自動駕駛在技術泛農領域的應用前景分析

□ 梁英杰 張理想

（江南大學法學院，江蘇 無錫 214026）

一、引言

“國以民為本，民以食為天”，農業(yè)是國家經(jīng)濟的支柱，是保證一切生產的首要條件，是經(jīng)濟社會進步的重要基礎?；仡櫢母镩_放四十年的偉大發(fā)展歷程，我國農業(yè)邁向現(xiàn)代化的堅實步伐寓于其中。誠然，國家農業(yè)的發(fā)展已經(jīng)取得了全球矚目的進步，但當前仍面臨著一系列問題與困難。農業(yè)依舊是我國現(xiàn)代化進程中最大的短板，受到傳統(tǒng)地理因素的限制以及生產方式粗放、農業(yè)科技落后、農業(yè)亟待轉型升級等非地理因素的制約。

舒爾茨認為，可持續(xù)增長的農業(yè)是發(fā)展中國家的經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎，而傳統(tǒng)農業(yè)并不具備可持續(xù)增長的能力［1］。因而只有借助前沿科技的成果，才能促進農業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展；只有推進科技的進步與應用，才能提高勞動者的勞動效率及創(chuàng)造力；只有熟練運用科學技術的勞動者，才能在推動生產力發(fā)展中化為最踴躍的要素。西方發(fā)達國家在農業(yè)發(fā)展中逐步使用機械化、智能化的生產工具代替了人工勞動，大幅度提高了生產效率，成功實現(xiàn)了農業(yè)的現(xiàn)代化。相比之下，我國農業(yè)生產的機械化、智能化過程當中還存在著諸多不足，最緊要的是欠缺智能化代替機械化的革新技術。這不僅導致了農業(yè)生產中一系列作業(yè)環(huán)節(jié)的過程繁瑣、效率低下，還嚴重阻礙了我國農業(yè)的轉型與升級。同時，我國務農勞動力逐漸呈現(xiàn)出數(shù)量少，農業(yè)發(fā)展面臨勞動力不足、生產效率低下、農民收入較低等諸多嚴峻問題。面對當前農業(yè)技術成長趨勢，“十四五”規(guī)劃中提出，要驅動農業(yè)科技引擎動力，依靠科技引領農業(yè)產業(yè)高質量發(fā)展。要努力增強智能化農業(yè)基礎設施建設，加速推動現(xiàn)代化農機裝備進入農田，激勵農戶積極利用現(xiàn)代化農機裝備，實現(xiàn)精準化、智能化、科學化，線上控制經(jīng)營農業(yè)生產?！翱萍际堑谝簧a力”，要妥善處理我國農業(yè)發(fā)展面對的問題、推進農業(yè)的轉型升級就必須依托科技，讓科技成為農業(yè)高質量發(fā)展成長的助推器。

二、自動駕駛技術泛農領域應用現(xiàn)狀

準確把握無人駕駛技術在農業(yè)領域的研究現(xiàn)狀、剖析無人駕駛技術在農業(yè)領域應用中存在的問題，以期為無人駕駛技術的進步提供新助力、為其在農業(yè)領域的應用提供新思路。自動駕駛技術是當今社會最先進、最熱門的技術之一，此項技術的相關研究與探索已經(jīng)持續(xù)了近百年，其中美日德三國起步較早。美國通用公司率先提出了無人駕駛概念設計［2］。在自動駕駛應用的范疇中只有兩種創(chuàng)新，第一是傳統(tǒng)汽車的駕駛自動化，即制造商對自動駕駛技術的創(chuàng)新與運用。第二是將互聯(lián)網(wǎng)技術應用到駕駛中，即把人工智能的學習、感知、控制技術運用到對自動駕駛技術的創(chuàng)新與應用［4］。

