隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)的進(jìn)步以及硬件設(shè)備的不斷升級，農(nóng)業(yè)發(fā)展正從“看天吃飯”到“知天而作”轉(zhuǎn)變，自動化、智慧化的數(shù)字農(nóng)業(yè)已成為未來農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向。

數(shù)字農(nóng)業(yè)相關(guān)企業(yè)也成為資本爭搶的香餑餑，據(jù)35斗不完全統(tǒng)計，2017-2022年我國數(shù)字農(nóng)業(yè)領(lǐng)域投融資事件超百起，融資金額數(shù)十億元。

不過，要成功實現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，需要信息化與農(nóng)業(yè)業(yè)務(wù)場景深度結(jié)合，也就意味著需要收集并處理大量的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)。

1、云計算如何改變精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的面貌？

簡而言之，云計算允許技術(shù)人員快速聚合和計算來自各種來源的數(shù)據(jù)，如衛(wèi)星圖像、天氣和氣候站。云計算還加速了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，包括農(nóng)業(yè)用物聯(lián)網(wǎng)，如土壤傳感器和作物監(jiān)測工具。這些IoT收集數(shù)據(jù)并將其輸入計算過程，從而產(chǎn)生更準(zhǔn)確的輸出，從而開發(fā)出更多的技術(shù)。

因此，今天的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)解決方案在作物和田間層面提供了更精確的解決方案，例如基于作物類型和品種的精準(zhǔn)種植、特定地點的化學(xué)處理以及規(guī)定的營養(yǎng)和水輸入。這些技術(shù)旨在幫助農(nóng)民做出更好的農(nóng)作物管理決策，并幫助提高農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的透明度。

2、農(nóng)業(yè)的未來

智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系首先依賴于物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，這一技術(shù)實現(xiàn)的前提是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施的搭建，包括智能控制設(shè)施和感知設(shè)施。以溫室場景為例，電動遮陽系統(tǒng)、電動頂開窗、風(fēng)機(jī)、濕簾、補(bǔ)光系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)等統(tǒng)稱為溫室的智能控制設(shè)施。溫室感知系統(tǒng)則包括自動攝像頭和傳感器等多種數(shù)字觸角。攝像頭負(fù)責(zé)拍照，不同種類的傳感器對溫室內(nèi)各種環(huán)境要素進(jìn)行檢測，配置的傳感器包括二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、光照傳感器、水質(zhì)傳感器、植物生理數(shù)據(jù)傳感器等。在大田種植中，還配置氣象站，實時監(jiān)測小氣候環(huán)境中的光照、風(fēng)速、降雨量、大氣壓力、土壤水分、晝夜溫差等參數(shù)。此外，接入大田種植物聯(lián)網(wǎng)的感知設(shè)施還有無人機(jī)、搭載傳感器、數(shù)碼相機(jī)、多光譜相機(jī)、高光譜相機(jī)、熱成像儀、激光雷達(dá)等，利用遙感技術(shù)，收集農(nóng)田作物長勢、病蟲草害、生長環(huán)境等農(nóng)情信息，以實施精準(zhǔn)施藥或精準(zhǔn)撒播。

除了物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，智能裝備技術(shù)也是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。智能裝備屬于智能控制設(shè)施單元，它融合AI、5G、邊緣計算、新型人機(jī)交互等新技術(shù)，也在推動著農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。以農(nóng)業(yè)機(jī)器人為例，主要有除草機(jī)器人、施肥機(jī)器人、育苗機(jī)器人、授粉機(jī)器人、捕撈機(jī)器人、擠奶機(jī)器人、采摘機(jī)器人、噴藥機(jī)器人、包裝機(jī)器人等。相較于傳統(tǒng)工業(yè)機(jī)器人，農(nóng)業(yè)機(jī)器人屬于特種機(jī)器人，具有作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、作業(yè)對象特殊等應(yīng)用特征，融合人工智能技術(shù)，將不斷向智能化、高效率、高安全、高靈活度方向升級。

