一文讲透智慧农业，一滴水也没有的超级干货

Posted 2021-11-22 成都泽耀科技有限公司Ashining

古有陶渊明，今有李子柒。

乡间生活，从来是中国人心中的一首满是共鸣的诗。

“采菊东篱下，悠然见南山”，营造出的那种宁静闲适的氛围总是让人向往。

但是，真正从事过农业劳动的人，就会知道——哪有什么岁月静好，不过是网上段子洗脑！

足蒸暑土气，背灼炎天光。又苦又累、汗流浃背，才是当农民的常态。

如果有人给农民同志说：“我有一法，可以让你天天在家睡大觉，还能年入百万”，一定会被村民们反手打出去“哪来的骗子！”

在过去，如果真的有人三天打鱼两天晒网，肯定早就饿死了。

但在现在，这句“在家睡觉，也能年入百万”却未必是白日做梦。

实例

举个棉花采摘的例子，一株棉花上上下下几十个棉桃。但棉桃成熟成棉花的时间却不同步，之前棉花的采摘会主要靠人工也是这个原因。为了保证质量，每隔一段时间采棉人就进入棉田采下一株棉花上已经成熟的棉桃。

而采棉人的工费大概是2.5元/公斤，一群人背着袋子进入棉田，今天采下刚刚成熟的一拨，过几天再去采新成熟的一拨。

所以一般来说，一亩棉花田一年能带来1800元左右的收入，1600元的成本中，大部分都是人力成本，实际每亩也就能挣不到200块。

而早在2018年，新疆1/4的棉田就逐步实现了智能化。而在2021年的今天，更有2/3棉田享受到了智慧农业带来的实惠。

最终的结果就是，一个新疆棉农，从播种、到施肥、打药、打落叶剂、再到收割，都借助智能化机器来完成的话，不仅省事省力省时，每年的利润还会比全人工利润高6.5倍。

也就是说从200元/亩的利润涨到1300元/亩，一户1500亩的农田，在去年的利润就能达到200万元。

智慧农业背景

在农民持续减少的背景下，利用人工智能技术实现智能农业将是最好的一项选择。世界各地的农民正在使用物联网技术来优化农业过程，如水管理、灌溉施肥、牲畜安全和成熟度监测、作物交流和空中作物监测。

5G等无线通信技术可以促进物联网设备的采用，从而实现这一目标。

无线通信技术可以为农民提供实时数据，以监控、跟踪其农业系统，并使其农业系统自动化，从而提高盈利能力、效率和安全性。在农业领域，产量和精度的提高至关重要，特别是当气候变化给全球农民带来新的威胁时。

智慧农业

智慧农业主要是指

通过农业智能传感与控制系统、智能化农业装备、农机田间作业自主系统，以卫星遥感技术、无人机航拍以及传感器等收集气候气象、农作物、土地土壤以及病虫害等各种数据，通过天空地一体化的智能农业信息遥感监测网络采集的大数据，进行分析挖掘，为农场、合作社以及大型农业企业提供农业大数据智能决策分析系统服务等。

开展智能农场、智能化植物工厂、智能牧场、智能渔场、智能果园、农产品加工智能车间及农产品绿色智能供应链等集成应用示范。

1. 天空地一体化网络，进行数据收集

是指以计算机和传感器技术为基础，根据GPS卫星定位系统和机器视觉技术实现农机的精准定位，通过智能终端实时监测农机信息、作业状态及作业速度等。
数据平台服务指的是利用传感器、无线通信、大数据、云计算、物联网及人工智能等技术进行数据收集并分析，通过传感器收集土壤温湿度、水分、pH值等。
根据卫星遥感影像数据，分析土地质量，进行适宜作物的耕种指导。
对农作物的生长情况进行实时跟踪、病虫害监测，对农作物的产量进行预测等。

利用上述系统，通过对收集到的数据进行分析、处理，并建立可视化模型，实现对作物的精准管理。

2. 农业大数据智能决策分析系统

农业大数据智能决策分析系统以平台为基础，进行作物的精准管理，通过卫星、摄像头、传感器实时监测作物生长情况，根据历史数据进行产量预测等。

根据作物类型收集病虫害数据，提前预防，精准喷洒农药等，确保作物少受损失。

依据天气、作物生长情况以及历史数据分析预测作物产量。

以无人机、传感器为主要方式，实时监测作物长势，并进行灌溉、施肥建议。

3. 农业智能传感与控制系统、智能化农业装备、农机田间作业自主系统

主要包括：农机自动驾驶、无人机植保等。

·传感器

传感器是农业物联网的基础，利用传感器可以收集空气、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤水分及农作物生长情况等数据，多用于以温室大棚为代表的设施农等数据，多用于以温室大棚为代表的设施农业中，提高作物产量与农产品品质。

搭载先进的传感器设备，根据地形、地貌搭配专用药剂对农作物实施精准、高效的喷药作业，通过人机药三位一体达到节水节药的作用。通过耳标、摄像头等监控畜牧动物生长情况，实时跟踪，体型识别，且对收集到的图形等数据进行处理、分析，实现养殖的精细化管理。

