農(nóng)機(jī)智能化推動智慧農(nóng)業(yè)加速發(fā)展

文/陶偉

博創(chuàng)智能拖拉機(jī)在田間作業(yè)

根據(jù)歐盟相關(guān)報告，全球智慧農(nóng)業(yè)可分為四個階段：第一個階段是機(jī)械換人的階段；第二階段是綠色化、產(chǎn)業(yè)化，把農(nóng)藝結(jié)合種子化肥和農(nóng)機(jī)產(chǎn)品，進(jìn)入綠色化階段，經(jīng)歷了比較長的時間；第三階段是真正把人工智能技術(shù)引入農(nóng)業(yè)，從農(nóng)機(jī)自動駕駛系統(tǒng)、產(chǎn)量監(jiān)測、變量化的應(yīng)用到數(shù)據(jù)化管理，圍繞著單機(jī)智能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)上的升級；第四階段更加強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)智能化。不管是農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)作業(yè)過程中農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用，還是相關(guān)的一些增值化的服務(wù)、在作業(yè)過程當(dāng)中多機(jī)協(xié)同，其實(shí)從系統(tǒng)角度來講，都是對整個產(chǎn)業(yè)進(jìn)行智能化和數(shù)字化的升級。所以，智慧農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了從單個機(jī)器到系統(tǒng)化智能升級的過程。

我國農(nóng)業(yè)數(shù)字化和智慧化基礎(chǔ)依然比較薄弱

近三年由于新冠肺炎疫情和全球宏觀環(huán)境因素影響，糧食供應(yīng)比較緊張。中國在智慧農(nóng)業(yè)上的發(fā)展水平與國外發(fā)達(dá)國家還有一定的差距。但是不管是從政策角度，還是從用戶端的實(shí)際剛需角度，我國農(nóng)業(yè)都會迎來很好的歷史性發(fā)展機(jī)遇。比如，農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備從傳統(tǒng)的單機(jī)機(jī)械化到國家“十四五”期間農(nóng)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，農(nóng)機(jī)的智能化有明確的指導(dǎo)方針，還有一系列指引性政策，這些都會推動農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。

舉個例子，農(nóng)機(jī)衛(wèi)星定位北斗應(yīng)用項(xiàng)目會給很多農(nóng)業(yè)機(jī)械普及性安裝上物聯(lián)網(wǎng)終端，可以實(shí)時掌握每臺機(jī)器作業(yè)位置、作業(yè)質(zhì)量等所有作業(yè)數(shù)據(jù)，這會給產(chǎn)業(yè)帶來很好的應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)。

從全行業(yè)來看，中國的農(nóng)業(yè)還面臨著很大的挑戰(zhàn)。第二、三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展吸引了大量勞動力，農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨年輕勞動力的缺失。土地的分散化導(dǎo)致種植管理效率低下，種植過程中很多實(shí)時數(shù)據(jù)也容易缺失，包括作業(yè)信息和市場信息。所以，我們能夠看到我國目前的智慧農(nóng)業(yè)其實(shí)還有非常大的提升空間。

從智慧農(nóng)業(yè)來看，北京博創(chuàng)聯(lián)動科技有限公司（以下簡稱“博創(chuàng)”）一直希望把機(jī)器人的數(shù)字化技術(shù)和智能化技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，因?yàn)檗r(nóng)業(yè)是一個典型的機(jī)器換人的應(yīng)用場景。一方面它的作業(yè)過程是高度標(biāo)準(zhǔn)化的過程，另一方面很多作業(yè)是重復(fù)流程化的過程。從國內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀來看，勞動力數(shù)量下降，土地的集約度增加，這需要更高效的生產(chǎn)方式。但是，我們看到我國目前農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備仍然處在比較落后的狀態(tài)，數(shù)字化和智能化的基礎(chǔ)依然比較薄弱。

博創(chuàng)主要聚焦把機(jī)器本身變得更加智能化，在作業(yè)過程中真正實(shí)現(xiàn)機(jī)器替代人工，減輕人的作業(yè)勞動量。從傳統(tǒng)機(jī)器到未來的無人化機(jī)器是一個循序漸進(jìn)的過程，博創(chuàng)目前圍繞機(jī)器本身智能化方向推進(jìn)，在這個過程中融合自動駕駛技術(shù)、自動控制技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。目前，真正智能化的拖拉機(jī)已經(jīng)可以做到在整個作業(yè)過程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)完全數(shù)字化，在人為不干預(yù)的情況下自主進(jìn)行相關(guān)作業(yè)。

