物聯網在交通、物流方面的應用已經十分普遍，當前在農業領域有十分廣闊的應用空間。物聯網技術在現代農業領域的應用呈現高度集成的狀態，農業對物聯網技術的需求量大、技術難度大、設備要求高。通過對農作物生長環境和生長狀況等各項要素的全面感知，農業物聯網可以進行遠程農業作業精準管控，完成降本增效、增產增收、環境友好的農業生產。
早先的物聯網技術存在應用碎片化狀態，現在已經發展到各項技術集成創新和規?；l展的時期，與農業現代化建設深度交匯，因其高效、便捷、智能等特點受到了農業生產者的歡迎，目前農業物聯網技術主要用于農業生產領域的環境監測、長勢監測、精細化管理和流通領域的農產品安全追溯管理等。
《“十三五”全國農業農村信息化發展規劃》對我國的農業物聯網發展做出明確的指示，《規劃》要求我國農業生產要大幅提升生產智能化水平，農業物聯網等新一代信息技術要達到 17% 的應用比例。
農業物聯網通過信息感知層、網絡傳輸層和智能處理與應用層三層架構來實現，對于完整的農業物聯網系統來說，這三大環節必不可少。感知層的傳感器將采集的數據信息通過傳輸層的有線、無線傳感器網絡傳輸到處理層對農業生產全過程進行預測、診斷、控制、決策以及預警。
感知層是決定農業物聯網的基礎和關鍵，感知層傳感系統的完善與否直接影響著整個農業物聯網技術的運行。感知層主要由溫濕度等傳感器、射頻識別（FRID）設備、視頻監控設備、GPS 等組成，采集的數據包括光照、溫濕度、土壤含水量、土壤肥力、環境溫濕度、禽畜及水產健康狀況等方面，通過對動植物生長環境及生長狀態等方面的數據收集來獲取關鍵信息參數。
我國當前傳感器領域研究和應用比較成熟的是光溫水熱等環境傳感器，而新型低功耗動植物生命傳感器，以及土壤養分信息傳感器是農業物聯網領域的研究熱點和難點。
網絡傳輸層是物聯網信息傳輸的橋梁，信息的廣泛傳輸和互聯主要借助網絡傳輸層來完成。無線通信技術具有無需布線、組網簡單的優勢，適應性強、部署便捷，因而成為當前農業物聯網中傳輸層的主要實現方式。
云計算、云服務和模塊決策這三個部分的技術共同構成農業物聯網處理應用層，應用層在對感知層收集的數據信息完成智能化處理后，然后利用控制模型和策略對農業設施進行智能控制，如澆水施肥等步驟。
目前，農業物聯網技術在世界范圍內總體上還處于應用的初級階段。受制于技術發展較弱、部署成本壓力較大、農業用戶技術掌握較低等現實情況，農業物聯網技術在我國的應用還處在起步期。
農業物聯網應用主要可以分為農業生產領域、農產品加工領域、農產品流通領域、農產品消費領域。
（1）農業生產領域應用
① 動植物生長環境監測
主要指利用多種類型的傳感器技術獲取農業生產環境各類數據，具體包括設施農業中的光照、通風等參數，畜禽養殖業中的氨氣、二氧化硫、粉塵等有害物質濃度等參數，利用多種類型的傳感器收集信息，完成對資源和環境的實時監測、精確把握和科學調配，節約成本，提高農產品品質。
② 生長狀態監測
農業物聯網系統中安裝的高清監控攝像頭，可以通過視頻監控實時獲取動植物生長發育信息、健康及疫病信息和行為狀況等信息。如物聯網技術支撐下的畜禽水產健康養殖，采用 GPS 系統、視頻監控系統、移動互聯網技術，對于養殖場地、處所可以實施監控，完成飼料投喂、通風遮光、增溫滅菌和圈舍管理的全程自動化，使養殖戶擺脫了繁重的體力勞動，確保了養殖動物的安全性和健康水平。
（2）農產品加工領域應用
借助物聯網技術，我國農產品的深加工不斷向自動化和智能化轉變。新技術被廣泛應用于農產品的品質自動識別和分級領域，如該技術可以進行水果、茶葉等農產品存在的表面缺陷和損傷檢測。
