Digital Innovation in Agriculture: Emerging Technologies, Applications, Challenges and Future Perspectives

方法

文献综述，梳理IoT、AI、遥感、无人机、区块链、数字孪生等技术。

发现

数字技术可提升效率与可持续性，但基础设施、技能与数据互操作仍是小农户主要障碍。

机会点

面向小农户的低成本、可互操作、包容性数字生态与数据治理机制研究仍存空白。

摘要 数字创新正推动农业从传统生产体系向智能化、数据驱动、互联且日益自主的生态系统转型。物联网（IoT）、人工智能（AI）、机器学习（ML）、遥感、无人机（UAV）、机器人、云计算、区块链、数字孪生、大数据分析以及基于移动端的农业服务的融合，使农民能够在整个农业价值链中及时做出知情决策。数字技术支撑精准作物管理、土壤与作物监测、灌溉优化、病虫害检测、天气预报、农业机械化、供应链管理、市场准入及采后管理。这些创新可提升资源利用效率、生产力、盈利能力、气候韧性和可持续性。然而，数字基础设施有限、初始投资高、技术技能缺乏、数据生态碎片化、网络安全风险、互操作性挑战以及技术获取不平等仍是显著障碍，对小农户而言尤为突出。本综述考察农业数字创新的演进与主要维度，讨论新兴技术及其应用，评估机遇与挑战，并提出迈向农业4.0和农业5.0的未来方向。本文强调需要构建以农民为中心、可负担、可互操作、安全且包容的数字生态系统，以确保技术创新有效促进农业可持续发展。