數(shù)字化賦能，全面發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)

文/王曉

極飛農(nóng)業(yè)無人機(jī)在稻田打藥植保

廣州極飛科技股份有限公司是一家專利驅(qū)動(dòng)的科技型公司，以提高全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率為使命，研發(fā)人員占到總?cè)藬?shù)60%以上，主要是研發(fā)生產(chǎn)機(jī)器人和人工智能并將其深度運(yùn)用于農(nóng)業(yè)，為數(shù)字化智慧農(nóng)業(yè)提供技術(shù)和裝備。

極飛科技的所作所為也得到了政府以及學(xué)界、產(chǎn)業(yè)界的認(rèn)可，極飛智慧農(nóng)場是農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定的十大數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用之一，極飛人工智能是世界糧農(nóng)組織認(rèn)定的全球十大農(nóng)業(yè)人工智能技術(shù)之一，也獲得過世界在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備領(lǐng)域的大獎(jiǎng)Agrow Awards。

從2017年到2020年年底，極飛科技銷售了6.6萬臺(tái)技術(shù)裝備，在42個(gè)國家和地區(qū)作業(yè)7.8億畝次，900多萬農(nóng)民受惠，作物增產(chǎn)600多萬噸，如果折合畝數(shù)，以畝產(chǎn)千斤來計(jì)算的話，等于增加土地1294萬畝，同時(shí)節(jié)藥4萬多噸，節(jié)水900多萬噸。

提供數(shù)字化智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)軟硬件完整解決方案

極飛主要做了三個(gè)方面的工作：

一是建設(shè)數(shù)字農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。這里面涵蓋通過農(nóng)田的遙感形成農(nóng)田的數(shù)字孿生，通過衛(wèi)星地面周邊形成精度達(dá)到厘米級(jí)的RTK網(wǎng)絡(luò)，大量感知水情、氣候、土地墑情等方面的物聯(lián)網(wǎng)。

二是研發(fā)設(shè)計(jì)制造智能精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備，涵蓋了天上飛的農(nóng)業(yè)無人機(jī)、地上跑的農(nóng)業(yè)機(jī)器人，以及改造傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)的自駕儀。

三是打造數(shù)智化智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)操作系統(tǒng)，主要是以農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫以及農(nóng)業(yè)人工智能為支撐的農(nóng)業(yè)PASS和SASS。

極飛科技有六大產(chǎn)品線：農(nóng)業(yè)無人機(jī)，可以播種、施肥和撒藥。農(nóng)業(yè)無人車，或者地面機(jī)器人，可以播種、施肥、撒藥、除草、穴播甚至進(jìn)行棉花打理，以及多種作物的作業(yè)。農(nóng)機(jī)自駕儀，讓傳統(tǒng)的農(nóng)機(jī)可以數(shù)字化、智能化。遙感無人機(jī)，可以想象成移動(dòng)感知端。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)?；跀?shù)據(jù)庫和農(nóng)業(yè)人工智能的農(nóng)業(yè)PASS和SASS。

極飛科技可以提供軟硬件結(jié)合的完整解決方案，核心是農(nóng)業(yè)大腦、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)，可以助力政府建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范區(qū)。

實(shí)現(xiàn)耕種管收過程中的全面感知、自主決策、自動(dòng)執(zhí)行

在耕種管收過程中，極飛科技提供的數(shù)字化智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)軟硬件完整解決方案，可以實(shí)現(xiàn)全面感知、自主決策、自動(dòng)執(zhí)行。解決方案里有數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，包括RTK導(dǎo)航、感知系統(tǒng)、遙感；也有數(shù)據(jù)中心，基于極飛人工智能和極飛數(shù)據(jù)庫PASS和SASS，核心是管地、管人、管農(nóng)資、管農(nóng)事；還有智能農(nóng)機(jī)基于感知數(shù)據(jù)、基于自主農(nóng)藝農(nóng)技的決策進(jìn)行農(nóng)事。

在“耕”的過程，平填是一個(gè)問題。第一步，用遙感無人機(jī)去進(jìn)行地形的測繪，拿到地形的三維數(shù)據(jù)。第二步，用這個(gè)數(shù)據(jù)形成作業(yè)圖譜，統(tǒng)計(jì)出來每一個(gè)地塊的相對(duì)高度差，然后把作業(yè)圖譜送到帶自駕儀和拖拉機(jī)的平地機(jī)器上，拖拉機(jī)根據(jù)作業(yè)圖譜進(jìn)行規(guī)劃，進(jìn)行平填，通過更高的平填效率和更好的平填效果提高得田率。所謂得田率，在田里面經(jīng)常看到田埂，是因?yàn)樗咎锔叨炔畈荒艹^5厘米，為了得到相對(duì)的平地，方便灌水，所以每兩三畝地割一個(gè)田埂，這樣很多的田埂降低了土地使用率，如果平填做得好，田埂就少，整個(gè)田塊得田率會(huì)提高，提高10%—15%以上，對(duì)于土地稀缺型國家來說，提升平填的效率是很重要的一步。

