如果要定義農業1.0時(shí)代,應該是面(miàn)朝黃土背朝天,依靠人力播種(zhǒng)、種(zhǒng)植、收獲,靠天吃飯的自然農業;農業2.0時(shí)代升級爲科學(xué)播種(zhǒng)、機械化作業的機械農業;農業3.0時(shí)代則是借助數字化發(fā)展浪潮,充分運用現代信息技術成(chéng)果的智慧農業。一般認爲,智慧農業是指利用物聯網、人工智能(néng)、大數據等現代信息技術與農業進(jìn)行深度融合,實現農業生産全過(guò)程的信息感知、精準管理和智能(néng)控制的一種(zhǒng)全新的農業生産方式,可實現農業可視化診斷、遠程控制以及災害預警等功能(néng)。
智慧農業在農業生産環節的應用主要體現在以下三個方面(miàn):
數據平台服務
數據平台服務指的是利用傳感器、無線通信、大數據、雲計算、物聯網、人工智能(néng)等技術進(jìn)行數據收集并分析,通過(guò)可視化展示,對(duì)農作物的生長(cháng)情況進(jìn)行實時(shí)跟蹤、病蟲害監測,對(duì)農作物的産量進(jìn)行預測等。
利用傳感器收集土壤溫濕度、水分、PH值等信息。通過(guò)衛星遙感技術、實施監測天氣變化,提前預測自然災害。通過(guò)衛星、攝像頭、傳感器實施監測作物生長(cháng)情況,根據曆史數據進(jìn)行産量預測等。根據作物類型收集病蟲害數據,提前預防,精準噴灑農藥等。
根據衛星遙感影像數據,分析土地質量,進(jìn)行适宜作物的耕種(zhǒng)指導。依據天氣、作物生長(cháng)情況以及曆史數據分析預測作物産量。以無人機、傳感器爲主要方式, 實時(shí)監測作物長(cháng)勢,并進(jìn)行灌溉、施肥建議。根據病蟲害及作物類型,提前預防、精準施藥,确保作物少受損失。
無人機植保
無人機植保能(néng)夠解決農村勞動力短缺、勞動力成(chéng)本高、農民效率低、農藥使用嚴重等問題。無人機植保産業鏈包括三個部分:原藥研發(fā)、無人植保機制造以及飛防隊進(jìn)行植保服務。原藥分爲固态和液态兩(liǎng)種(zhǒng)藥劑,目前多以液态藥劑爲主,植保無人機制造企業或者飛防組織根據實際情況進(jìn)行原藥加工以及兌水稀釋後(hòu),對(duì)農作物進(jìn)行植保作業。
植保平台將(jiāng)植保農戶和植保飛防隊連接起(qǐ)來,農戶通過(guò)平台下單,平台爲植保隊分單後(hòu),植保隊爲農戶進(jìn)行植保作業,作業完成(chéng)後(hòu)農戶通過(guò)平台對(duì)植保飛防隊進(jìn)行評價。
但是,無人機植保行業存在很多的問題,通常航空噴灑的農藥濃度比較高,需要兌水稀釋,而農藥中的溶劑密度小于水,當摻入水時(shí),比重小的藥劑會(huì)發(fā)生漂移現象;同時(shí),無人機續航時(shí)間在20分鍾左右,一分鍾作業1-2畝,作業面(miàn)積將(jiāng)近40畝後(hòu),就(jiù)要進(jìn)行電池的更換,續航時(shí)間短問題需要解決;另外,飛防植保隊需要攜帶電池或者無人機零部件等設備進(jìn)行全國(guó)各地作業,作業距離遠、時(shí)間長(cháng),這(zhè)些問題都(dōu)直接或者間接地影響了植保無人機行業的發(fā)展。
農機自動駕駛
農機自動駕駛指的是利用導航衛星實現農機沿直線作業功能(néng),主要利用角度傳感器獲取農機偏移數據、攝像頭獲取周圍作物生長(cháng)數 據以及導航衛星實時(shí)定位跟蹤車輛信息數據,將(jiāng)三者獲取的數據經(jīng)過(guò)無線網絡傳輸到控制端,對(duì)數據進(jìn)行分析後(hòu),利用車載計算機 顯示器實時(shí)顯示作業情況以及作業進(jìn)度等。
車聯網是實現農機自動駕駛技術的前提。車聯網指的是通過(guò)衛星導航系統、無線通信、傳感器等技術,對(duì)車輛進(jìn)行數字化管理, 包括實時(shí)跟蹤、監管車輛運行狀況等,并根據不同的功能(néng)需求對(duì)所有車輛的運行狀态進(jìn)行有效的監管。
未來發(fā)展的趨勢:資源集約化、農業智慧化
集約化指的是將(jiāng)資源整合,更集中合理的運用現代化管理技術,通過(guò)合理的分配,達到降低成(chéng)本,提高工作效率,運用最小的成(chéng)本 獲得最大的效益。随著(zhe)土地流轉速度的加快,規模化土地會(huì)越來越多,通過(guò)精準灌溉、精準施肥等精細化管理實現單位面(miàn)積的土地 上獲得更多的農産品。
農業智慧化指的是根據物聯網、人工智能(néng)等現有技術,通過(guò)收集土壤、氣候、農作物生長(cháng)情況以及病蟲害等數據,分析與挖掘數據實現智能(néng)感知、智慧管理以及智能(néng)收割等,真正實現智能(néng)智慧化發(fā)展。
面(miàn)臨的挑戰和應對(duì)措施
我國(guó)智慧農業起(qǐ)步于二十世紀八十年代,與國(guó)外發(fā)達國(guó)家相比較落後(hòu),但最近幾年發(fā)展十分迅速,在傳感器監測、無線傳輸、遠程 監控以及大數據、物聯網、人工智能(néng)等新技術已經(jīng)逐漸的運用到智慧農業建設中,實現了農業的自動化和智能(néng)智慧化發(fā)展,提高了 農業生産管理水平、提升了生産效率。
然而,在智慧農業發(fā)展中,仍然面(miàn)臨著(zhe)很多問題,人才短缺、農業從業人員知識文化水平不高、設備和軟件服務成(chéng)本高、技術實用 性不強、資金支持力度有限等,這(zhè)些問題直接或者間接地影響了智慧農業的發(fā)展。
智慧農業是一個系統性工程,發(fā)展智慧農業需要進(jìn)行一系列條件的支持,目前主要分爲三個方面(miàn):第一完善基礎設施,包括加快土地流轉規模化經(jīng)營速度、提高耕地質量、加快改良進(jìn)程、加強以新技術爲主的信息化基礎設施建設;第二加大人才儲備,年輕人從事(shì)農業人員相對(duì)較少,缺乏既懂技術又懂行業的實用型人才;第三加強農業科技研發(fā)投入,核心技術來源于國(guó)外,創新性不夠。
農業是一個大行業,需要多年的行業滲透才能(néng)徹底的懂得這(zhè)個行業的發(fā)展與問題,還(hái)有許多地方值得繼續深入研究。