農(nóng)機(jī)自動(dòng)化 實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的必經(jīng)之路

孫鴻雁

(梨樹(shù)縣沈洋鎮(zhèn)人民政府，吉林 梨樹(shù) 136535)

0 引言

農(nóng)業(yè)作為我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，如今正面臨著重要的轉(zhuǎn)型升級(jí)，這是在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的共同推動(dòng)下產(chǎn)生的。在過(guò)去幾十年的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)農(nóng)業(yè)逐步向機(jī)械化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，諸多自動(dòng)化農(nóng)機(jī)被運(yùn)用到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)方面，很大程度上解放了農(nóng)民的雙手，大大提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，而在信息技術(shù)高速發(fā)展的今天，對(duì)農(nóng)業(yè)的要求不僅僅停留在效率層面，而是向智慧的方向發(fā)展。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中涉及大量信息，包括但不限于地理位置、氣候、作物狀態(tài)信息、機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)信息等，其中每一項(xiàng)信息都關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，通過(guò)人來(lái)獲取和處理這些信息并做出決策是不及時(shí)也是不準(zhǔn)確的，因此需要遙感、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)處理等信息技術(shù)的配合才能做出最準(zhǔn)確、最合理的決策。由此可見(jiàn)，以自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)的智慧農(nóng)業(yè)將會(huì)是我國(guó)未來(lái)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

1 智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵及發(fā)展現(xiàn)狀

智慧農(nóng)業(yè)是在傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)上，與遙感技術(shù)、大數(shù)據(jù)獲取及處理技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等信息化技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都能進(jìn)行智慧地分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，運(yùn)用智能的邏輯思維做出最佳決策。運(yùn)用人工智能來(lái)取代原本的人工獲取信息做出決策的過(guò)程，其最終目的是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的無(wú)人化、自動(dòng)化、智能化管理?？偟膩?lái)說(shuō)，智慧農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵在于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的科學(xué)化與智能化，通過(guò)與高端信息技術(shù)的結(jié)合實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的升級(jí)，不僅以提高生產(chǎn)效率和效益為目的，更重要的是促進(jìn)生產(chǎn)模式的科學(xué)化與合理化。

從智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展來(lái)看，正推動(dòng)著我國(guó)的農(nóng)業(yè)向精確性、少人化與可靠性的方向發(fā)展[1]。精確性是與以往的粗放式農(nóng)業(yè)相對(duì)應(yīng)的，該特征體現(xiàn)在智慧農(nóng)業(yè)的精準(zhǔn)化資源配置，在最適宜的時(shí)間將資源以最佳的量投入到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中；少人化體現(xiàn)在智慧農(nóng)業(yè)推崇的無(wú)人化管理，通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)獲取、大數(shù)據(jù)等技術(shù)，由傳感器替代人的感官獲取信息，由計(jì)算機(jī)替代人腦進(jìn)行思考，做出最準(zhǔn)確的決策；可靠性則是在以往農(nóng)機(jī)在惡劣的工作環(huán)境或是長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作的條件下常出故障的情況下考慮的，可靠性欠佳一直以來(lái)是自動(dòng)化農(nóng)機(jī)設(shè)備最受關(guān)注的問(wèn)題，可靠性不夠則是得不償失的，因此智能化地對(duì)農(nóng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，提高農(nóng)機(jī)的可靠性是智慧農(nóng)業(yè)的重要方向之一。

2 智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的限制因素分析

我國(guó)目前的智慧農(nóng)業(yè)還處于起步階段，受到了很多因素限制，包括農(nóng)機(jī)自動(dòng)化水平、農(nóng)民的操作水平、配套設(shè)施的完善程度等，但其中最主要的一點(diǎn)就是農(nóng)機(jī)自動(dòng)化程度的欠缺。利用智慧農(nóng)業(yè)的幾個(gè)應(yīng)用案例進(jìn)行分析。

2.1 溫室大棚農(nóng)業(yè)智能化監(jiān)控設(shè)備

溫室大棚設(shè)立的目的是為了在特定時(shí)期給予農(nóng)作物最佳的生產(chǎn)環(huán)境，包括適宜的溫度、濕度、光照、肥料等[2]，監(jiān)控設(shè)備能夠?qū)@些因素進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)定，保證其始終處于一個(gè)合理的范圍，但是澆水、施肥、調(diào)溫等作業(yè)過(guò)程還是需要人為參與，并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)無(wú)人化管理的目標(biāo)，究其原因則是農(nóng)機(jī)自動(dòng)化水平的欠缺，無(wú)法與智能化的農(nóng)機(jī)配合到位造成的。

2.2 節(jié)水灌溉智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備

節(jié)水灌溉智能化監(jiān)測(cè)設(shè)備通過(guò)智能傳感和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，智能地監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)狀況、土壤含水量、氣溫、光照等與灌溉有關(guān)的因素，在最適宜的時(shí)候?yàn)檗r(nóng)作物供給足量的水分，目前在部分智能化的農(nóng)場(chǎng)有所應(yīng)用，土壤水分傳感器、水位傳感器等技術(shù)也日漸成熟，但仍達(dá)不到理想化的效果，自動(dòng)化技術(shù)太過(guò)粗糙導(dǎo)致問(wèn)題故障頻發(fā)，很多步驟還需要人力的參與。

2.3 智能化收割機(jī)

智能化收割機(jī)常被應(yīng)用于大規(guī)?；蛱卮笠?guī)模的農(nóng)場(chǎng)收割，綜合運(yùn)用了全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星遙感技術(shù)等來(lái)確定方位進(jìn)行自動(dòng)化駕駛和收割作業(yè)，但其應(yīng)用并不普及，其中很重要的原因是穩(wěn)定性欠佳，難以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化與自動(dòng)化，主要原因還是要?dú)w于農(nóng)機(jī)的自動(dòng)化水平的欠缺，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行得不到很好的保障。

