隨著大數(shù)據(jù)、人工智能技術的進步以及硬件設備的不斷升級，農(nóng)業(yè)發(fā)展正從“看天吃飯”到“知天而作”轉(zhuǎn)變，自動化、智慧化的數(shù)字農(nóng)業(yè)已成為未來農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向。

數(shù)字農(nóng)業(yè)相關企業(yè)也成為資本爭搶的香餑餑，據(jù)35斗不完全統(tǒng)計，2017-2022年我國數(shù)字農(nóng)業(yè)領域投融資事件超百起，融資金額數(shù)十億元。

不過，要成功實現(xiàn)農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級，需要信息化與農(nóng)業(yè)業(yè)務場景深度結(jié)合，也就意味著需要收集并處理大量的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)。

1、云計算如何改變精準農(nóng)業(yè)技術的面貌？

簡而言之，云計算允許技術人員快速聚合和計算來自各種來源的數(shù)據(jù)，如衛(wèi)星圖像、天氣和氣候站。云計算還加速了物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，包括農(nóng)業(yè)用物聯(lián)網(wǎng)，如土壤傳感器和作物監(jiān)測工具。這些IoT收集數(shù)據(jù)并將其輸入計算過程，從而產(chǎn)生更準確的輸出，從而開發(fā)出更多的技術。

因此，今天的精準農(nóng)業(yè)解決方案在作物和田間層面提供了更精確的解決方案，例如基于作物類型和品種的精準種植、特定地點的化學處理以及規(guī)定的營養(yǎng)和水輸入。這些技術旨在幫助農(nóng)民做出更好的農(nóng)作物管理決策，并幫助提高農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)系統(tǒng)的透明度。

2、農(nóng)業(yè)的未來

智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系首先依賴于物聯(lián)網(wǎng)感知技術，這一技術實現(xiàn)的前提是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設施的搭建，包括智能控制設施和感知設施。以溫室場景為例，電動遮陽系統(tǒng)、電動頂開窗、風機、濕簾、補光系統(tǒng)、灌溉系統(tǒng)等統(tǒng)稱為溫室的智能控制設施。溫室感知系統(tǒng)則包括自動攝像頭和傳感器等多種數(shù)字觸角。攝像頭負責拍照，不同種類的傳感器對溫室內(nèi)各種環(huán)境要素進行檢測，配置的傳感器包括二氧化碳傳感器、溫濕度傳感器、光照傳感器、水質(zhì)傳感器、植物生理數(shù)據(jù)傳感器等。在大田種植中，還配置氣象站，實時監(jiān)測小氣候環(huán)境中的光照、風速、降雨量、大氣壓力、土壤水分、晝夜溫差等參數(shù)。此外，接入大田種植物聯(lián)網(wǎng)的感知設施還有無人機、搭載傳感器、數(shù)碼相機、多光譜相機、高光譜相機、熱成像儀、激光雷達等，利用遙感技術，收集農(nóng)田作物長勢、病蟲草害、生長環(huán)境等農(nóng)情信息，以實施精準施藥或精準撒播。

除了物聯(lián)網(wǎng)感知技術，智能裝備技術也是智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的關鍵。智能裝備屬于智能控制設施單元，它融合AI、5G、邊緣計算、新型人機交互等新技術，也在推動著農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。以農(nóng)業(yè)機器人為例，主要有除草機器人、施肥機器人、育苗機器人、授粉機器人、捕撈機器人、擠奶機器人、采摘機器人、噴藥機器人、包裝機器人等。相較于傳統(tǒng)工業(yè)機器人，農(nóng)業(yè)機器人屬于特種機器人，具有作業(yè)環(huán)境復雜、作業(yè)對象特殊等應用特征，融合人工智能技術，將不斷向智能化、高效率、高安全、高靈活度方向升級。

在智慧農(nóng)業(yè)應用場景里，農(nóng)業(yè)設施配置好了，它們是如何依據(jù)數(shù)據(jù)進行智能化的操作呢？這些數(shù)據(jù)通常被收集傳輸至農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的服務器，也就是我們所說的物聯(lián)網(wǎng)云平臺。它依托系統(tǒng)軟件，接管農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的控制權。平臺系統(tǒng)中會設置一個適合作物生長的科學參數(shù)，根據(jù)設定好的參數(shù)，在系統(tǒng)軟件的指揮下，智慧控制設施自動開啟加濕、減濕、加溫、補光、通風、殺蟲等。通過物聯(lián)網(wǎng)感知技術收集上來的數(shù)據(jù)，融合大數(shù)據(jù)、云計算技術，還可以用來構建農(nóng)業(yè)知識系統(tǒng)，包括農(nóng)作物種植參數(shù)、農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫、農(nóng)作物指標體系、農(nóng)業(yè)水平評價、農(nóng)作物長勢監(jiān)測、農(nóng)業(yè)災害監(jiān)測等平臺。利用計算機視覺、深度學習、知識圖譜等技術方法，可以研究動植物生產(chǎn)監(jiān)測、識別、診斷、預測、模擬與調(diào)控的數(shù)據(jù)模型和知識模型，進而為農(nóng)作物栽培、產(chǎn)量預測、在線評估、智能化控制等提供依據(jù)。

