
智慧農業(yè)是智能農業(yè)專家系統(tǒng)的簡稱,一般是指利用物聯(lián)網技術、“5S”技術、云計算技術和大數(shù)據(jù)等信息技術實現(xiàn)“三農”產業(yè)的數(shù)字化、智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化,從空間、組織、管理整合現(xiàn)有農業(yè)基礎建設、通信設備和信息化設施,使農業(yè)和諧發(fā)展,實現(xiàn)“高效、聰明、智慧、精細”和可持續(xù)生態(tài)發(fā)展,是將科學技術融合在農業(yè)發(fā)展領域中的具體實踐和應用。
智慧農業(yè)以智慧生產為核心,智慧產業(yè)鏈為其提供信息化服務支撐。目前我國智慧農業(yè)有四大應用場景:數(shù)據(jù)平臺服務、無人機植保、農機自動駕駛以及精細化養(yǎng)殖。

數(shù)據(jù)平臺服務指的是利用傳感器、無線通信、大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網、人工智能等技術進行數(shù)據(jù)收集并分析,通過可視化展示,對農作物的生長情況進行實時跟蹤、病蟲害監(jiān)測,對農作物的產量進行預測等。
智慧農業(yè)數(shù)據(jù)平臺服務應用主要是通過衛(wèi)星遙感技術、無人機航拍以及傳感器采集三種方式進行數(shù)據(jù)采集,采集的數(shù)據(jù)主要包括土地土壤數(shù)據(jù)、天氣氣候數(shù)據(jù)、農作物生產數(shù)據(jù)、病蟲害數(shù)據(jù)等,然后通過對收集到的數(shù)據(jù)進行分析、處理,并建立可視化模型,實現(xiàn)種植適宜區(qū)規(guī)劃、作物產量預測、作物長勢預測以及病蟲害防治等農作物精準管理。目前我國專注于用無人機航拍收集數(shù)據(jù)的企業(yè)較少,衛(wèi)星遙感技術的較多。

無人機植保能夠解決農村勞動力短缺、勞動力成本高、農民效率低、農藥使用嚴重等問題。無人機植保產業(yè)鏈包括三個部分:原藥研發(fā)、無人植保機制造以及飛防隊進行植保服務。
農藥一般分為固態(tài)藥劑和液態(tài)藥劑,固態(tài)藥劑由于顆粒大小不同,會出現(xiàn)堵塞噴頭現(xiàn)象,故無人機多用液態(tài)藥劑,且使用無人機專用噴頭。無人機主要以多旋翼為主,飛行系統(tǒng)多為電動系統(tǒng),續(xù)航時間大約在20分鐘左右。而植保隊通常由多人組成,每年農忙僅為3-9月份,需全國流動,且攜帶多塊電池,1分鐘可噴灑1-2畝地,經驗對飛防作業(yè)至關重要。

農機自動駕駛是指利用衛(wèi)星導航實現(xiàn)農機沿直線作業(yè)功能,主要利用角度傳感器獲取農機偏移數(shù)據(jù)、攝像頭獲取周圍作物生長數(shù)據(jù)以及導航衛(wèi)星實時定位跟蹤車輛信息數(shù)據(jù),將三者獲取的數(shù)據(jù)經過無線網絡傳輸?shù)娇刂贫?,對?shù)據(jù)進行分析后,利用車載計算機顯示器實時顯示作業(yè)情況以及作業(yè)進度等。
作為農機自動駕駛,農機車輛導航系統(tǒng)是該應用的根本,農機車輛聯(lián)網是實現(xiàn)農機自動駕駛技術的前提,通過農機車輛導航系統(tǒng)實現(xiàn)農機的作業(yè)監(jiān)測、路徑規(guī)劃、決策控制等操作。目前農用車輛導航系統(tǒng)主要應用于拖拉機、收割機、小麥機和青貯機等農用機械上。

我國養(yǎng)殖行業(yè)存在很多問題,抗生素使用過多、畜禽產品藥物殘留嚴重,產品質量較差。精細化養(yǎng)殖指使用新的技術、新的理念改變養(yǎng)殖行業(yè)普遍存在的問題。目前大型上市養(yǎng)殖企業(yè)主要利用環(huán)境控制系統(tǒng)、飼料飼喂系統(tǒng)以及信息化管理系統(tǒng)等進行規(guī)?;B(yǎng)殖,使用及細化養(yǎng)殖模式能夠大大降低成本和死亡率。
養(yǎng)殖行業(yè)主要分為四個核心環(huán)節(jié):育種、繁育、飼養(yǎng)和疾病防疫等。精細化養(yǎng)殖利用新技術(物聯(lián)網、人工智能等)、新理念降低畜禽死亡率、提升產品質量,在飼喂、繁育管理、疾病預防、環(huán)境保護等方面完勝傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式。
目前精細化養(yǎng)殖多應用于養(yǎng)豬、養(yǎng)牛和養(yǎng)雞上,利用傳統(tǒng)的耳標、可穿戴設備以及攝像頭等收集畜禽產品的數(shù)據(jù),通過對收集到的數(shù)據(jù)進行分析,運用深度學習算法判斷畜禽產品健康狀況、喂養(yǎng)狀況、位置信息等,對其進行精準管理。

智慧農業(yè)四大應用場景未來發(fā)展趨勢
1、數(shù)據(jù)平臺服務
通過政府與企業(yè)或者企業(yè)間合作,不斷獲取多樣的數(shù)據(jù),將非結構化的數(shù)據(jù)轉化成結構化的數(shù)據(jù)并挖掘核心數(shù)據(jù),創(chuàng)建不同的指標,建立具有針對性的數(shù)據(jù)模型,以細分領域為切入點,逐步向多元化發(fā)展。
2、無人機植保
不斷提高無人機的作業(yè)效率以及植保隊的作業(yè)效率,未來發(fā)展方向會以無人機研發(fā)企業(yè)為主轉變?yōu)橐詿o人植保服務企業(yè)為主,服務更加精準,更加高效,更加多元。
3、農機自動駕駛
以農機自動駕駛為起點,運用新技術實現(xiàn)農業(yè)的耕種管收各個環(huán)節(jié),不斷的提高測量耕地范圍的精度以及感知避讓的解決方案,同時實現(xiàn)變量控制、流量控制以及測土配方等一系列問題,解放人力投入,最終實現(xiàn)農機的無人駕駛。
4、精細化養(yǎng)殖
加強產業(yè)鏈整合,使產品從源頭到終端信息可追溯,提升產品品質與質量。研發(fā)以計算機視覺圖像識別等主要方式的人工智能技術,實時監(jiān)測、遠程控制,提高養(yǎng)殖業(yè)生產效率,以技術代替人力實現(xiàn)精細化養(yǎng)殖,最終實現(xiàn)養(yǎng)殖無人化。
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