農(nóng)業(yè)3.0：解讀智慧農(nóng)業(yè)的底層邏輯和未來趨勢(shì)

 

　　如果要定義農(nóng)業(yè)1.0時(shí)代，應(yīng)該是面朝黃土背朝天，依靠人力播種、種植、收獲，靠天吃飯的自然農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)2.0時(shí)代升級(jí)為科學(xué)播種、機(jī)械化作業(yè)的機(jī)械農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)3.0時(shí)代則是借助數(shù)字化發(fā)展浪潮，充分運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)成果的智慧農(nóng)業(yè)。

　　一般認(rèn)為，智慧農(nóng)業(yè)是指利用物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)進(jìn)行深度融合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的信息感知、精準(zhǔn)管理和智能控制的一種全新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，可實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可視化診斷、遠(yuǎn)程控制以及災(zāi)害預(yù)警等功能。

　　智慧農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

　　數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)

　　數(shù)據(jù)平臺(tái)服務(wù)指的是利用傳感器、無線通信、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集并分析，通過可視化展示，對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤、病蟲害監(jiān)測(cè)，對(duì)農(nóng)作物的產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)等。

       利用傳感器收集土壤溫濕度、水分、PH值等信息。通過衛(wèi)星遙感技術(shù)、實(shí)施監(jiān)測(cè)天氣變化，提前預(yù)測(cè)自然災(zāi)害。通過衛(wèi)星、攝像頭、傳感器實(shí)施監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)情況，根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行產(chǎn)量預(yù)測(cè)等。根據(jù)作物類型收集病蟲害數(shù)據(jù)，提前預(yù)防，精準(zhǔn)噴灑農(nóng)藥等。

 

 

　　根據(jù)衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)，分析土地質(zhì)量，進(jìn)行適宜作物的耕種指導(dǎo)。依據(jù)天氣、作物生長(zhǎng)情況以及歷史數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)作物產(chǎn)量。以無人機(jī)、傳感器為主要方式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)，并進(jìn)行灌溉、施肥建議。根據(jù)病蟲害及作物類型，提前預(yù)防、精準(zhǔn)施藥，確保作物少受損失。

　　無人機(jī)植保

       無人機(jī)植保能夠解決農(nóng)村勞動(dòng)力短缺、勞動(dòng)力成本高、農(nóng)民效率低、農(nóng)藥使用嚴(yán)重等問題。無人機(jī)植保產(chǎn)業(yè)鏈包括三個(gè)部分：原藥研發(fā)、無人植保機(jī)制造以及飛防隊(duì)進(jìn)行植保服務(wù)。原藥分為固態(tài)和液態(tài)兩種藥劑，目前多以液態(tài)藥劑為主，植保無人機(jī)制造企業(yè)或者飛防組織根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行原藥加工以及兌水稀釋后，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行植保作業(yè)。

 

 

　　植保平臺(tái)將植保農(nóng)戶和植保飛防隊(duì)連接起來，農(nóng)戶通過平臺(tái)下單，平臺(tái)為植保隊(duì)分單后，植保隊(duì)為農(nóng)戶進(jìn)行植保作業(yè)，作業(yè)完成后農(nóng)戶通過平臺(tái)對(duì)植保飛防隊(duì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　但是，無人機(jī)植保行業(yè)存在很多的問題，通常航空噴灑的農(nóng)藥濃度比較高，需要兌水稀釋，而農(nóng)藥中的溶劑密度小于水，當(dāng)摻入水時(shí)，比重小的藥劑會(huì)發(fā)生漂移現(xiàn)象；同時(shí)，無人機(jī)續(xù)航時(shí)間在20分鐘左右，一分鐘作業(yè)1-2畝，作業(yè)面積將近40畝后，就要進(jìn)行電池的更換，續(xù)航時(shí)間短問題需要解決；另外，飛防植保隊(duì)需要攜帶電池或者無人機(jī)零部件等設(shè)備進(jìn)行全國(guó)各地作業(yè)，作業(yè)距離遠(yuǎn)、時(shí)間長(zhǎng)，這些問題都直接或者間接地影響了植保無人機(jī)行業(yè)的發(fā)展。