此外，智慧農(nóng)業(yè)以新技術為基礎，以跨界融合為方向，不斷延伸著農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈條，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的數(shù)字化，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營主體數(shù)字化管理、農(nóng)產(chǎn)品加工信息化、農(nóng)產(chǎn)品電子商務、農(nóng)產(chǎn)品倉儲數(shù)字化、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全數(shù)字化等。

2022年中央一號文件提出，要大力推進數(shù)字鄉(xiāng)村建設，推進智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，促進信息技術與農(nóng)機農(nóng)藝融合應用。在江蘇，智慧農(nóng)業(yè)的應用場景正加速落地，越來越多的智能設備融合信息技術在田間地頭、溫室魚塘、園區(qū)農(nóng)場等應用場景中大展身手，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)注入澎湃的科技動力。在太倉的生態(tài)農(nóng)業(yè)園，智慧養(yǎng)魚成了時尚，通過建設五大在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)養(yǎng)殖水體智能調(diào)節(jié)、水生動物疫病在線診斷、供應鏈的在線追蹤等。在太湖現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園的智慧大田，灌溉站設置有39個配套監(jiān)控及智能閥門，依托著土壤溫度、濕度、PH等傳感器時刻監(jiān)測著大田環(huán)境，結(jié)合風向、風速、空氣溫濕度、輻射和降水量等氣象數(shù)據(jù)，實現(xiàn)1156畝大田的精準化種植和可視化管理，通過智能收割機和智能拖拉機，實現(xiàn)收割路徑自動規(guī)劃以及遠程無人作業(yè)，像犁耕、旋耕、耙田、深松、播種、整地、開溝等。

蘇州正在進行智慧育種行動，依托農(nóng)業(yè)高企，利用AI自動成像識別系統(tǒng)、種苗自動吹除系統(tǒng)和植物機械抓手，實現(xiàn)自動補苗，建設自動播種流水線，8小時可播種100萬粒種子。常熟國家農(nóng)業(yè)科技園區(qū)智能溫控室，9個溫室的監(jiān)控參數(shù)及溫室內(nèi)作物生長的監(jiān)控畫面同時在一張巨大的LED屏幕上實時顯示，自動記錄歷史數(shù)據(jù)并生成走勢圖，13種傳感器負責收集數(shù)據(jù)，實時監(jiān)控溫室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)，遠程調(diào)節(jié)溫室內(nèi)植物的生長環(huán)境以達“最優(yōu)”。在鹽城射陽，北斗衛(wèi)星導航、人工智能遙控、機械自動收割等輪番上陣，無人收割機自行開啟作業(yè)模式，麥子質(zhì)量數(shù)據(jù)同步傳到監(jiān)測中心。

江蘇高度重視智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)業(yè)科技進步貢獻率持續(xù)保持全國領先，在加快推進智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的進程中，涌現(xiàn)出一批創(chuàng)新團隊、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、研究中心、試驗區(qū)等智慧農(nóng)業(yè)新技術平臺載體。江蘇目前已形成覆蓋種植業(yè)、畜牧業(yè)、漁業(yè)等35類60多個行業(yè)的農(nóng)業(yè)農(nóng)村管理服務信息化業(yè)務系統(tǒng)，其中，“智慧動監(jiān)”信息系統(tǒng)應用覆蓋全省，農(nóng)產(chǎn)品追溯平臺已有1.4萬多家生產(chǎn)經(jīng)營主體入網(wǎng)，耕地質(zhì)量管理信息系統(tǒng)在全國得到推廣應用。建成全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化示范基地12家、數(shù)字農(nóng)業(yè)新技術應用類省級數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村基地158個，全面完成國家農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)區(qū)域試驗工程建設，構建形成水產(chǎn)養(yǎng)殖、設施園藝、畜禽養(yǎng)殖三大重點領域農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務平臺。

智慧農(nóng)業(yè)建設是一個長期、復雜的過程，需要穩(wěn)扎穩(wěn)打，步步攻堅?！笆奈濉睍r期，江蘇將繼續(xù)加快信息化基礎設施建設，著力加強核心農(nóng)業(yè)傳感器和高端農(nóng)業(yè)智能裝備、智能算法模型、感知元器件和應用系統(tǒng)軟件的創(chuàng)新研發(fā)。重點建設一批智慧農(nóng)場、智慧牧場、智慧漁場，推動智能感知、智能分析、智能控制技術與裝備在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的集成示范應用，進一步推進多場景下的無人農(nóng)場試點。

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