在“種”的過程中，一塊地的收成很大情況下取決于它播種的均勻度。極飛的遙感系統(tǒng)通過感知，通過人工智能算法，算出每一塊地的播種密度。如果需要補(bǔ)種會(huì)出作業(yè)圖譜。然后把作業(yè)圖譜傳輸給極飛農(nóng)機(jī)進(jìn)行變量作業(yè)，所謂變量作業(yè)即根據(jù)地形的數(shù)字孿生，感知的播種密度，對(duì)于需要補(bǔ)播的地方補(bǔ)播，不需要的地方略過。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中管理是最耗時(shí)，也是最需要經(jīng)驗(yàn)的，要看水情，看是不是缺肥，看病蟲草害，這完全是憑經(jīng)驗(yàn)，而且是苦活和累活，極飛系統(tǒng)使用后，監(jiān)測系統(tǒng)中有物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，有遙感系統(tǒng)、多光譜相機(jī)，可以全面感知作物的生長情況、農(nóng)業(yè)水情和其他各種各樣農(nóng)情。然后進(jìn)行變量作業(yè)，所謂變量作業(yè)，比如說打藥的時(shí)候，蟲害厲害的地方多噴，蟲害不厲害的地方少噴。在除草的時(shí)候也是這樣，撒除草劑，有草的地方撒，沒草的地方不撒。對(duì)于缺水缺肥以及不均衡的地方，有水肥一體的系統(tǒng)進(jìn)行變量作業(yè)。

在“收”的過程中，無人機(jī)通過多光譜相機(jī)可以感知穗、葉、莖，也可以感知含水量、成熟度，對(duì)于每一塊田地進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)于成熟的該收的地出作業(yè)圖譜，帶極飛自駕儀的收割機(jī)下田作業(yè)進(jìn)行收割。

極飛的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)在耕種管收的過程形成了農(nóng)情感知、農(nóng)藝決策和農(nóng)事執(zhí)行的閉環(huán)。蘇北大中農(nóng)場2019年開始應(yīng)用極飛的系統(tǒng)，7.6萬畝土地進(jìn)行稻麥兩熟耕種，用了極飛的系統(tǒng)以后第一年降本增效就達(dá)到400多萬元。

使用人工智能和大數(shù)據(jù)重新定義農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

除了極飛的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和智能精準(zhǔn)農(nóng)機(jī)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是要用人工智能和大數(shù)據(jù)重新定義農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的，讓過去憑經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)業(yè)種植變成今天憑大數(shù)據(jù)和人工智能進(jìn)行種植。當(dāng)然大數(shù)據(jù)和人工智能是物化了農(nóng)藝、農(nóng)技的知識(shí)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大數(shù)據(jù)包括數(shù)據(jù)來源層和IOT物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)來源層是空天地一體的系統(tǒng)，有衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，有無人機(jī)遙感形成的數(shù)字孿生土地，以及物聯(lián)網(wǎng)給提供的感知的各種各樣的數(shù)據(jù)。當(dāng)然這個(gè)數(shù)據(jù)通過農(nóng)事的交互，也形成了農(nóng)事的數(shù)據(jù)，是基于各種農(nóng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)農(nóng)事產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。IOT物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)層是能夠感知農(nóng)情，基于農(nóng)藝、農(nóng)技、作物生長以及各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要素的數(shù)字孿生決策模型的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理，再基于極飛人工智能進(jìn)行調(diào)用形成應(yīng)用，核心是管地、管農(nóng)資、管農(nóng)事、管農(nóng)人。

基于極飛農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)業(yè)大腦形成的駕駛艙，對(duì)于一個(gè)區(qū)域農(nóng)業(yè)可以進(jìn)行宏觀可視化的管理。廣東省南沙區(qū)用極飛的系統(tǒng)對(duì)全域40多萬畝土地進(jìn)行宏觀管理。這是高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田數(shù)字化，用極飛各種各樣的軟硬件一體系統(tǒng)，比如通過平填系統(tǒng)、水肥一體的系統(tǒng)，提高高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田生產(chǎn)效率。

智慧農(nóng)業(yè)讓年輕人愛上種地

小農(nóng)更需要數(shù)字化智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行管理，需要用大數(shù)據(jù)和人工智能進(jìn)行管理。因?yàn)樾K農(nóng)田如果進(jìn)行社會(huì)化管理，一定需要更好的數(shù)字化手段，更好的、更高效的感知系統(tǒng)，能夠遠(yuǎn)程控制農(nóng)事，實(shí)現(xiàn)小農(nóng)外部條件規(guī)?；?。例如：在廣東做“粵農(nóng)服”托管系統(tǒng)，把所有地塊進(jìn)行遙感，讓托管者和被托管者在線上進(jìn)行匹配，用智慧農(nóng)業(yè)手段進(jìn)行耕種管收的農(nóng)事。

基于耕種管收的大數(shù)據(jù)，極飛科技可以提供完整的全鏈條的服務(wù)。所有的農(nóng)藝、農(nóng)事、農(nóng)機(jī)、農(nóng)資都是可追溯可查的，通過標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)了規(guī)?；?，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)品牌化，在這種系統(tǒng)下，即使小塊的土地，通過技術(shù)手段和數(shù)字化手段也可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、規(guī)?；a(chǎn)和品牌化產(chǎn)出。

未來中國的農(nóng)民一定是年輕的一代，新農(nóng)人對(duì)于傳統(tǒng)的耕作方式是不太接受的，因?yàn)樗麄兪腔ヂ?lián)網(wǎng)的一代，他們是玩游戲的一代，他們對(duì)于數(shù)字化操作十分熟悉，因此現(xiàn)代農(nóng)業(yè)一定要用新的技術(shù)，用新的工具，就像玩游戲一樣操控。

可以從以下路徑建設(shè)：第一，建立全面感知的網(wǎng)絡(luò)。第二，建設(shè)基于農(nóng)業(yè)大腦的人工智能，以及能夠管理大量農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫。第三，研發(fā)能夠執(zhí)行感知和決策的智能農(nóng)機(jī)。

實(shí)踐證明，極飛科技的數(shù)字化、精準(zhǔn)化、智能化解決方案可以對(duì)農(nóng)事進(jìn)行全面管理，包括管人、管農(nóng)資、管農(nóng)藝、管農(nóng)事，連接產(chǎn)前產(chǎn)中產(chǎn)后全過程，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化、集約化、品牌化，從而助力智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)。