對加工所需原材料進行電子標記編碼，通過電子標簽，可以全程監控全部食品加工過程，對溫濕度等數據全部錄入數據庫，一方面滿足了消費者對食品加工過程透明陽光的需求，另外也便于確認食品安全事故的責任歸屬。同時，農產品加工控制系統可通過對農產品清洗、保鮮、干燥等生產技術的自動控制，規范加工技術和過程，減少人工操作，避免不必要的人為污染。
（3）農產品流通領域應用
首先，借助物聯網系統、GPS系統和視頻系統，可以完成對整個農產品運輸過程進行可視化管理，確保精確定位和及時調度農產品運輸車輛，實施監控農產品的在途狀況，掌握農產品所在冷庫內溫濕度情況，有利于科學做出運輸決策，從而從根本上改善運輸路線的科學性和高效性。
（4）農產品消費領域應用
物聯網在農產品質量安全與追溯領域發揮著不可替代的重要作用，農產品倉儲及農產品物流配送環節是最重要的應用場景。主要的溯源環節包括對物品的自動識別，產品倉儲車間的監控，產品物流配送車輛的追蹤定位，可以實現對農產品從產地到流通目的地的全程追蹤。
農業物聯網農產品溯源系統可廣泛的應用于糧食、蔬菜、水果、茶葉、畜牧產品、水產品以及加工食品等諸多農副產品。農業物聯網溯源系統包含電子標簽、傳感器網絡、衛星定位系統、移動通信網絡和計算機網絡等。所有農產都達到“一物一碼”的標準，二維碼詳細記錄了農產品從種植、生產、加工、產品認證、物流、倉儲、銷售等全程的所有信息，選擇安心產品，消費者的知情權和健康權得到可靠保障。從產品營銷的角度講，物聯網產品溯源體系的倒逼農產品品質的提升、物流管理的科學性，對于打造農產品品牌具有積極作用。
首先，核心技術尚待突破，高端傳感器嚴重匱乏。
我國物聯網普遍存在的問題是，網絡傳輸層發展相對成熟，感知層和處理應用層發展較弱，農業物聯網同樣如此。與國外產品相比，國產農用傳感器標準不統一，穩定性差，導致監測所得數據結果準確性不足，并且物聯網設備往往使用壽命不長。農用傳感器的使用環境比工業用傳感器更為惡劣，因此，我國國產傳感器穩定性和魯棒性的核心材料、工藝等都有待突破。
此外，高端農業傳感器（如對動植物生命體征的監測）嚴重依賴進口。國內農用傳感器生產廠家絕大多數都是中小企業，研發水平落后，適用于丘陵地帶等復雜自然環境下的物聯網設備有待進一步研發。傳感器種類十分匱乏。
其次，推廣普及農業物聯網所需資金不足。
物聯網技術屬于高新技術，無論前期鋪設，還是后續的設備更新養護都耗資不菲。一套完整的農業物聯網設備需要花費一萬到數十萬元，我國農產品單價較低，整體效益不強，個體農戶受制于設備成本和經營規模問題，很少采用這項新技術，因為成本高、風險大、效益不明顯。我國目前許多農業物聯網項目都是政府示范工程，靠的是政府推動和相關項目資金的支持。
第三，農業物聯網應用標準規范缺失。
農業物聯網是一個綜合信息系統，場景復雜性、種類的豐富性是其有別于其他行業物聯網的獨特之處。我國農業物聯網涉及多種類型的數據監測，但是完備的農業物聯網標準體系尚未建立，在產品設計、系統集成時沒有統一的標準可循，限制了行業發展的整體速度。
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田金強
清華大學互聯網產業研究院研究員，主要從事數字農業、三農事業發展、傳統產業數字化轉型等領域研究工作。曾參與《數字農業白皮書2019》等研究成果的編撰，主持數字福州、開江縣數字農業、溧陽白茶產業升級等數字化轉型項目，此外，曾參與北京市朝陽區科技創新集聚區研究、中信集團“信息化對推動央企高質量發展中的作用”等課題研究工作。2019年組織發起清華大學互聯網產業研究院“地方特色農產品發展論壇”，在《中國戰略新興產業》、《中國測繪》等期刊發表數字農業類文章數篇。
