隨著全球人口增長、全球消費者對食品需求的增加和質量品種的關注，資源短缺問題以及氣候變化對農業生產經營活動的多層面影響日益凸顯，全球農業生產正逼近生態極限，迫切需要全新的集成性的綜合解決方案。智慧農業必將成為下一次農業革命的生長點。
智慧農業的關鍵技術包括物聯網、大數據、云計算等，通過收集土壤、氣象和動植物相關的數據來對整個農業生產經營過程進行智慧化管理，精準高效地利用水肥資源和動植物生產潛能，實現農業綠色發展和高質量發展。智慧農業是數據科技創新的新場景，其與農業經濟的深度融合不僅會整體改寫農業創新的新模式，而且將引發使用數據分析平臺、云連接和多個數據分層模型的數據革命，成為數據科學、人工智能和區塊鏈等新興技術創新的新動能。世界主要農業創新國家及其商業機構正在通過各種科技創新計劃探索將物聯網、大數據等新興技術手段導入農業新戰略，通過“新一輪綠色革命”探索精準種養業的新模式和新業態，改變農業經營和食品生產方式。
智慧農業是通過計算機、移動終端、云計算、互聯網、物聯網、大數據等現代信息通信技術，自動、精準、高效地收集、提取并加工農業大系統的數據，借助于機器學習等人工智能技術快速形成知識體系，實現優質高效、節能環保、生態安全的現代化農業生產目標。
基于大數據平臺之上的集約化農業生產經營體系，讓各類數據“孤島”相互聯通，形成可持續發展的綜合效益。智慧農業起始于農業機械的信息化，實現的技術手段和基礎平臺也有賴于信息技術和數據科學的不斷突破，但其創新發展的根本卻在于對動植物生產與水土資源、環境之間的復雜關系和生態聯系的理解，這是巨量農業數據能否成功轉化為農業創新資源和智慧農業實踐的知識基礎和關鍵所在。
智慧農業作為技術密集型的集約化的農業創新體系，需要信息基礎設施和數據技術手段支撐，更需要農業科學和生態科學的基礎研究和理論突破，其創新發展的重要動力有賴于數據科技與農業科學、生態科學、基因科技技術、農業經濟和社會科學知識與理論的集成整合，只有與個體動植物的基因組學、轉錄組學和微生物群等分子信息結合時，新穎的機器學習和數據挖掘技術才可能促進精準農業目標的實現。推動智慧農業科技創新必須重視跨學科、跨行業的知識交流和技術集成，也必須重視跨學科、復合型農業人才的培育和基于數據科學的農業推廣服務體系的建設。
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