通過(guò)上述分析可以看出，農(nóng)機(jī)自動(dòng)化水平是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的主要限制因素之一，換句話說(shuō)則是農(nóng)機(jī)由自動(dòng)化向智慧化轉(zhuǎn)型對(duì)接的層次還不匹配。自動(dòng)化水平欠佳導(dǎo)致智慧農(nóng)業(yè)很多好的方面僅停留在紙面上，自動(dòng)化水平達(dá)不到，則智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)只能是紙上談兵。因此，我國(guó)在發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)的道路上必須經(jīng)歷農(nóng)機(jī)自動(dòng)化水平的提升。

3 農(nóng)機(jī)自動(dòng)化水平提高的關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 組織構(gòu)建綜合型自動(dòng)化農(nóng)機(jī)研發(fā)團(tuán)隊(duì)

眾所周知，自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械的研發(fā)是一項(xiàng)多學(xué)科、多專業(yè)的綜合型項(xiàng)目[3]，包含機(jī)械工程、動(dòng)力與電氣工程、物理學(xué)、農(nóng)學(xué)、材料科學(xué)等，打造這樣一支綜合型科研創(chuàng)新隊(duì)伍，是提升我國(guó)農(nóng)機(jī)自動(dòng)化水平，突破農(nóng)機(jī)自動(dòng)化發(fā)展瓶頸的重要途徑。各學(xué)科各專業(yè)協(xié)調(diào)配合，不僅要各司其職做好本職工作，更重要的是加強(qiáng)學(xué)科之間的溝通交流，能夠避免后續(xù)對(duì)接中的大量矛盾與沖突，保證了自動(dòng)化設(shè)備的研發(fā)效率與可行性。同時(shí)，建設(shè)這樣一支團(tuán)隊(duì)對(duì)于農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的創(chuàng)新，自動(dòng)化農(nóng)機(jī)的推廣，提高行業(yè)影響力也具有重要意義。

3.2 加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施、配套設(shè)施的建設(shè)

相對(duì)而言，農(nóng)村的各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)比較落后，而很多自動(dòng)化農(nóng)機(jī)想要發(fā)揮作用離不開(kāi)基礎(chǔ)設(shè)施的配合。例如農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛的衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)需要建設(shè)基站才可定位準(zhǔn)確，因此建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施是農(nóng)機(jī)自動(dòng)化水平提高以及自動(dòng)化農(nóng)機(jī)各項(xiàng)機(jī)能正常發(fā)揮的關(guān)鍵；農(nóng)業(yè)從業(yè)者的文化水平相對(duì)較低，而自動(dòng)化設(shè)備的推廣、使用、售后服務(wù)等，都需要多種配套設(shè)施來(lái)保障，因此建立完善的配套設(shè)施，有助于自動(dòng)化機(jī)械的推廣和應(yīng)用， 同時(shí)還能夠保障農(nóng)機(jī)設(shè)備的正確操作與維修，因此配套設(shè)施的建設(shè)也需要與農(nóng)機(jī)的研發(fā)同步進(jìn)行。

3.3 提高自動(dòng)化農(nóng)機(jī)研發(fā)投入與購(gòu)置補(bǔ)貼

從農(nóng)機(jī)的研發(fā)角度來(lái)看，需要增加自動(dòng)化與智能化研究方面的投入，將先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械，吸引各類機(jī)械自動(dòng)化、信息化領(lǐng)域的人才投身到農(nóng)業(yè)和農(nóng)機(jī)的發(fā)展中來(lái)，提高行業(yè)吸引力才能邁出農(nóng)機(jī)自動(dòng)化發(fā)展的第一步。從農(nóng)機(jī)購(gòu)置的角度來(lái)看，農(nóng)戶購(gòu)置農(nóng)機(jī)時(shí)考慮的因素往往除了設(shè)備性能、使用條件、設(shè)備質(zhì)量之外，最主要的還是購(gòu)置成本。國(guó)家在農(nóng)機(jī)購(gòu)置方面給予了較多的補(bǔ)貼，補(bǔ)貼力度的大小直接對(duì)農(nóng)戶購(gòu)置自動(dòng)化農(nóng)機(jī)的積極性產(chǎn)生了影響，進(jìn)而對(duì)各類自動(dòng)化農(nóng)機(jī)的推廣與應(yīng)用造成影響。因此提高研發(fā)和補(bǔ)貼的投入也是農(nóng)機(jī)自動(dòng)化發(fā)展的關(guān)鍵。

4 結(jié)語(yǔ)

智慧農(nóng)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的新方向，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的必然結(jié)果。我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間自動(dòng)化的發(fā)展與進(jìn)步，相較以往已有了質(zhì)的飛躍，自動(dòng)化的設(shè)備遍及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的全周期、全過(guò)程，且還在不斷的更新?lián)Q代，自動(dòng)化水平仍在上升過(guò)程當(dāng)中。但是我國(guó)農(nóng)業(yè)在由自動(dòng)化向智慧化發(fā)展過(guò)程中，很多問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)，這對(duì)于智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展其實(shí)未嘗不是一件好事，智慧農(nóng)業(yè)的推進(jìn)其實(shí)也在促進(jìn)農(nóng)機(jī)自動(dòng)化向更高、更精細(xì)、更全面的方向發(fā)展。因此我們須認(rèn)識(shí)到，農(nóng)機(jī)自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)智慧農(nóng)業(yè)的必經(jīng)之路，應(yīng)在此基礎(chǔ)上不斷提高農(nóng)機(jī)自動(dòng)化的水平并向智慧農(nóng)機(jī)的方向發(fā)展，提高我國(guó)的農(nóng)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)。

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