第六章數字農業學習要求了解農業發展的各個階段理解數字農業的內涵了解數字農業的主要作用了解數字農業的主要模式引例——數字化助推“甜蜜事業”蒸蒸日上01

農業發展概述02

數字農業內涵03

數字農業的主要作用04

數字農業模式目錄01農業發展概述原始農業階段原始農業的形態原始農業階段主要依賴自然環境，以自給自足為目標，包括刀耕火種、輪歇栽培或撩荒制等方法。原始農業的挑戰在原始農業階段，如何保持農田土壤肥力是最大的挑戰，不同國家根據自身國情采取了不同的策略。原始農業與現代社會盡管原始農業的生產商品化率低，勞動生產率也較低，但它為人類社會的發展奠定了基礎。123傳統農業階段原始農業階段，人類對農業生態系統的干預較少，主要依靠自然恢復，土地利用率和生產水平較低。原始農業的挑戰在傳統農業階段，各地根據自身國情采取不同策略來保持農田土壤的肥力，如輪歇栽培或撩荒制等。傳統農業的維持策略工業化農業階段，農業投入依賴外地資源，生產方式發生革命性變革，但仍需面臨如何保持土壤肥力的問題。傳統農業向工業化農業過渡工業化農業階段工業化農業特征

工業化農業階段以高勞動生產率、土地生產率和產品商品化率為主要特征，大量勞動力從農業轉向工業和服務業。工業化農業的影響

工業化農業階段推動了社會經濟的發展，但過度開墾邊際土地可能導致環境問題，需要合理規劃和使用資源。工業化農業的挑戰

工業化農業階段面臨的挑戰是如何在提高生產效率的同時，保持農田土壤的肥力和環境的可持續性。數字化農業階段數字農業的崛起

隨著移動互聯網、云計算等技術的發展，數字農業應運而生，為傳統農業注入新的活力。數字農業的特點

數字農業利用物聯網技術，實現農業生產環境的智能感知和決策，提高資源利用效率。數字農業的應用案例

以云南元陽為例，數字化農業助力鄉村振興，提升農產品產量和質量，增加農民收入。02數字農業內涵物聯網技術應用物聯網在農業中的應用物聯網技術通過傳感器和無線通信網絡，實現對農業生產環境的智能感知、智能執行、智能決策和智能分析。智慧灌溉系統的運作智慧灌溉系統根據作物需求進行精確灌溉，并通過水肥一體化系統，適時適量地施用水溶肥，提高作物產量和品質。數字農場的全面管理數字農場利用物聯網技術全面感知農業生產過程，結合大數據進行決策，提高土地產出率、資源利用率和勞動生產率。123農業生產智能化智能農業設備如無人機、傳感器等在農業生產中的應用，可以實時監測土壤、氣候等條件，提高生產效率和質量。智能農業設備的應用通過大數據、物聯網等技術，實現對農業生產的精準管理，如精確施肥、灌溉等，提高資源利用效率，減少環境污染。精準農業的實踐農業信息化服務如農業電商、遠程咨詢等，為農民提供便捷的市場信息、技術支持等服務，推動農業現代化進程。農業信息化服務的發展農業電子商務等農業電子商務的崛起