由于無人駕駛技術在交通運輸領域展現(xiàn)出較強的靈活性、高效性，加之技術成本隨科技進步而逐漸降低，于近十幾年被廣泛使用于現(xiàn)代農業(yè)領域。德國Bosch公司采用計算機、全球定位系統(tǒng)（GPS）和靈巧的多用途拖拉機綜合技術，研制出可準確施用除草劑除草的自動駕駛設備，該自動駕駛設備可以在農場的各種地塊間快速穿行，準確找到雜草并清除［5］。2016年，昆士蘭科技大學Ball等開發(fā)出基于視覺和導航定位系統(tǒng)的立體視覺檢測系統(tǒng)，為無人車生成無碰撞運動系統(tǒng)增添了可能［6］。雖然在我國無人駕駛技術的起步較晚，但近年來在農業(yè)領域的應用也越來越普遍。2020年7月28日，極飛科技在廣州發(fā)布了全球首款量產的農業(yè)自動駕駛設備平臺——極飛R150農業(yè)自動駕駛設備，這將農村的無人駕駛技術和無人化智慧農業(yè)生態(tài)又推上了一個新的臺階［7］。該自動駕駛設備通過計算和控制系統(tǒng)來識別障礙物和標識牌，能夠實現(xiàn)自主導航和避障以及搬運功能，為車輛行駛規(guī)劃合適的路徑，在精細種植、自動巡田、農貨運輸、抗疫消毒等領域有廣闊前景。

無人駕駛技術之所以在農業(yè)領域“大顯身手”，主要是由于其技術本身具有如下優(yōu)點：第一，無人駕駛是解決未來農業(yè)勞動力不足的重要選擇。從近年來我國城鎮(zhèn)化的態(tài)勢來看，未來我國城鎮(zhèn)化率還將穩(wěn)步上升。同時，隨著我國人口老齡化趨勢的上升，特別是農業(yè)從業(yè)者老齡化的現(xiàn)象愈加嚴重。此時，無人駕駛以其獨特的技術優(yōu)勢，可以貫穿于農業(yè)生產的產前、產中、產后等多個階段，實現(xiàn)智能化的動態(tài)管理，在減輕農業(yè)勞動強度和提高農業(yè)勞動效率方面展示出巨大的潛力。第二，無人駕駛技術也是提升農產品質量與效益的有效途徑。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展邁向新高度，居民的生活水平也隨之提高，老百姓從原來滿足于溫飽，轉變?yōu)樽非蟪缘臓I養(yǎng)、吃的安全、吃的放心。而對于傳統(tǒng)的農業(yè)生產方式來說，很難滿足如此多樣化的需求。但是，如果將無人駕駛技術深度應用于農業(yè)生產領域，通過標準化、科學化、現(xiàn)代化的農業(yè)生產技術，則能夠有效實現(xiàn)精細化的農產品生產與管理，大幅提升現(xiàn)有農產品的質量以及農產品的生產效益。第三，通過無人駕駛技術改造傳統(tǒng)農業(yè)是時代發(fā)展的必然要求。傳統(tǒng)農業(yè)依靠粗放式的生產要素投入已然在部分地區(qū)造成了資源浪費、環(huán)境污染和生態(tài)破壞。為了節(jié)約資源以及保護環(huán)境，通過新技術來改造傳統(tǒng)農業(yè)生產方式是一個重要的發(fā)展方向。而無人駕駛作為高新技術的典范，如果能將其與生物、機械工程、節(jié)水澆灌等方面結合應用于農業(yè)生產中，不但能極大地激發(fā)農業(yè)生產效率，還能夠為節(jié)約資源、改善生態(tài)環(huán)境做出卓越貢獻。在無人駕駛蓬勃發(fā)展并不斷向各行各業(yè)滲透的時代背景下，用無人駕駛改造傳統(tǒng)農業(yè)已成為時代發(fā)展的必然要求［8］。

三、自動駕駛技術泛農領域應用存在的問題

自動駕駛技術可以合理配置農業(yè)資源，避免盲目的投入，提高產量和質量，降低生產成本。因此，加快我國傳統(tǒng)農業(yè)生產技術向現(xiàn)代農業(yè)技術轉型，是推動農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路和大勢所趨，但同時也存在著諸多挑戰(zhàn)。