　　農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛

       農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛指的是利用導(dǎo)航衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)沿直線作業(yè)功能，主要利用角度傳感器獲取農(nóng)機(jī)偏移數(shù)據(jù)、攝像頭獲取周圍作物生長(zhǎng)數(shù) 據(jù)以及導(dǎo)航衛(wèi)星實(shí)時(shí)定位跟蹤車輛信息數(shù)據(jù)，將三者獲取的數(shù)據(jù)經(jīng)過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂贫耍瑢?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，利用車載計(jì)算機(jī)顯示器實(shí)時(shí)顯示作業(yè)情況以及作業(yè)進(jìn)度等。

 

 

 

　　車聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛技術(shù)的前提。車聯(lián)網(wǎng)指的是通過衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、無線通信、傳感器等技術(shù)，對(duì)車輛進(jìn)行數(shù)字化管理，包括實(shí)時(shí)跟蹤、監(jiān)管車輛運(yùn)行狀況等，并根據(jù)不同的功能需求對(duì)所有車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)管。

　　未來發(fā)展的趨勢(shì)：資源集約化、農(nóng)業(yè)智慧化

　　集約化指的是將資源整合，更集中合理的運(yùn)用現(xiàn)代化管理技術(shù)，通過合理的分配，達(dá)到降低成本，提高工作效率，運(yùn)用最小的成本獲得最大的效益。隨著土地流轉(zhuǎn)速度的加快，規(guī)模化土地會(huì)越來越多，通過精準(zhǔn)灌溉、精準(zhǔn)施肥等精細(xì)化管理實(shí)現(xiàn)單位面積的土地上獲得更多的農(nóng)產(chǎn)品。

       農(nóng)業(yè)智慧化指的是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等現(xiàn)有技術(shù)，通過收集土壤、氣候、農(nóng)作物生長(zhǎng)情況以及病蟲害等數(shù)據(jù)，分析與挖掘數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)智能感知、智慧管理以及智能收割等，真正實(shí)現(xiàn)智能智慧化發(fā)展。

 

 

　　面臨的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)措施

　　我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)起步于二十世紀(jì)八十年代，與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比較落后，但最近幾年發(fā)展十分迅速，在傳感器監(jiān)測(cè)、無線傳輸、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)已經(jīng)逐漸的運(yùn)用到智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)中，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化和智能智慧化發(fā)展，提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理水平、提升了生產(chǎn)效率。

　　然而，在智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中，仍然面臨著很多問題，人才短缺、農(nóng)業(yè)從業(yè)人員知識(shí)文化水平不高、設(shè)備和軟件服務(wù)成本高、技術(shù)實(shí)用性不強(qiáng)、資金支持力度有限等，這些問題直接或者間接地影響了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

　　智慧農(nóng)業(yè)是一個(gè)系統(tǒng)性工程，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)需要進(jìn)行一系列條件的支持，目前主要分為三個(gè)方面：第一完善基礎(chǔ)設(shè)施，包括加快土地流轉(zhuǎn)規(guī)模化經(jīng)營(yíng)速度、提高耕地質(zhì)量、加快改良進(jìn)程、加強(qiáng)以新技術(shù)為主的信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；第二加大人才儲(chǔ)備，年輕人從事農(nóng)業(yè)人員相對(duì)較少，缺乏既懂技術(shù)又懂行業(yè)的實(shí)用型人才；第三加強(qiáng)農(nóng)業(yè)科技研發(fā)投入，核心技術(shù)來源于國(guó)外，創(chuàng)新性不夠。

　　農(nóng)業(yè)是一個(gè)大行業(yè)，需要多年的行業(yè)滲透才能徹底的懂得這個(gè)行業(yè)的發(fā)展與問題，還有許多地方值得繼續(xù)深入研究。

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