金秋10月已經進入了豐收的季節,在不少小伙伴開始準備新一季美食計劃的同時,廣大農民也進入到了一年當中最忙碌的季節。

對于現代農業來講,農作物的收割還是要靠農民面朝黃土背朝天地入田勞動嗎?農業是否依然是 “鋤禾日當午,汗滴禾下土”的印象?或許,智能信息技術當前在農業中的應用已經遠遠超乎了你的想象。

要認識智能信息技術對農業的影響,首先要判斷農業中實踐的智能技術種類。以目前云端智能和嵌入式智能兩大技術發展方向來看,農業中實踐的普遍以后者居多。

 

互聯網對農業在改造仍處于初級階段

為什么這么說呢?這就要和農業自身的特點扯上關系了。相比于通信、零售等熱門行業,信息技術對農業的改造的確起步較晚,處于機械化完成、信息化不足的階段,遑論互聯網技術帶來的改造。

究其原因,這一方面是由于大量農作物種植在遠離城市等基礎設施發達的地方,仍不得不廣泛采用“人工+自動化機械”的方式,另一方面農業從業者年齡、普遍受教育程度等又限制了其對新興技術的吸收接納。

此外,農業生產周期性較長,在風險投資者普遍追求“賺快錢”的環境下,長周期行業的回報率無疑存在更高的不確定性,因而在互聯網經濟盛行的今天,農業互聯網應用仍處于各產業中的后發地位。

  

從易觀智庫給出的各行業“互聯網+”進程來看,屬于第一產業的“農、林、牧、漁”幾大行業同處于信息化進行中,尚待向互聯網化過渡的階段,尤其是農業又排在了各第一產業中的末端。

因此,當人們分分鐘感受到互聯網已然能夠創新、替代(顛覆)眾多服務業,各種智能化、無人化應用遍地開花時,大量基于云端的智能化應用場景依然亟待形成。而這正是當前互聯網在農業應用現狀的真實寫照。

 

嵌入式智能已在農業嶄露頭角

然而當我們將視角轉向另一邊,看待嵌入式智能的發展時,情況卻變得不一樣了。

嵌入式人工智能在農業領域的研發及應用早在本世紀出就已經開始,這其中既有耕作、播種和采摘等智能機器人,也有智能探測土壤、探測病蟲害、氣候災難預警等智能識別系統,還有在家畜養殖業中使用的禽畜智能穿戴產品。

 

這些應用正在幫助人們提高產出、提高效率,同時減少農藥和化肥的使用。

舉一些發達國家的例子:

 

智能識別+智能采摘機器人

 

(Blue River的萵苣種植機)

Blue River Technologies是一家位于美國加州的農業機器人公司。Blue River的農業智能機器人可以智能除草、灌溉、施肥和噴藥。

其智能機器人利用電腦圖像識別技術來獲取農作物的生長狀況,通過機器學習,分析和判斷出那些是雜草需要清除,哪里需要灌溉,哪里需要施肥,哪里需要打藥,并且能夠立即執行。

智能機器人因為能夠更精準的施肥和打藥,可以大大的減少農藥和化肥的使用,比傳統種植方式減少了90%的農藥化肥使用。

智能播種機器人還可以通過探測裝置獲取土壤信息,然后通過算法得出最優化的播種密度并且自動播種。此外,除了播種和田間管理,農業智能機器人還可以幫人們采摘成熟的蔬果。

 

(Aboundant Robotics的蘋果采摘機器人)

Aboundant Robotics也是來自美國加州的農業機器人公司,目前他們已經上市的是一款蘋果采摘機器人,可以在不破壞蘋果樹和蘋果的前提下達到一秒一個的采摘速度。

蘋果采摘機器人通過攝像裝置獲取果樹的照片,用圖片識別技術去定位那些適合采摘的蘋果,然后用機械手臂和真空管道進行采摘,一點都不會傷到果樹和蘋果。

 

牛臉識別,智能穿戴

嵌入式人工智能還可以用在禽畜的養殖業,比如在養牛行業。你們知道嗎?牛其實不愿意看到人類的,他們會視人類為捕食者,因此養牛場的工作人員會給牛群帶來緊張情緒。

人工智能通過農場的攝像裝置獲得牛臉以及身體狀況的照片,進而通過深度學習對牛的情緒和健康狀況進行分析,然后幫助農場主判斷出那些牛生病了,生了什么病,哪些牛沒有吃飽,甚至哪些牛到了發情期。目前,加拿大的Cainthus機器視覺公司正在做這樣的事情。

除了攝像裝置對牛進行“牛臉”識別,還可以配合上可穿戴的智能設備,這會讓農場主更好地管理農場。

荷蘭的Connecterra是一家動物智能穿戴技術公司。通過帶在奶牛脖子上的智能傳感器,結合牧場上的固定探測器共同收集數據,并用自己開發的算法通過機器學習讓這些海量的原始數據變成直觀的圖表和信息發送到客戶那里。

這些信息包括奶牛的健康分析、發情期探測和預測、喂養狀況、位置服務等。Connecterra大大節省了奶農的工作時間,提高了工作效率,特別是對有機農場更有幫助。

 

物聯網讓農業種植更有價值

 

(在農田中的各種物聯網設施)

除了智能穿戴還有更多的農業物聯網設施,比如田間攝像頭、溫度濕度監控、土壤監控、無人機航拍等等。

這些設施能夠為農業管理提供海量的實時數據,而不同類型的農業服務公司會根據不同的農業狀況設置自己的算法,然后通過機器學習和深度學習把這些數據變成對農戶有意義的信息,比如哪里蟲害超標,哪里需要灌溉等等。

 

雖然以上僅僅是智能化設備在發達國家農業中的應用,但仍然對國內的農業生產具有指導意義。而我們更關心的問題是,為何嵌入式智能可以優先獲得技術服務商的青睞?仔細想來,這或許離不開以下原因:

 

農業種植的本質是線下的生產活動

在幾千年的歷史中,農業種植一直是人們賴以生存的基礎,而這樣一個傳統行業本身是線下的,又具有一定的封閉性,即農戶自身具備一定的生產資料和經驗即可從事,并不需要與外界環境產生很強的互動性。這也在一定程度上反映了農業生產活動的本質。

 

農業的生產更依賴低功耗、高可靠性的技術設備

由于農作物基本生長在田間,相對于互聯網“增收、節支、提效、避險”的價值,農場主更需要的是24小時實時監測農產品生長情況,從蟲害、濕度、到田間氣候、土壤品質等數據都可實時更新傳遞,保證作物的如期收割。

由于農戶不可能隨時待在農田,因而逐漸對低功耗、高可靠性的技術設備產生的需求。這正好給嵌入式智能設備提供了用武之地。

 

農業云端智能需以嵌入式智能為前提

數據是智能化的基礎,而農業的數據源又來自地頭田間。因此在現實中聯合眾多農業產業鏈上下游企業時,需要首先能夠實時采集農業生產數據,進而建立供、研、產、銷、服務等數據系統和農業信息服務平臺,實現農業資源要素的數據共享。

而在此基礎上,終端消費者才可以通過客戶端軟件,即時看到自己訂購的農產品的生長情況、種植方信息、農產品品牌等。毫無疑問,這一切的基礎便是嵌入式智能的廣泛應用。

 

那么,文思海輝作為國內知名的物聯網農業解決方案提供商,我們的技術能夠如何幫助農業,未來的農業智能化趨勢又會如何呢?我們下期揭曉。