（一）農業(yè)科技壁壘使得相關技術進步緩慢

與發(fā)達國家的農業(yè)相較，我國農業(yè)自動化水平和集約化程度較低，與發(fā)達國家照舊存在著差距。這類差距體現(xiàn)在核心算法、重點設備、頂級芯片、高端產品與系統(tǒng)、軟件與接口等方面，例如農業(yè)傳感器種類較少，關鍵零部件依賴進口。農業(yè)科技發(fā)展緩慢，不僅會影響到自動駕駛技術在農業(yè)領域的推廣，更會影響到其配套技術的創(chuàng)新，從而引發(fā)應用成本過高、配套技術不完善、便捷性不強等一系列問題。而這些問題的產生，又會對自動駕駛技術的應用與推廣形成阻礙，難以達到科技促進生產，生產促進科技的良性循環(huán)。

（二）農業(yè)規(guī)模化程度低導致基礎設施落后

當前我國農村農地生產經(jīng)營方式是一個碎片化格局，碎片化經(jīng)營大幅增加了農業(yè)基礎設施的供給成本并導致供給不足，也極大地抬升了技術創(chuàng)新成本。農業(yè)自動駕駛設備批量生產以及農場投放普遍使用還需解決相關問題。相較于一般的無人駕駛設備，用于農業(yè)運輸?shù)臒o人駕駛汽車需要擁有更強的續(xù)航能力、更大的可承載量與對極端天氣更強的適用性；而用于農事操作的自動駕駛設備則需要厘米級以上的精準定位系統(tǒng)、更高配置的攝像機和傳感系統(tǒng)以及更專業(yè)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，這也導致了用于農業(yè)無人駕駛設備發(fā)展對完善的基礎設施有更強烈的需要。同時，以家庭為單位的農業(yè)生產模式對自動駕駛技術的推廣也形成了制約。由于無人駕駛設備的成本較高，因此當家庭中勞動力能夠滿足當前需要時，對于新技術、新設備的需求程度相對較低。

（三）農業(yè)吸引力低致使創(chuàng)新人才嚴重短缺

由于自動駕駛的技術門檻較高，而從事農業(yè)活動的農民對其的了解還有所不足，使得很多農民對應用自動駕駛技術所帶來的優(yōu)勢認識不足。加之智能農機設備與傳統(tǒng)設備在操作方式上差別較大，對農業(yè)智能化設備重視程度不足，這都不利于相關人才的引入，人才培養(yǎng)體系短時間內也難以建立。與此同時，技術的更新?lián)Q代周期短，技術研發(fā)投入不足，相關人才儲備缺乏，尖端人才遠遠不能滿足需求。在高端人才總體不足和各行業(yè)都在踴躍吸引人才的現(xiàn)實情況下，還要面對農業(yè)生產的效益低和自動駕駛與農業(yè)結合相對繁雜等困難，這更加重了該領域的人才短缺問題。

四、自動駕駛技術泛農領域應用建議

通過國內外多年的實踐，自動駕駛技術在農業(yè)領域的應用價值得到了充分的證明。自動駕駛技術能夠創(chuàng)新農業(yè)生產工具及生產技術、改變現(xiàn)有的農業(yè)勞動模式、推動農業(yè)的產業(yè)轉型與升級，對我國農業(yè)的智能化、現(xiàn)代化進程有著很強的促進作用。

