智能农业在中国是一个新兴但发展迅速的行业。自2015年百度、腾讯、阿里、京东等互联网巨头纷纷开展涉农行业的投资与建设,2016年中央一号文件进一步聚焦农业产业以来,农林牧渔副各个细分领域纷纷涌现应用了大数据、物联网、机器人等新科技的初创企业,以色列、美国等国的先进技术亦被引入国内,中国智能农业的发展一时如火如荼。然而,与中国农业总量相比,智能农业在中国的发展依然处于起步阶段,有着极大的发展空间。本报告希望聚焦中国精准农业这一细分领域,通过展示中国精准农业中智能技术的典型应用与案例为相关从业者和读者就前沿技术在该领域中不同场景的应用提供参考。
作者 | 魏小米、陆少游
一、中国精准农业市场规模
基于中国政府公开数据统计,中国农业在2017、2018年度的总产值分别为580.6百亿和614.5百亿元。据统计,目前采用物联网技术种植的总面积为2420.13万亩,仅约占中国农作物总播种面积的 0.97%*; 利用无人机施药的覆盖面积已达到2.67亿亩,约占中国农作物总播种面积的 10.73%*(2018 年中国农作物总播种面积165902.38千公顷=248853.57万亩,1公顷=15亩)。可见中国精准农业依然有着极大的发展空间。有数据预测,中国的精准农业市场预计将有显著增长,年复合增长率预计可达到25.6%。
二、中国精准农业通用智能技术
计算机视觉:运用图像处理、模式识别、计算机视觉、机器学习、深度学习等相关人工智能技术,配合智能传感器或机器人等载体,在农业生产过程中,监控感知农产品及农务活动,辅助农业生产,提高劳动效率,节省人力物力。如观测生长状态、预测气候变化、监测病虫害等。
物联网技术:通过智能传感器采集农业生产的相关数据, 当杏耀娱乐娱乐大片拿掉特效后,杏耀注册原来是这样的,看完后可能你真的就不敢看这部大片的网页版了!,如温度、湿度、土壤状态等,通过物联网系统分析数据,驱使相关设备如灌溉系统控温系统等自动或半自动(预警后人工启动)运转, 现在来杏耀娱乐注册,即可免费申请计划软件,杏耀登录更多优惠,请咨询总代理团队QQ账号:61878109,从而调整到最合适的环境,确保作物的最佳生长条件。
大数据技术:通过大数据分析做出相关预测从而辅助决策,如异常气象预警、病虫害预警、喷药控制、产量预估等。
机器人技术:在种植工作中机器人技术在不同场景的应用可替代人力进行播种、种植、除草、施药、采摘等劳作任务,也可协助农业人员进行田间(野外)制图、农田管理、安全保护等辅助工作。
三、智能技术在中国精准农业领域中的应用分布
四、智能技术落地案例简述
中化农业:MAP 智农,MAP慧农
MAP智农、MAP慧农通过物联网、人工智能、大数据、云计算等科技手段,实现大田及经济作物可视化地块管理,遥感分析作物长势、精准气象,农事管理,病虫害预警、设备控制、精准减灾等功能。
数溪科技:慧种田
数溪科技通过人工智能算法深度挖掘农业场景中“作物-环境-管理”之间的耦合关系,为农业生产经营提供“采种管收”一站式处方型解决方案,全面覆盖农业生产经营各环节。在生产中,利用深度学习算法优化水、肥、药、种的投入量和投入时机,使作物达到最佳生长量,提高作物的生产潜力,并可减少化学物质的使用。
大疆:植保机、精灵系列、大疆智图、大疆农业解决方案
针对农业植保,大疆通过高精度航测无人机获取农田或果园图像,并以此为基础制定植保任务、导入植保机开展自动作业,从而提升工作效率及实现精准种、药、肥播洒。
极飞科技:植保无人机、智能播撒系统、极飞物联
极飞科技通过检测农田信息包括播种信息及作物长势等,生成种子播种、作物植保处方图,辅助种、肥、农药颗粒的播撒决策;植保机导入植保处方图,实现定点播撒。
博田:设施农业机器人
博田的农业机器人采用机器人定位与地图构建技术及导航与路径规划技术控制机器人行进,通过深度学习自动识别作物判断操作目标,再利用立体视觉定位技术定位目标从而使机器人能够准确工作。
五、智能技术在中国精准农业领域的发展局限性
技术不足:总体来说,人工智能算法的精确度和鲁棒性还无法达到人类的程度,容易因数据获取环境的差异性、数据来源样本的多样性等问题造成识别偏差。
数据匮乏:中国农业现代化起步较晚,缺乏数字化标准化的数据积累,导致目前使用大数据、机器学习、深度学习方法的成本较高。
小农户占多数:中国农业仍然以小农户为主,限制了技术的规模化应用,导致推广成本较高。另一方面,中国地形气候的多样性所带来的地区及农产品差异性问题,导致技术需求不一致,降低了同一技术的可适用性,也为推广造成了困难。
从业人员文化水平较低:中国农业从业人员平均文化水平依然较低,对高新技术的推广与接受造成一定困难,推广产品时需提供农技支持及培训。
六、智能技术在中国精准农业领域的未来趋势
机器人辅助农务、监控、安保:无人机已有一定范围的应用,但是依然能有极大推广空间。农业机器人及农机智能化的发展和推广还相对比较滞后,仍然有很多市场空白。由多种农业机器人辅助农务工作,可节省人力物力,提高劳动效率。同时机器人亦可承担农田监控安保等工作,减少农民意外损失。
物联网的普及:中国农业物联网市场依然有极大发展空间。借助物联网的普及,10个史上预言杏耀杏耀娱乐平台成功的人,除了Wifi,总代还说了什么?,可提高生产效率。
人类专家的经验集成:目前的农业人工智能系统缺乏对农民及农业专家经验的学习。通过继承人类专家的经验,不仅可以获得更为强大的智能系统,而且也可为从业人员培训提供便利。