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农业3.0:一文读懂智慧农业的底层逻辑和未来趋势

  如果要定义农业1.0时代,应该是面朝黄土背朝天,依靠人力播种、种植、收获,靠天吃饭的自然农业;农业2.0时代升级为科学播种、机械化作业的机械农业;农业3.0时代则是借助数字化发展浪潮,充分运用现代信息技术成果的智慧农业。

  一般认为,智慧农业是指利用物联网、人工智能、大数据等现代信息技术与农业进行深度融合,实现农业生产全过程的信息感知、精准管理和智能控制的一种全新的农业生产方式,可实现农业可视化诊断、远程控制以及灾害预警等功能。

  智慧农业在农业生产环节的应用主要体现在以下三个方面:

  数据平台服务

  数据平台服务指的是利用传感器、无线通信、大数据、云计算、物联网、人工智能等技术进行数据收集并分析,通过可视化展示,对农作物的生长情况进行实时跟踪、病虫害监测,对农作物的产量进行预测等。

  利用传感器收集土壤温湿度、水分、PH值等信息。通过卫星遥感技术、实施监测天气变化,提前预测自然灾害。通过卫星、摄像头、传感器实施监测作物生长情况,根据历史数据进行产量预测等。根据作物类型收集病虫害数据,提前预防,精准喷洒农药等。

  根据卫星遥感影像数据,分析土地质量,进行适宜作物的耕种指导。依据天气、作物生长情况以及历史数据分析预测作物产量。以无人机、传感器为主要方式, 实时监测作物长势,并进行灌溉、施肥建议。根据病虫害及作物类型,提前预防、精准施药,确保作物少受损失。

  无人机植保

  无人机植保能够解决农村劳动力短缺、劳动力成本高、农民效率低、农药使用严重等问题。无人机植保产业链包括三个部分:原药研发、无人植保机制造以及飞防队进行植保服务。原药分为固态和液态两种药剂,目前多以液态药剂为主,植保无人机制造企业或者飞防组织根据实际情况进行原药加工以及兑水稀释后,对农作物进行植保作业。

  植保平台将植保农户和植保飞防队连接起来,农户通过平台下单,平台为植保队分单后,植保队为农户进行植保作业,作业完成后农户通过平台对植保飞防队进行评价。

  但是,无人机植保行业存在很多的问题,通常航空喷洒的农药浓度比较高,需要兑水稀释,而农药中的溶剂密度小于水,当掺入水时,比重小的药剂会发生漂移现象;同时,无人机续航时间在20分钟左右,一分钟作业1-2亩,作业面积将近40亩后,就要进行电池的更换,续航时间短问题需要解决;另外,飞防植保队需要携带电池或者无人机零部件等设备进行全国各地作业,作业距离远、时间长,这些问题都直接或者间接地影响了植保无人机行业的发展。

  农机自动驾驶

  农机自动驾驶指的是利用导航卫星实现农机沿直线作业功能,主要利用角度传感器获取农机偏移数据、摄像头获取周围作物生长数 据以及导航卫星实时定位跟踪车辆信息数据,将三者获取的数据经过无线网络传输到控制端,对数据进行分析后,利用车载计算机 显示器实时显示作业情况以及作业进度等。

  车联网是实现农机自动驾驶技术的前提。车联网指的是通过卫星导航系统、无线通信、传感器等技术,对车辆进行数字化管理, 包括实时跟踪、监管车辆运行状况等,并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管。

  未来发展的趋势:资源集约化、农业智慧化

  集约化指的是将资源整合,更集中合理的运用现代化管理技术,通过合理的分配,达到降低成本,提高工作效率,运用最小的成本 获得最大的效益。随着土地流转速度的加快,规模化土地会越来越多,通过精准灌溉、精准施肥等精细化管理实现单位面积的土地 上获得更多的农产品。

  农业智慧化指的是根据物联网、人工智能等现有技术,通过收集土壤、气候、农作物生长情况以及病虫害等数据,分析与挖掘数据实现智能感知、智慧管理以及智能收割等,真正实现智能智慧化发展。

  面临的挑战和应对措施

  我国智慧农业起步于二十世纪八十年代,与国外发达国家相比较落后,但最近几年发展十分迅速,在传感器监测、无线传输、远程 监控以及大数据、物联网、人工智能等新技术已经逐渐的运用到智慧农业建设中,实现了农业的自动化和智能智慧化发展,提高了 农业生产管理水平、提升了生产效率。

  然而,在智慧农业发展中,仍然面临着很多问题,人才短缺、农业从业人员知识文化水平不高、设备和软件服务成本高、技术实用 性不强、资金支持力度有限等,这些问题直接或者间接地影响了智慧农业的发展。

  智慧农业是一个系统性工程,发展智慧农业需要进行一系列条件的支持,目前主要分为三个方面:第一完善基础设施,包括加快土地流转规模化经营速度、提高耕地质量、加快改良进程、加强以新技术为主的信息化基础设施建设;第二加大人才储备,年轻人从事农业人员相对较少,缺乏既懂技术又懂行业的实用型人才;第三加强农业科技研发投入,核心技术来源于国外,创新性不够。

  农业是一个大行业,需要多年的行业渗透才能彻底的懂得这个行业的发展与问题,还有许多地方值得继续深入研究。

  文章来源:品牌农业智库

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    (文章来源:品牌农业智库)

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