隨著互聯網的發展，農業電子商務逐漸嶄露頭角，為農產品銷售提供了新的渠道。食品溯源防偽的重要性

食品溯源防偽技術可以追蹤食品的來源，保證食品安全，增強消費者對產品的信任。農業信息服務的發展

農業信息服務通過提供實時、準確的農業信息，幫助農民做出科學的種植決策，提高農業生產效率。12303數字農業的主要作用農業生產精準化

精準施肥，提高產量

通過實時監測土壤養分和作物需求，精確施肥，使作物得到充足營養，從而提高產量和品質。

病蟲害預警，減少損失

利用物聯網技術實時監測病蟲害發生情況，提前預警，采取相應措施，降低病蟲害對農業生產的影響，減少損失。

智能節水，保護環境

通過精確控制灌溉系統，根據作物需求和天氣條件進行合理灌溉，既節約水資源，又保護農田生態環境。

農業生產標準化農業生產標準化的重要性農業生產標準化是實現農業現代化的關鍵環節，它確保農產品質量、提高生產效率并減少環境污染。農業生產標準化的主要內容農業生產標準化涵蓋生產環境的標準化、生產過程的標準化和生產產品的標準化，旨在確保農產品的安全與質量。數字化技術在農業生產標準化中的應用通過物聯網、大數據等技術，農業生產可以實現實時監控、智能決策和精準管理，從而推進農業生產的標準化。123農業生產生態化數字農業通過實時監測土壤肥力、病蟲害和需水量，實現精確施肥、用藥、用水，從而提高農作物的產量和品質。精準施肥，提高產量數字農業按照綠色環保生態理念進行生產，精準控制化學品的使用，合理施用有機肥料、生物肥料和生物農藥，以減少對農業生態環境的不利影響。環保生產，減少污染數字農業實施循環生產，精確控制各個環節的資源配置，設計最佳生產模式，提高資源利用效率，實現農業生產的生態化。循環生產，優化資源配置農業生產組織化農業生產組織化概述

農業生產組織化是指通過計算機智能設備，合理安排用工用時用地，以減少勞動和土地使用成本，提高勞動生產效率。智慧農業機械的應用

根據不同的農業生產對象（如種植業和養殖業）和不同的農業品種發展智能農業機械，利用農業物聯網來進行遠程操控，并積極開發相關的軟件和傳感器。數字農業對農業生態環境的影響

數字農業可以促進農業生態環境的保護，通過實施循環生產，精確控制各個環節的資源配置，設計最佳生產模式，提高資源利用效率。12304數字農業模式智慧灌溉智慧灌溉的工作原理

智慧灌溉系統通過感知作物需水量，實時動態監測土壤水分和養分狀況，自動調整灌溉策略，實現精確灌溉。智慧灌溉對農業生產的影響

智慧灌溉能夠提高水資源利用效率，減少水肥浪費，優化作物生長環境，從而提高農作物產量和品質。智慧灌溉在農業現代化中的地位

智慧灌溉作為數字農業的重要組成部分，是推動農業現代化、實現精準農業的重要手段。智慧種植智慧種植的基本原理智慧種植主要利用作物生長模型及其基本原理，通過模擬作物在充足灌溉或土壤水分脅迫條件下的生長發育過程，以及在土壤氮素脅迫條件下的生長發育過程。智慧種植的主要功能智慧種植能夠根據作物所需的水量進行精確灌溉，并能提前根據作物在各個生長階段的需要做出優化分析和灌溉決策，從而提高農產品的產量和質量。智慧種植的應用實例以山東壽光智能蔬菜大棚為例，通過互聯網技術的應用，實現智能化管理，使得種菜更加精確，大棚內的溫度、濕度、風速等信息都被轉化為數據，可以通過傳輸進行自動分析和自動處理。123智慧溫室智慧溫室系統主要由環境監測設備、信息處理設備和控制執行設備三部分構成，實現對溫室內環境的實時監控和管理。智慧溫室的構成智慧溫室能夠自動感知和調控溫室內的環境參數，如溫度、濕度、光照等，同時具備遠程操控和數據分析功能，提高農業生產效率。智慧溫室的功能特性智慧溫室廣泛應用于蔬菜、花卉等高附加值農產品的種植，通過精確控制環境條件，提高農產品的品質和產量，助力農業產業升級。智慧溫室在農業中的應用數字農場數字農場的運作模式

數字農場通過物聯網技術全面感知，提高土地產出率、資源利用率和勞動生產率，實現農業生產過程的全程控制。數字農場的優勢分析

數字農場解決了農村信息服務“最后一公里”問題，為農場管理者提供最新的農產品地理分布和價格走勢，提高農業主管部門的管理效率。數字農場在鄉村振興中的作用

數字農場為鄉村振興注入數字化動力，推動種植業、畜牧業、水產、農墾等各領域的生產調度，促進農業現代化進程。123延伸閱讀：云南元陽——為鄉村振興注入數字化動力THANKS第七章數字工業學習要求了解工業發展歷程理解數字工業的內涵了解物聯網與先進制造技術結合的主要領域理解數字工業的主要作用了解數字工業的主要模式引例——讓定制不再奢侈01

