智慧农业是集新兴的互联网、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和无线通信网络，实现精准化种植、可视化管理、智能化决策。
我国是农业大国，而非农业强国。农业生产仍然以传统生产模式为主，传统耕种只能凭经验施肥灌溉，不仅浪费大量的人力物力，也对环境保护与水土保持构成严重威胁；传统的农产品流通，产供销信息不对称，造成市场波动与资源浪费等，所这些对农业可持续性发展带来严峻挑战，一系列现实疼点与问题亟待解决。
农业的投资回报率是很高的，整个农产品市场空间也足够大，但是能够真正认识到这一点的人并不多。固有的“农民不挣钱”的思想根深蒂固。
2.中间流通环节过多
农产品价格倒挂问题还将长期存在，农民挣不到利润、市民买菜又贵。其中的流通渠道效率低下，是主要问题所在。参与这个渠道的人口过多，既得利益庞大。
3.新技术应用推广难
新技术进入农业领域，起效慢，不能得到广泛认可。部分农业人急功近利，不愿意冒险采取新技术。科研院所效率低下，农业新技术的推广存在制度性的障碍。
4.农业品牌化可信度差
国产农产品的品牌可信度太差，三聚氰胺牛奶、瘦肉精死猪肉火腿肠，农产品的生产加工几乎不透明，消费者信赖度很低。
（二）智慧农业能力平台
智慧农业的核心要素：精确化数据采集、智能化统计分析、便捷化操作管理。
智慧农业能力平台将核心能力对外开放，面向应用提供商，实现快速对接和拓展，面向各终端实现多终端、广能力的汇聚及开放支持。依托平台开放核心能力、资源，与产业各方开放合作，广泛适配终端、汇聚丰富应用及服务，提升用户感知及粘性，继而增加对于终端、应用、服务商的影响力，对接支撑智慧城市需求与业务，支撑打造基于物联网的全新信息农业模式。
1.应用层
应用管理：可提供丰富的应用管理功能，如智慧养殖，灌溉，种植等，可在平台进行快速应用设计、开发、发布等.
交互控制管理：实现多渠道指令交互控制如语音、手势等。
2.能力层
云资源服务：对外提供统一的云资源服务，包括政策云，市场云，农业云，以减少应用方的成本投入；
数据服务：运用大数据分析及数据挖掘技术，结合业务模型，对外提供统一完备的数据服务，API接口等。
网络服务：提供电信运营商基础网络服务，将应用构建在最新最稳固的网络架构之上。
网络安全服务：遵循运营商级的网络安全规范，提供统一的实时监控，智能告警，以及强大的安全防护支撑。
3.数据层
数据中心：提供数据采集、处理、存储、分析能力。
为数据学习提供基础，是智慧农业大数据应用的能力基础。
4.接入层
物联网设备接入管理：提供电信级物联网设备接入管理，可以适配多种协议接入方式，获取接入参数，实现能力运化，实现用户侧终端设备快速简洁接入。
（三）智慧农业物联网典型扩展性应用
1.农业监测
结合农业气象环境信息， 遥感图像信息，知识库及智能化的数据融合、挖掘，对农作物生长趋势做出预测， 并对农作物四情(墒情、苗情、虫情、灾情)进行预警分析，及时提醒用户做出预防。
农业环境是人类赖以生存的自然环境中的一个重要组成部分，属中国法定环境范畴。当前中国农业环境质量的突出问题是环境污染和生态破坏。主要包括农田、森林、草原、灌溉水、空气、光、热及施用于农田的肥料（包括化肥）、农药和农业机具等。地方环境保护已经列入政绩考核的一部分，农业环境监测系统将成为智慧农业不可或缺的一部分。
2.智慧大棚
智慧大棚可利用物联网技术，采用不同的传感器节点和具有简单执行机构的节点(风机、低压电机、阀门等工作电流偏低的执行机构) 构成无线网络来测量土壤湿度、土壤成分、PH 值、降水量、温度、空气湿度和气压、光照强度、CO2浓度等来获得作物生长的最佳条件, 通过模型分析、自动调控温室环境、控制灌溉和施肥作业，从而获得植物生长的最佳条件。
3.智慧畜牧
智慧畜牧可利用物联网技术，采用特定的传感器实时采集、监测牲畜的体温、位置等信息，利用大数据分析等技术结合特定算法对牲畜的排卵期、疾病、受伤、走失等进行监控和预测，利用现代信息技术准确掌握牲畜生育进程和生长动态，对牲畜生长动态以及牲畜各生育阶段的长势长相进行动态监测和趋势分析，对牲畜养殖、栋舍管理和防疫出栏进行快捷高效的远程指导，提高精细养殖和栋舍管理的能力。
4.智慧灌溉
基于物联网的大田种植智能化管理系统针对农业大田种植分布广、监测点多、布线和供电困难等特点，利用物联网技术，采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站，远程在线采集土壤墒情、酸碱度、养分、气象信息等，实现墒情（旱情）自动预报、灌溉用水量智能决策、远程、自动控制灌溉设备等功能，最终达到精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。
5.农业病虫害智能诊断与预警系统
系统通过线下基层上报、农科员调查数据库建立、终端实时情况数据采集、专家模型介入、云端计算，做到灾前预警、灾中指导、灾后评估的整体目标。结合物联网进行图像视频采集监测农作物病虫害情况，进行智能比照与识别，提取结果存储至云端。实时展现监测动态。综合历次周期数据分析与诊断，给出预警与信息发布，同时同步至农业信息平台。使用模型算法、智能分析方法对监测的云端数据进行云计算与诊断。提供采集数据、分析诊断结果数据、灾害预警数据的管理、备份等功能。
6.专家数据库与农技推广系统
农业是实践科学，尤其农业生产，不论是从土壤、栽培、植保到采收，还是从地域特色到气候变化，实践经验和农技普及至关重要。以往的农业数据库注重科研，忽视农业生产实践，农技普及、农业研究理论转化、研究课题取之于民等方面。
本系统将根植于庞大的农业动态数据库和实战专家群组，提供农业技术，反馈农业实践问题。提供农业知识查询、并连接农户与专家实时在线互动解决农业实践问题。结合互联网推广技术，实现农技推广。
7.农产品溯源防伪系统
此系统通过物联网采集的农作物生长及其环境参数记录、图像等数据，结合RFID、条码等识别技术，能够连接农产品生产、检验、监管和消费各个环节，提取生产、加工、流通、消费等消费者关心的公共追溯要素，建立了食品安全信息数据库，实现“从田间到餐桌”的追溯模式，确保农产品安全可靠、提高消费者购买信心，提升农产品溢价性。
8.农业O2O电商平台
农业O2O电商是一个集网上洽谈交易、网上竞价交易、网上结算、交收、物流配送服务、门户信息服务、后台管理等功能于一体的农产品第三方电子商务公共服务平台。平台将为农产品流通提供政府监管、质量安全追溯等解决方案。
通过提供电子商务与现代物流全面融合的服务，积极推进全国性农产品生产、大流通格局的形成，平台最终将打造成为权威的、具有重要影响力的农产品交易中心、价格中心、结算中心和物流配送中心。
