智慧农业是以物联网为基础，以信息化技术为支撑构建统一业务支撑与信息管理平台，实现对于科研、生产、物流、销售等各个农业生产环节的信息化管理，实现科学指导、高效生产、科学预测、精准销售、数据决策。其总体架构如下图所示：

智慧农业主要是以现代的信息化手段为支撑，通过液雨传感器、环境温度传感器、摄像头等各类传感采集设备，及时准确采集监测对象的各类数据，并通过移动互联网、无线网和4G等传输网络，将相关数据资料集中存储在业务支撑和信息管理平台，为相关的业务应用服务提供支撑，从而实现对于农业生产整个过程的监测与科学指导。

基于智慧农业的总体架构，智慧农业的建设需要通过网络融合、数据融合、应用融合，从而实现智慧化科研、生产、管理和服务。智慧农业的功能模型从下向上可以分为感知层、网络层、数据层、支撑层、应用层和服务层六大层次，同时，这六大层次的建设又是以标准规范体系和信息安全体系为依据，从而保证系统整体建设的统一性、标准性和安全性。其功能架构模型如下图所示：

由上图可知，建设智慧农业需要完成以下重点任务：

1、完善农业信息化基础设施，构建智慧感知网体系

充分发挥数字化信息采集和监控的功能，构建以互联网、物联网、电信网、广电网、无线宽带网等网络组合为基础的智慧感知网，实现智能、全面、深度的感知，形成包括生态环境、农业生产、物流运输、市场贸易等在内的、覆盖农业生产线组成部件的智能互联感知网络，为智慧农业综合应用和建设智能化、泛在化的信息感知网络。

2、建设信息共享平台，形成智慧农业资源体系

数据资源是智慧农业建设的灵魂，它是通过一体化的数据采集、数据资源管理和信息服务的业务服务平台，将不同来源、不同类型、不同应用的数据进行规范、整合，形成“智慧农业”的数据资源体系，并对外提供统一的数据共享和信息服务，形成智慧农业的“知识库”。建设基于云计算平台构建数据中心，完成数据的采集、清洗、存储、分发和共享；为数据分析、生产预测、领导决策提供数据支撑。

3、建设典型应用系统，构建智慧应用服务体系

· 推进农业信息服务技术发展，建立科研项目管理与专家智能服务系统，提高科研生产的服务能力

· 推动并扩大物联网等现代化信息技术在农业生产中的应用，建设气候、土壤、水质等农业生产环境检测、分析、研判，病虫害预测与预警等综合系统，合理选配农产品种，科学指导生态轮作，提高农业生产的技术含量与生产效率。

· 加强农产品生产信息采集与市场行情收集工作，建立并完善农产品物流信息化系统，实现生产与销售的有效结合，加大精准销售，提高农业生产经营信息化水平，逐步形成农产品现代流通方式 。 

· 建设农产品质量追溯信息化示范工程，通过在生产(加工)环节给农产品本身或货运包装中加装RFID电子标签，并在运输、仓储、销售等环节不断添加、更新信息，从而搭建有机农产品安全溯源系统，建立农产品信用体系加强农业生产、加工、运输到销售等全流程数据共享与透明管理，实现农产品全流程可追溯，提高了农业生产的管理效率，促进了农产品的品牌建设，提升了农产品的附加值

· 有效地整合和管理各个农业子系统，在资源约束和经济效益最大化约束条件下，统筹管理整个农业体系，建立农产品产业体系共享数据中心，避免顾此失彼的分散管理模式，做到集约管理和经营，为国家的农业宏观规划和管理打下基础。加强政府监管与服务能力，合理有效利用农业资源，提高政府部门服务能力，保持可持续的发展环境。

