智慧农业是指利用信息技术，对农业生产、经营、管理、服务全产业链进行智能化控制，实现农业生产的优质、高效、安全和可控。我国高度重视发展智慧农业，发展智慧农业是实现现代农业的必由之路。
在一、二、三产业的融合过程中，智慧农业可以打破信息瓶颈、促进信息流动和分享。
智慧农业的技术框架大体包括信息感知、智能决策和决策实施3个方面。
信息感知包括通过农业物联网等获得各种与农业生产经营相关的信息，如作物、土壤等环境以及从事农业生产的人乃至社会的信息;
智能决策如同大脑，对各类信息进行分析处理，提供管理或控制的方案，例如专家系统;
决策实施细则根据分析结果进行，包括经营策略、种植方案、环境调控或农机(例如无人机、播种机)的操控。
信息感知和决策实施往往依托于硬件设备，智能决策则主要是数据和知识的处理和计算。当今大数据、云计算、物联网的时代背景，对智能决策提出了更高的要求。
大数据是智慧农业的基础，信息感知则是农业数据的源头。
狭义来说，农业数据是指人之外的农作物自身及环境的生物物理信息。然而，农业生产活动离不开人的活动，生产者自身的经验、消费者构成的市场均会对生产产生影响。因此，广义来说，农业数据还包括从事农业生产的人、社会环境、市场动态等社会信息。
生物物理信息感知包括空间信息感知和地面信息感知。
前者主要包括遥感技术、卫星定位技术、地理信息技术(“3S”技术)：基于遥感技术可获得种植面积、作物长势、洪涝、病虫害情况及土壤和作物营养等空间信息;基于卫星定位技术可获得装备的精准位置，可用于农业机械的移动定位;地理信息技术则给出了一个直观的管理数据的方式。
后者主要是农业物联网所涉及的传感技术，获得如土壤和空气的温湿度、光照强度、二氧化碳浓度、风速、土壤盐度等数据。除此之外，还有通过可见光/近红外光谱、近红外光谱速测植物养分、土壤肥力、农产品质量的传感器技术。
地面感知还包括在田间设置摄像机或红外检测仪等，用户可远程观测，用于提升种植透明度、增强消费者的信心。低功耗、低成本、性能稳定的传感器是长期获得可靠数据的关键，也正是目前推广应用农业物联网的瓶颈。
社会信息感知包括农产品市场需求、农产品价格、农业政策、种植者经验等方面。当前，在农业市场国际一体化的发展趋势下，农业企业、协会、合作社等经济合作组织对产前种什么效益高、产中何种农资优质优价、产后卖给谁等市场与技术信息有着更迫切的需求，这些信息对我国现代农业特别是规模化农业、订单农业以及地方特色农业的发展意义重大。
农产品需求信息是农业市场的灵魂，便捷、准确地捕捉市场信息，把握市场动向，及时调整生产及销售方向，是感知社会信息的主要目标。基于爬虫技术的自动采集是通过网络感知市场价格的重要方式，可用于每周的农产品价格预测等。而以投入占用产出技术为核心的粮食产量预测模型则考虑多种体现社会信息的农业投入。
数据传输基于通信网络，将分散的具有独立功能的设备或子系统连接起来，并按照规定的网络协议进行数据通信，实现分布式系统硬件和软件资源的共享及系统的综合管理与控制。
在技术层面，国内很多科研院所和公司均可实现不同的传输方式，实际应用采用哪种数据传输方式则需根据农田环境、方案需求、成本约束等因素综合确定。
农业大数据涵盖农业生产本身和产前、产后以及农产品加工、销售整个链条中所产生的大量数据。目前获取各种农业数据的成本还比较高，缺乏成熟的产品，而且不同的用户有不同的需求。如何融合生物物理和社会信息，为农户、政府、商家等不同的利益相关方提供相应的信息服务，仍是未来要应对的挑战。
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