农业4.0是一个新兴事物，我国目前还处在“概念的界定、内涵的丰富、示范工程设计”这一阶段。农业4.0是一个技术为王的农业时代，显著特点是无人化，是对现代信息技术的高度集成，投资大，风险也大，具有典型的木桶效应。农业4.0的发展以互联网、物联网、大数据、云计算、人工智能技术为关键，迎合现代农业的发展需求是农业4.0走向现实的必经之路。

从农业3.0到4.0的跨越在时间维度上很难分清界限，农业3.0的后期与农业4.0的初期几乎是重叠的。然而，农业4.0与农业3.0有着本质的差别，从农业3.0到4.0的巅峰一跃对技术进步的要求极其苛刻，既要求物联网、大数据、云计算、人工智能、机器人等信息技术的协同，还要求数据信息与动植物生长性状等生物学特征进行精准匹配，完全是数字驱动的农业时代，这将是一个技术为王的终极农业时代，这个4.0时代的实现即达到70%的普及率预计将要到2070年。

在农业3.0时代，自动化以单项信息技术的应用为主，技术应用刚刚起步，产品稳定性不够，智能化程度不足，人工辅助的成分比较多。在具体的应用过程中，技术正在加速改进过程中，新技术对应的产品或服务将逐步趋于稳定可靠，性价比也会不断提高，为下一阶段大规模推广应用和综合集成应用奠定基础。

信息技术综合集成应用阶段必然要建立在单项信息技术较为成熟、应用较为普遍的阶段之上，这一阶段可能仍然处在一般技术的起步，或刚刚开始跨入一般技术的成熟阶段。由于多项信息技术综合集成的投入需求较大、技术难度更高，这一阶段的技术使用者将以涉农企业为主。为了提高综合集成效果，仍然需要加大具有可集成性单项信息技术的开发，通过配套应用不断进行综合集成。

单向信息技术趋于成熟后，信息技术就开始迈向综合集成应用阶段，这一阶段对应的是农业3.0的高级阶段。在该阶段，新技术对应的产品或服务主要应用在不同行业的重点领域，尚未形成规模化应用，只是综合集成应用的开端。一旦关键技术突破后，将进入综合集成应用阶段的中后期，开始围绕产业关键环节进行综合集成，产品或服务逐步成熟，应用规模快速扩大。但是在这一阶段，无论综合集成度多高，往往只是以解决单个生产单元的问题为主，局限在某一个生产环节，信息技术应用成效仍然无法最大化。(www.daowen.com)

当农业信息技术的综合集成应用到达一定程度后，预示着农业3.0时代在技术维度的完全确立，开启农业4.0时代农业信息技术的全面融合创新，即包括移动互联网、大数据、云计算、物联网、人工智能、机器人、智能装备等新一代信息技术彼此之间的相互融合，以及农业信息技术与金融、电商等业态的跨界融合。在全面融合的过程中，信息技术深度渗透到农业生产、经营、管理、服务等各个环节，并实现全区域的多个生产单元的整合和优化，超越了时间和空间的限制。

在全面融合创新阶段，也就是农业4.0时代，信息技术与农业高度匹配，例如通过各种成熟稳定的无线传感技术，实时采集农业生产现场的光照、温湿度、CO₂浓度等参数以及农作物生长状况等信息，并将采集到的数据汇总整合，通过智能系统进行定时、定量、定位处理，及时精确地遥控相关农业设施设备自动开启或关闭，实现智能化的无人农业生产。在该阶段，已经各自独立实现信息化的生产经营单位彼此联结，形成一个整体的网，从一个单元的自动化扩展到了多个单元相互联系的自动化，例如多个生猪养殖场互相联网，动态调整修正生猪的生产经营，实现了高度的智能，使农业活动对人的依赖大大降低。

更具有变革意义在于农业4.0时代，信息技术不仅作用于生产段，还贯通了农业的六个维度，串联起了农业生产的产前、产中、产后，在技术综合集成应用的基础上，在应用领域方面也实现了综合集成，甚至实现了对用户和市场的综合集成，能够根据农业产业特点，通过若干相关技术的灵活组合，同时作用于农业生产的不同环节，并且能够将信息技术与动植物本身的性状进行融合，建立有效的智能反馈，实现全行业、全环节、全要素的应用，这是一个农业全面智能化的时代，标志着现代农业生产方式的完全确立。