·无人机

无人机获取农业数据主要有两种获取方式：一种为利用无人机搭载摄像头进行航拍获取数据；另一种为利用无人机搭载遥感传感器，依据不同作物的光谱特性，识别作物生长情况，监测病虫害情况，更好地进行田间管理。

无人机植保能够解决农村劳动力短缺、劳动力成本高、农民效率低及农药使用严重等问题。无人机植保产业链包括三个部分：农药研发、无人植保机制造以及飞防队进行植保服务。农药分为固态和液态两种药剂，目前多以液态药剂为主，无人植保机制造企业或者飞防组织根据实际情况进行农药加工以及兑水稀释后，对农作物进行植保作业。

·农机自动驾驶

农机自动驾驶指的是利用导航卫星实现农机沿直线作业功能，主要利用角度传感器获取农机偏移数据、摄像头获取周围作物生长数据以及导航卫星实时定位跟踪车辆信息数据，将三者获取的数据经过无线网络传输到控制端，对数据进行分析后，利用车载计算机显示器实时显示作业情况及作业进度等。

农机自动驾驶的主要作用是利用感知系统获取的信息来进行分析判断，并对下一步的行为进行决策，这是农机自动驾驶的大脑，实时监测农机车辆位置信息、作业状态、运行参数及运行位置，实现实时故障诊断和故障预警。路径规划分为全局路径规划和局部路径规划，全局路径规划是在地图已知的情况下，进行最优的行驶轨迹规划，而局部路径规划只需要由传感器实时采集环境信息。

农机自动驾驶的核心为农机车辆导航系统，通过车辆导航系统实现农机的作业监测、路径规划等操作。目前主要应用于拖拉机、收割机、小麦机和青贮机等农用机械上。

4. 智慧农业的应用

智能农场、智能化植物工厂、智能果园主要有播种、施肥、灌溉、除草以及病虫害防治等环节，以传感器、摄像头和卫星等收集数据，实现管理数字化和机械智能化发展以及通过数据平台服务来呈现。

智能牧场、智能渔场主要是将新技术、新理念应用在生产中，包括繁育、饲养以及疾病防疫等，并且应用类型较少，因此用“精细化养殖”定义整体农业养殖环节。

人工智能在智能农场、智能化植物工厂、智能果园、智能牧场及智能渔场中发挥着巨大的作用，带来了巨大的价值。以精细化养殖为例，以人工智能等作为新技术、新理念，降低畜禽死亡率、提升产品质量与品质。

当前，养殖行业存在很多问题：抗生素使用过多，畜禽产品药物残留严重，产品质量较差；畜禽每天的排泄物造成当地的环境污染问题；同时，畜禽产品死亡率过高，成本大大提升。大型上市养殖企业主要是利用环境控制系统、饲料饲喂系统以及信息化管理系统等进行规模化养殖，而精细化养殖指的是利用新的技术、新的理念改变养殖行业普遍存在的问题：抗生素使用过多以及养殖死亡率较高等。

精细化养殖主要应用于养猪、养牛和养鸡上，利用传统的耳标、可穿戴设备以及摄像头等收集畜禽产品的数据，通过对收集到的数据进行分析，运用深度学习算法判断畜禽产品健康状况、喂养情况、位置信息以及发情期预测等，对其进行精准管理。主要分为四个核心环节：育种、繁育、饲养和疾病防疫。精细化养殖利用人工智能等新技术、新理念来降低畜禽死亡率、提升产品质量。

传统养殖时代进行，传统养殖户需要定时饲喂，劳动繁重；通常靠养殖户的经验来预估发情期、进行繁育管理等；通过在饲料中加入抗生素以及通过打针、喂兽药等方式预防和治疗疾病；一般以人工清粪、打扫养殖舍，多出现处理不及时等问题，对环境造成污染。

采用人工智能新技术可进行精准化养殖，可以实现精准饲喂，根据自动化喂养装置，按需喂养，达到营养均衡的作用；通过摄像头装置实时监测养殖舍情况，预测发情期，提升产仔率，降低死亡率，利用机器视觉、语音识别等新技术，来提高出生率、降低幼崽的死亡率；通过耳标、摄像头等设备，用技术分析畜禽的行为轨迹，分析其动物生理特征，实现精准管理，通过摄像头监控、耳标监测收集养殖物的数据，利用图像识别、声音识别等新技术分析畜禽的行为特征、体重、进食及运动情况等，提高幼崽存活率；通过传感器监测温湿度，控制光照强度、氨气浓度等来实现好环境替代药物的作用，通过分析在不同时期的叫声来判断畜禽是否患病并做出疫情预警。

总结

随着农牧业向智慧化进步，将会有更多的劳动力从繁重、重复无聊的劳动中解放出来，而过去传统劳动者的收入也会有长足的进步。

而当下的我们更应该努力，

“能做事的做事,能发声的发声,有一分热,发一分光,就令萤火一般,也可以在黑暗里发一点光,不必等候炬火。”

如是而已。