（一）加大農業(yè)生產設備工具創(chuàng)新

農業(yè)要實現(xiàn)突破性的發(fā)展，生產工具的改良與升級是必不可少的，其對農業(yè)發(fā)展的影響也是最直接的。無人駕駛是一種集高級、精確、尖端于一身的技術，其在農業(yè)生產中要締造效益就必須與傳統(tǒng)農業(yè)生產工具實現(xiàn)有機結合，開發(fā)出智能化的農機設備，這些農機裝備將是全新一代的農業(yè)生產工具。所以，應著力推廣經(jīng)自動駕駛技術改造后的農機設備，其可以對繁雜的農業(yè)生產狀況做出最優(yōu)方略，大大促進了農機設備的靈活性與適應性；無人駕駛技術可在較復雜環(huán)境中完成較復雜多樣的任務，相比傳統(tǒng)的農業(yè)生產工具來說，無人駕駛技術裝備可以得到更充分、更高效的利用；這些新型農業(yè)生產工具最大的特點在于智能化。新型農機設備可以借助數(shù)據(jù)的連續(xù)累計來不斷優(yōu)化更新，功效將變得更加強大，綜合功效也更加完善。通過自動駕駛技術對農業(yè)勞動生產工具的創(chuàng)新，可以有效提高農業(yè)生產效率，為農業(yè)生產開辟了全新的發(fā)展空間。

（二）推進農業(yè)智能化、規(guī)?；l(fā)展

從傳統(tǒng)觀念來看，農業(yè)是一種勞動密集型產業(yè)，通過大量人力資源的投入來提高產量。但隨著邊際效益遞減，農業(yè)的發(fā)展便會遇到瓶頸。而在互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算以及人工智能等高新技術蓬勃發(fā)展的今天，提高農業(yè)發(fā)展的質與量則可以依靠新技術來實現(xiàn)。無人駕駛技能能創(chuàng)造出一種新的“勞動力”，它能代替農戶更高效地完成農業(yè)生產活動，這可以節(jié)省大量勞動力的投入。“智能自動化”是對人類勞動的外部強化，它的自動化操作會比單純人力操作更加精準和有效［9］。自動駕駛技術作為人工智能技術的典型代表，加強其在農業(yè)領域的應用與推廣不僅能提高農業(yè)生產效率，更重要的是能夠有效提升我國農業(yè)的現(xiàn)代化、智能化水平，突破傳統(tǒng)農業(yè)的發(fā)展瓶頸。

（三）注重相關專業(yè)人才的培養(yǎng)與管理

人才，是推動科技發(fā)展的重要資源。自動駕駛技術在農業(yè)領域的應用，是提高農業(yè)發(fā)展水平的重要動力，其通過科學、智能化的工作路徑安排，能夠有效提高農業(yè)資源的利用率以及農業(yè)生產的效率，明顯提升農產品的產量與質量。因此，為了切實發(fā)展好農業(yè)自動駕駛技術，就要加大對相關領域的人才培養(yǎng)，這既是挑戰(zhàn)也是機遇。此外，還要加強對于人才的管理。應積極鼓勵相關企業(yè)完善人才管理培訓制度，提高相關領域人才的薪資待遇，不但要吸引更多人才，更要留住人才、加強人才的儲備，完善智力和人才支持。

五、結論

隨著自動駕駛設備及自動駕駛技術日趨成熟，其與農業(yè)的深度融合將會是解決當前農業(yè)生產問題、提高農民收入、促進農業(yè)現(xiàn)代化的重要途徑之一。目前，盡管自動駕駛技術在農業(yè)應用中還存在著一些問題，但隨著技術的不斷成熟以及外在條件的不斷滿足，其必將成為我國農業(yè)現(xiàn)代化以及經(jīng)濟高質量發(fā)展的重要選擇和有效路徑。國家政策的扶持以及無人駕駛技術在農業(yè)領域中所展現(xiàn)出的蓬勃生命力，無疑證明了以無人駕駛技術為例的智能化、現(xiàn)代化農業(yè)時代即將到來。在此承前啟后之際，我們應該充分發(fā)揮創(chuàng)新精神，在無人駕駛技術泛農領域不斷探索。一方面不斷加強相關技術的革新，推進無人駕駛技術的不斷進步與完善，同時控制成本，促進其在農業(yè)領域的普及。另一方面，我們應從社會角度出發(fā)，著力解決好由于新技術的應用所產生的新社會問題，處理好人與社會、人與科技的和諧關系。