工業發展概述02數字工業的內涵03數字工業的作用04數字工業模式目錄01工業發展概述第一次工業革命第一次工業革命的發源地第一次工業革命起源于英國，以棉紡織業的技術革新為開端，標志著人類社會從農業社會向工業社會的轉變。第一次工業革命的重要發明第一次工業革命期間，蒸汽機的改良和廣泛使用是最重要的發明，它極大地推動了工業生產的發展。第一次工業革命對社會經濟的影響第一次工業革命使生產力得到了前所未有的提高，同時也帶來了社會經濟結構的巨大變化，為后續的工業革命奠定了基礎。123第二次工業革命特斯拉的超級工廠是第四次工業革命的典范，通過高度自動化和智能化的生產流程，實現了高效、優質、低耗、柔性的產品制造和服務用戶。工業4.0的實踐——特斯拉超級工廠數字云制造作為一種新的制造業經濟發展模式和技術手段，雖然具有巨大的價值和潛力，但也面臨著技術標準、數據安全等挑戰，需要政府和企業共同努力推動其發展。數字云制造的挑戰與機遇工業大數據在智能制造中發揮著重要作用，通過對大量生產數據的實時感知、采集和分析，可以幫助企業實現個性化定制、智能化生產、精益化管理和服務型制造。工業大數據驅動智能制造第三次工業革命工業4.0的引領者

特斯拉超級工廠是第四次工業革命的代表，通過高度自動化和數字化的生產模式，實現了生產效率的大幅提升。個性化定制的實踐

特斯拉超級工廠采用個性化定制生產模式，消費者可以根據自己的需求定制汽車，實現從設計到生產的全程參與。綠色智能制造的典范

特斯拉超級工廠致力于實現綠色智能制造，通過節能減排和循環利用等措施，降低對環境的影響，推動可持續發展。第四次工業革命工業4.0與數字工廠

工業4.0是第四次工業革命的代表，數字工廠作為其核心載體，通過物聯網、大數據等技術提升生產效率和管理水平。智能云制造助力企業轉型

智能云制造結合了云計算、物聯網等技術，幫助企業實現數字化、網絡化和智能化的制造新模式，提高市場競爭力。個性化定制推動產業升級

個性化定制是第四次工業革命的重要特征，通過互聯網平臺收集用戶需求，實現從產品設計到生產的全程定制化，推動產業升級。英國工業革命英國工業革命的起因英國工業革命起源于棉紡織業的技術革新，以瓦特蒸汽機的改良和廣泛使用為樞紐，大機器代替手工業，機器工廠代替手工工場。第一次工業革命的影響第一次工業革命從18世紀60年代至19世紀中期，推動了英國的經濟發展，使人類進入了“電氣時代”，并進一步擴展到東歐和亞洲。第四次工業革命的挑戰與機遇第四次工業革命以物聯網、大數據、云計算等為核心技術，將數字化、網絡化、智能化融入到傳統工業生產中，帶來巨大的挑戰和機遇。123德國西門子公司制造出第一臺發電機德國西門子公司在1866年制造出世界上第一臺發電機，這一創新引領了電力產業的革新。西門子發電機的誕生特斯拉的超級工廠是第四次工業革命的象征，通過高度自動化和數字化，極大地提高了生產效率。特斯拉超級工廠的影響從第一次工業革命到第四次工業革命，我們可以看到工業生產方式的巨大變革，同時也需要思考如何平衡效率提升與環境保護。工業發展歷程的反思電燈、電車、電影放映機的問世工業革命中的電力應用

電力的廣泛應用，如電燈、電車和電影放映機，開啟了全新的工業革命，極大地推動了社會進步。特斯拉的創新貢獻

尼古拉·特斯拉是電力應用的先驅者，他的發明如交流電系統和特斯拉線圈等，為現代社會提供了重要的能源解決方案。電影放映機的發展歷程

從最初的手動操作到現在的自動化設備，電影放映機經歷了長期的發展和改進，成為現代娛樂業不可或缺的一部分。123我國工業發展歷程——改革開放前的發展

工業發展歷程概述

工業是社會分工發展的產物，經歷了手工業、機器大工業和現代工業幾個發展階段。

第一次工業革命的影響

第一次工業革命以蒸汽機的改良和廣泛使用為樞紐，推動了機器大工業代替手工業。

改革開放前中國工業發展狀況

改革開放前，中國在計劃經濟體制下發展工業，盡管建立了門類齊全的工業體系，但生產效率低下，產品長期匱乏。

我國工業發展歷程——改革開放后的發展工業4.0的實踐自德國政府在2010年推出《高技術戰略2020》以來，工業4.0的概念在全球范圍內逐漸被接受并開始實踐，尤其在制造業領域。中國制造業的轉型改革開放后，中國制造業經歷了從計劃經濟體制向市場經濟體制的轉型，發展速度迅猛，但仍需進一步實現綠色制造和個性化制造。數字工廠的構建數字工廠是現代工廠信息化發展的新階段，它利用物聯網技術和設備監控技術提升信息管理和服務，實現生產過程的透明化和高效化。12302數字工業的內涵物聯網技術的運用物聯網與工業4.0的結合

物聯網技術是實現工業4.0的核心技術，通過將各種設備、系統連接在一起，實現智能化生產和管理。數字工廠的實踐應用

數字工廠是現代工廠的新階段，利用物聯網和智能系統等技術，實現生產過程的可視化和智能化管理。工業大數據的價值挖掘

工業大數據是工業互聯網的重要組成部分，通過對大量數據的分析，可以優化生產流程，提高效率和質量。123先進制造技術的結合物聯網與先進制造技術的結合

物聯網作為核心技術，通過傳感網絡將各種設備連接在一起，實現智能化生產和服務。工業大數據驅動智能制造

工業大數據通過實時感知、采集和分析生產過程中產生的大量數據，幫助企業優化生產流程、提高產品質量和降低成本。數字云制造推動制造業轉型

數字云制造利用泛在網絡和新興技術，實現數字化、網絡化和智能化的制造新模式，促進中國制造業的轉型升級。03數字工業的作用提高生產效率物聯網與先進制造技術的結合物聯網與先進制造技術的結合是數字工業發展的重要基礎，通過將各類終端、計算模式和移動通信融入到生產環節，大幅提高制造效率。數字工廠的實現路徑數字工廠是現代工廠信息化發展的新階段，它清晰掌握產銷流程、提高生產過程的可控性、減少生產線上的人工干預，具備綠色智能的手段和系統。工業大數據驅動智能制造的作用模式工業大數據能夠實現個性化定制、智能化生產、精益化管理和服務型制造，幫助企業提升生產效率和市場競爭力。123改善產品質量數字工業通過物聯網和先進制造技術的融合，實現生產過程的智能化和自動化，從而顯著提高產品質量。數字工業與產品質量提升工業大數據技術可以實時感知、采集和分析生產過程中產生的大量數據，幫助企業進行精細化質量管理，持續改善產品品質。工業大數據在質量管理中的應用數字工廠是智能制造的重要載體，通過數字化技術和智能系統的應用，實現生產過程的優化和高效控制，從而提高產品質量。數字工廠與智能制造的關系降低生產成本和資源消耗數字工業降低成本之道

數字工業通過物聯網、大數據和云計算等技術，實現生產自動化和智能化，大幅提高生產效率，降低人力和物料成本。資源消耗的數字化管理

數字工業能夠實時監控和分析生產過程中的資源使用情況，通過精細化管理，減少資源浪費，實現綠色制造。個性化定制與規模經濟

數字工業通過互聯網平臺，實現消費者個性化產品需求的數據收集和分析，推動企業從規模經濟向個性化定制轉變，降低庫存成本。12304數字工業模式數字工廠

數字工廠的構建

數字工廠