我國在農(nóng)業(yè)智能化機(jī)械裝備領(lǐng)域取得進(jìn)展

目前我國已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很多智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，農(nóng)機(jī)衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)成為我國智慧農(nóng)業(yè)中真正為廣大用戶所能接受的技術(shù)。比如，導(dǎo)航衛(wèi)星，新疆地區(qū)已經(jīng)有3萬至4萬臺智能化機(jī)器的使用。還比如，甘蔗收割機(jī)械、棉花收割機(jī)械以及整個插秧機(jī)自動駕駛系統(tǒng)等，這表明我國目前在智能化機(jī)械裝備領(lǐng)域已經(jīng)有一些進(jìn)展。

除了傳統(tǒng)機(jī)械智能化升級以外，智能化的機(jī)械裝備也是配合所謂“新農(nóng)人”的方式，才能夠有效地把作業(yè)效率提升起來。除了智能插秧機(jī)、智能收割機(jī)在我國市場的推廣以外，結(jié)合智能化機(jī)器、智能化機(jī)具，讓新一代能夠操作智能化裝備的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員受益于智能化機(jī)械裝備。

拿拖拉機(jī)來講，配備智能駕駛和拖拉機(jī)電業(yè)提升系統(tǒng)之后，用戶使用普通拖拉機(jī)一天大概作業(yè)80到90畝，是智能化拖拉機(jī)一天可以實(shí)現(xiàn)近200畝的作業(yè)面積。再如，智能插秧機(jī)相較于傳統(tǒng)插秧機(jī)作業(yè)效率提升10%—20%，還可以把原來傳統(tǒng)的插秧機(jī)三個人減少到一個人操作，節(jié)約人力成本。智能化裝備的核心價值優(yōu)勢是在提升效率的同時，減輕對機(jī)手熟練度的要求。同時在成本方面，通過軌跡優(yōu)化提升作業(yè)效率。

博創(chuàng)于2014年12月成立，前身是一家從事機(jī)器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的公司，后持續(xù)在農(nóng)機(jī)物聯(lián)網(wǎng)和作業(yè)系統(tǒng)方面進(jìn)行優(yōu)化工作，目前，我國大概有超過50萬臺的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝配有博創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)終端，包括棉花采摘機(jī)和甘蔗收割機(jī)等高端智能化機(jī)械。今年農(nóng)機(jī)北斗大數(shù)據(jù)系統(tǒng)方面，也為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北斗大數(shù)據(jù)提供了很多的后臺數(shù)據(jù)支持。我們相信智能化和物聯(lián)網(wǎng)是未來每臺農(nóng)機(jī)必須要配置的標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)。

工作人員在智慧農(nóng)場的控制中心查看作業(yè)情況

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)在國內(nèi)多地形成標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用

在建設(shè)智慧農(nóng)場過程中，我們把智能化的農(nóng)機(jī)、農(nóng)業(yè)的大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)，結(jié)合人員組織和農(nóng)資管理形成一整套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)?，F(xiàn)在已經(jīng)在國內(nèi)很多地區(qū)，就水稻、玉米方面形成標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，包括農(nóng)機(jī)智能控制系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、作業(yè)過程中的自動駕駛和大數(shù)據(jù)服務(wù)，為政府提供了農(nóng)業(yè)機(jī)械智慧農(nóng)機(jī)管理平臺和作業(yè)過程中監(jiān)管平臺。同時，我們?yōu)檗r(nóng)場提供耕種管收全流程數(shù)字化的解決方案，包括糧食作物中的水稻和小麥，以及經(jīng)濟(jì)作物中的棉花和甘蔗。

數(shù)字化系統(tǒng)會把人員管理、設(shè)備管理、農(nóng)資管理，以及作業(yè)過程中作業(yè)的數(shù)據(jù)、作業(yè)的調(diào)度管理和整個后臺大數(shù)據(jù)融合起來，為客戶提供一整套農(nóng)業(yè)智慧大腦作業(yè)的服務(wù)系統(tǒng)。

浙江嘉興的廣陳鎮(zhèn)有一個智慧農(nóng)場，應(yīng)用我們智慧農(nóng)場管理系統(tǒng)和農(nóng)科院的水稻種植專家合作開發(fā)的水稻農(nóng)機(jī)農(nóng)藝融合，通過使用無人水稻插秧機(jī)、拖拉機(jī)和收割機(jī)，能夠非常標(biāo)準(zhǔn)化地執(zhí)行高產(chǎn)水稻農(nóng)藝的過程，有效對“耕種管收”每一個環(huán)節(jié)進(jìn)行高質(zhì)量的生產(chǎn)管理，不依賴于對機(jī)手的要求，同時把整個過程進(jìn)行數(shù)字化管控，為后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)迭代提供直接的數(shù)據(jù)支撐。

在北京，我們建設(shè)了一個406畝的水稻數(shù)字化種植園，把無人的水稻插秧機(jī)、拖拉機(jī)、收割機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場布置，包括整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。未來我們希望通過高標(biāo)準(zhǔn)的種植，結(jié)合智能化的解決方案對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程進(jìn)行有效數(shù)字化管控，最后得到一個高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的產(chǎn)出。