò)層。

農(nóng)業(yè)大棚及各種傳感器、嵌入式設(shè)備通過WiFi-ZigBee網(wǎng)關(guān)、WiFi設(shè)備服務(wù)器等，無線接入物聯(lián)網(wǎng)信息平臺，構(gòu)成全面涵蓋物聯(lián)網(wǎng)三個(gè)層次（應(yīng)用層、網(wǎng)絡(luò)層、感知層）的一個(gè)統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)平臺；同時(shí)，其它內(nèi)置WiFi模塊的各種手持設(shè)備（電腦、手機(jī)等）也能無線接入信息平臺，成為物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)設(shè)備的一部分，從而可以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智慧農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境數(shù)據(jù)采集、環(huán)境控制、人員物資管理、視頻監(jiān)控等功能，以及對農(nóng)業(yè)大棚的遠(yuǎn)程控制。

智慧農(nóng)業(yè)大棚由農(nóng)業(yè)大棚、智慧農(nóng)業(yè)大棚信息展示屏、各種傳感器、控制器及系統(tǒng)軟件等組成。

1、農(nóng)業(yè)大棚

農(nóng)業(yè)大棚由骨架和覆膜組成，用于農(nóng)作物生長提供一個(gè)可控的空間。

2、智慧農(nóng)業(yè)大棚信息展示屏

智慧農(nóng)業(yè)大棚信息展示屏由液晶板拼接而成，用于展示農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)各傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)和現(xiàn)場場景；同時(shí)展示屏也是展示智慧農(nóng)業(yè)的一個(gè)窗口。

3、智慧農(nóng)業(yè)大棚傳感器

傳感器包括 ZigBee空氣溫濕度傳感器、ZigBee土壤溫濕度傳感器、ZigBee土壤PH傳感器、ZigBee光合有效輻射傳感器、ZigBeeCO2傳感器、超高頻RFID讀卡器、Wifi攝像頭等。

ZigBee傳感器采集的數(shù)據(jù)經(jīng)WiFi-ZigBee網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換成Wifi信號接入物聯(lián)網(wǎng)信息平臺，超高頻RFID讀卡器經(jīng)其配套設(shè)備Wifi設(shè)備服務(wù)器接入物聯(lián)網(wǎng)信息平臺；所有傳感器用于采集農(nóng)業(yè)大棚內(nèi)影響作物生長的空氣溫濕度、土壤溫濕度、土壤PH值、光合有效輻射、CO2濃度等環(huán)境數(shù)據(jù)，以及進(jìn)出農(nóng)業(yè)大棚人員物資信息和農(nóng)作物生長現(xiàn)場的圖像經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)信息平臺上傳到物聯(lián)網(wǎng)平臺服務(wù)器。

4、智慧農(nóng)業(yè)大棚控制器

控制器由加熱、噴灌、通風(fēng)、卷簾設(shè)備及其配套PLC及Wifi設(shè)備服務(wù)器組成，當(dāng)傳感器采集的環(huán)境數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值對比超出臨界范圍時(shí)，控制器自動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)硬件設(shè)備對作物生長環(huán)境加熱、施肥澆水、通風(fēng)、卷簾加減光照輻射，實(shí)現(xiàn)作物生長過程精確控制。

5、智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件安裝在實(shí)驗(yàn)平臺服務(wù)器，用于對采集的數(shù)據(jù)匯總、展示、比對控制。