· 强化农村智能化信息服务，充分考虑到农民对信息的需求千差万别，以及地区经济发展水平存在差异，突出信息“个性化、多样化服务”的特点；充分运用计算机网络技术、远程呼叫技术、无线寻呼技术和便携式信息终端产品，利用现代信息处理技术将涉农信息进行有效集成、整合，建立信息收集、处理、传播、应用一体化的模式，实现“三网合一”，最大限度满足处于不同信息化水平用户的需要，指导农业的产前、产中和产后各个环节。

4、完善智慧农业环境，构建智慧农业管理体系

智慧农业的建设具人涉及部门多、建设周期长、业务及应用复杂、技术门户繁杂等特点，整个系统的建设不是一朝一夕的事情，所以，构建智慧农业管理体系是整个系统建设的关键。需要遵循统一规划、统一部署、分步推进，以点带面的原则，成立相关的专项部门，配置专职的人员，明确职能责任，推动系统的建设工作，同时，还需人才培养、观念转变、政策制度制定等多方面给于保障。

智慧农业一体化平台主要包括农业信息采集发布、农业资源动态监测、精准农业示范、智能物流与电子商贸、信息管理与分析决策等功能，其主要功能架构如下图所示：

· 农业信息采集发布：主要是依托农业基础传感设备或智能农业应用系统采集的数据，将相关信息抽取到平台，并依据生产需求，对外发布相关农业信息。主要包括遥感信息采集、GPS数据采集和人工数据报送等。

· 农业资源动态监测：主要是通过土地变化监测、气象监测和农作物生长情况的监测，实现对于农业生产资源的动态监测，为农业生产者提供生产的保障与支撑，同时，通过种植面积与种类的监测与信息收集，实现对于未来农产品的市场预测，从而为合理调配农机具、农药、化肥、物流配送、销售导向提供事先的数据支撑。

· 精准农业示范：主要通过平衡施肥专家系统、植保专家系统、耕地地方调查等科技手段实现对于农业生产的科技指导，提高农业生产中的科技含量，从而提高生产效率。

· 智能物流与电子商贸：主要是通过对于农业产品物流配送环节的智能管理，实现对于农产品的智能化物流与配送，从而实现农产品的快速运输，加快农产品的运输效率，同时通过电子商贸系统，完成对于农产品的电子商务功能，提升农产品的销售网络化，从而为农产品销售提供网络渠道。

· 信息管理与分析决策：信息管理与分析决策为系统的使用者提供农业生产各个环节的信息管理，主要包括农业资源信息、农业生产信息、农业灾害信息等，从而全面了解农业生产的上下游运营情况，从而实现对于整个农业产业体系的宏观了解与调控，同时，通过相关信息数据的分析统计，为相关部门或领导进行宏观调控、决策分析提供数据的支撑。

· 信息服务：主要是依据各类用户的信息需求提供信息服务，主要包括信息查询、信息订阅和多渠道信息推送等，使其更好地服务于农业生产解决信息隔离信息不对称的问题。

· 可视化分析功能：空间查询：基于空间信息的查询功能，并能将查询结果以图文一体化报表的方式输出给用户。基于空间信息的统计：通过设定时间、空间、属性条件进行统计，并将统计结果以图文一体的报表输出。空间分析：对各种空间关系进行分析，并将分析结果以图文一体化的报表方式输出，为管理决策提供参考。制图输出：对专题符号库进行增加、删除与编辑，显示农业专题图并打印农业专题图，农业专题图包括以矢量图、影像图和三维属性高程模型为基础的专题图。

· 综合报表分析功能：报表输出：根据用户的需求和提供的各种报表的格式设计出各种报表模板，以满足用户的不同要求。报表分析：主要是通过建立各种模型，对数据进行分析，输出分析结果并对相关决策提供参考。

环境传感器采集农作物生长过程中息息相关的环境因素：空气的温度、湿度、光照、二氧化碳、土壤水分、视频图像等，智能通讯终端将这些数据上传至温室管家软件平台，让农户实时了解大棚内的环境数据，并通过直观的图表、短信展现给终端农户、农业专家等，如下图: