一、基本情况

江苏省农业科学院作为江苏省农业大数据产业技术创新战略联盟理事长单位、江苏省智慧农业研究会副理事长单位，建设有农业农村部长三角智慧农业技术重点实验室、江苏省农业数据智能工程研究中心、高分辨率对地观测系统江苏农业应用中心、江苏省大闸蟹数据智能技术研究中心、国家农业科学数据共享中心江苏省服务分中心等十多个智慧农业相关省部级科研平台，长期致力于开展农业物联网、大数据、人工智能、智能装备等智慧农业研究和应用推广。围绕大田作物农机与农艺融合技术、稻麦油及果蔬生长调控关键技术、设施栽培物联网关键技术、农业生产智能化测控关键技术、水稻病虫害智能测控关键技术等开展创新研究和技术推广。十三五以来，得到国家科技支撑计划、国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省重点研发计划、江苏省农业科技自主创新等20多个省部级项目支持，发表相关高水平研究论文100多篇，授权专利/软著40多项，相关成果技术服务和转化收益3000多万元。

二、建设内容

“设施果蔬智能生产与知识服务技术模式”重点针对目前设施果蔬种植劳动密集、过度依赖经验、水肥精准调控难、绿色环保不可控、质量安全监管难等现实问题，将物联网、大数据、人工智能等技术深度应用于温室环境监测、智能控制技术和智能灌溉系统，深入研究温室作物生长调控模型、生产科技服务、质量安全溯源等领域，建立以“数据”为核心，以“智能”为驱动的设施农业智能生产模式，让逻辑说话、让数据说话、让生命说话，实现设施果蔬的智能化、标准化、绿色化、少人化种植。。

1、设施果蔬生长全过程数据实时精准感知、智能分析与预警预报。基于现有的国产传感器基础，通过关键核心算法创新实现，实时精准地对果蔬生长过程和状况进行立体化、全方位的感知、分析，实时判断异常并预警预报。

2、“机理-数据-经验”融合的设施果蔬生长调控知识模型。以彭曼模型、TOMGRO、TOMSIM等模型作为机理调控的依据，结合目标产量法、专家系统、以及长期的种植经验作为调控的阈值参考，以数据为驱动，利用机器学习、深度学习等技术分别构建果蔬生长所需的水肥和环境智能调控知识模型。

3、温室环境因子自动调控及水肥一体化自动管控系统和装备。针对目前设施农业智能化生产中信息技术与农机装备脱节的现实问题，自主研发了具有多灌区多肥路可自由定制的智能水肥一体机及其自动管控系统和环境管控系统。

4、基于知识图谱的智能专家问答系统。利用爬虫技术获取专著、论文、网络资源等数据，进行数据预处理工作和细粒度命名实体识别，构建果蔬领域知识图谱。同时进一步利用技术手段构建基于知识图谱的果蔬生产智能问答系统，为种植者进行“技术”供给的同时还能输入“知识”。

5、“智小农”设施果蔬智能生产与知识服务云平台。采用微服务架构，将多维信息动态感知、多源异构数据智能融合、生长诊断与调控模型、智能管控与知识服务等关键技术、核心算法、智能装备进行集成，形成包括环境控制、水肥控制、农事管理、数据分析、质量溯源等十多个功能板块的云平台，实现设施果蔬生产过程无人工干预的智能化生产以及生产过程标准化管理。

三、主要成效

本案例在江苏农科院试验基地进行集成示范，同时在扬州高邮设施蔬菜智能生产示范基地、南京汤山翠谷农业科技园、苏州辛庄镇双浜村等多个地区、园区进行了推广应用，取得了显著的效果。同时，本案例还申报并建设了“江苏省智慧农业科普教育基地”、“智慧农业青少年科普教育基地”等，广泛开展科普课程、休闲采摘、农事体验、参观考察等科普教育宣传活动，成为智慧农业发展的样板和展示窗口。

通过智能化算法调控和数字化精准管理，该模式能够大幅减少人工和投入、提升产量和品质，配合品牌策划、创意营销、科普教育等活动，可以达到每年节本增效5000元以上。经过多年实践，该案例模式已经形成了较好的商业化模式，2021年被评为全国数字农业农村新技术新产品新模式优秀案例、长三角农业科技优秀成果、江苏省农业科技重大进展等，具备大面积推广应用的条件。