在智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景里，農(nóng)業(yè)設(shè)施配置好了，它們是如何依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的操作呢？這些數(shù)據(jù)通常被收集傳輸至農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)器，也就是我們所說的物聯(lián)網(wǎng)云平臺。它依托系統(tǒng)軟件，接管農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的控制權(quán)。平臺系統(tǒng)中會設(shè)置一個適合作物生長的科學(xué)參數(shù)，根據(jù)設(shè)定好的參數(shù)，在系統(tǒng)軟件的指揮下，智慧控制設(shè)施自動開啟加濕、減濕、加溫、補(bǔ)光、通風(fēng)、殺蟲等。通過物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)收集上來的數(shù)據(jù)，融合大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)，還可以用來構(gòu)建農(nóng)業(yè)知識系統(tǒng)，包括農(nóng)作物種植參數(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫、農(nóng)作物指標(biāo)體系、農(nóng)業(yè)水平評價、農(nóng)作物長勢監(jiān)測、農(nóng)業(yè)災(zāi)害監(jiān)測等平臺。利用計算機(jī)視覺、深度學(xué)習(xí)、知識圖譜等技術(shù)方法，可以研究動植物生產(chǎn)監(jiān)測、識別、診斷、預(yù)測、模擬與調(diào)控的數(shù)據(jù)模型和知識模型，進(jìn)而為農(nóng)作物栽培、產(chǎn)量預(yù)測、在線評估、智能化控制等提供依據(jù)。

此外，智慧農(nóng)業(yè)以新技術(shù)為基礎(chǔ)，以跨界融合為方向，不斷延伸著農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈條，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的數(shù)字化，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體數(shù)字化管理、農(nóng)產(chǎn)品加工信息化、農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品倉儲數(shù)字化、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全數(shù)字化等。

2022年中央一號文件提出，要大力推進(jìn)數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)，推進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)信息技術(shù)與農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合應(yīng)用。在江蘇，智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用場景正加速落地，越來越多的智能設(shè)備融合信息技術(shù)在田間地頭、溫室魚塘、園區(qū)農(nóng)場等應(yīng)用場景中大展身手，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)注入澎湃的科技動力。在太倉的生態(tài)農(nóng)業(yè)園，智慧養(yǎng)魚成了時尚，通過建設(shè)五大在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)養(yǎng)殖水體智能調(diào)節(jié)、水生動物疫病在線診斷、供應(yīng)鏈的在線追蹤等。在太湖現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園的智慧大田，灌溉站設(shè)置有39個配套監(jiān)控及智能閥門，依托著土壤溫度、濕度、PH等傳感器時刻監(jiān)測著大田環(huán)境，結(jié)合風(fēng)向、風(fēng)速、空氣溫濕度、輻射和降水量等氣象數(shù)據(jù)，實現(xiàn)1156畝大田的精準(zhǔn)化種植和可視化管理，通過智能收割機(jī)和智能拖拉機(jī)，實現(xiàn)收割路徑自動規(guī)劃以及遠(yuǎn)程無人作業(yè)，像犁耕、旋耕、耙田、深松、播種、整地、開溝等。

智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)是一個長期、復(fù)雜的過程，需要穩(wěn)扎穩(wěn)打，步步攻堅?！笆奈濉睍r期，江蘇將繼續(xù)加快信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，著力加強(qiáng)核心農(nóng)業(yè)傳感器和高端農(nóng)業(yè)智能裝備、智能算法模型、感知元器件和應(yīng)用系統(tǒng)軟件的創(chuàng)新研發(fā)。重點建設(shè)一批智慧農(nóng)場、智慧牧場、智慧漁場，推動智能感知、智能分析、智能控制技術(shù)與裝備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的集成示范應(yīng)用，進(jìn)一步推進(jìn)多場景下的無人農(nóng)場試點。

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