古有陶淵明,今有李子柒。
鄉間生活,從來是中國人心中的一首滿是共鳴的詩。
“採菊東籬下,悠然見南山”,營造出的那種寧靜閒適的氛圍總是讓人嚮往。
但是,真正從事過農業勞動的人,就會知道——哪有什麼歲月靜好,不過是網上段子洗腦!
足蒸暑土氣,背灼炎天光。又苦又累、汗流浹背,才是當農民的常態。
如果有人給農民同志說:“我有一法,可以讓你天天在家睡大覺,還能年入百萬”,一定會被村民們反手打出去“哪來的騙子!”
在過去,如果真的有人三天打魚兩天曬網,肯定早就餓死了。
但在現在,這句“在家睡覺,也能年入百萬”卻未必是白日做夢。
例項
舉個棉花采摘的例子,一株棉花上上下下幾十個棉桃。但棉桃成熟成棉花的時間卻不同步,之前棉花的採摘會主要靠人工也是這個原因。為了保證質量,每隔一段時間採棉人就進入棉田採下一株棉花上已經成熟的棉桃。
而採棉人的工費大概是2.5元/公斤,一群人揹著袋子進入棉田,今天採下剛剛成熟的一撥,過幾天再去採新成熟的一撥。
所以一般來說,一畝棉花田一年能帶來1800元左右的收入,1600元的成本中,大部分都是人力成本,實際每畝也就能掙不到200塊。
而早在2018年,新疆1/4的棉田就逐步實現了智慧化。而在2021年的今天,更有2/3棉田享受到了智慧農業帶來的實惠。
最終的結果就是,一個新疆棉農,從播種、到施肥、打藥、打落葉劑、再到收割,都藉助智慧化機器來完成的話,不僅省事省力省時,每年的利潤還會比全人工利潤高6.5倍。
也就是說從200元/畝的利潤漲到1300元/畝,一戶1500畝的農田,在去年的利潤就能達到200萬元。
智慧農業背景
在農民持續減少的背景下,利用人工智慧技術實現智慧農業將是最好的一項選擇。世界各地的農民正在使用物聯網技術來最佳化農業過程,如水管理、灌溉施肥、牲畜安全和成熟度監測、作物交流和空中作物監測。
5G等無線通訊技術可以促進物聯網裝置的採用,從而實現這一目標。
無線通訊技術可以為農民提供實時資料,以監控、跟蹤其農業系統,並使其農業系統自動化,從而提高盈利能力、效率和安全性。在農業領域,產量和精度的提高至關重要,特別是當氣候變化給全球農民帶來新的威脅時。
智慧農業
智慧農業主要是指
透過農業智慧感測與控制系統、智慧化農業裝備、農機田間作業自主系統,以衛星遙感技術、無人機航拍以及感測器等收集氣候氣象、農作物、土地土壤以及病蟲害等各種資料,透過天空地一體化的智慧農業資訊遙感監測網路採集的大資料,進行分析挖掘,為農場、合作社以及大型農業企業提供農業大資料智慧決策分析系統服務等。
開展智慧農場、智慧化植物工廠、智慧牧場、智慧漁場、智慧果園、農產品加工智慧車間及農產品綠色智慧供應鏈等整合應用示範。
1. 天空地一體化網路,進行資料收集
是指以計算機和感測器技術為基礎,根據GPS衛星定位系統和機器視覺技術實現農機的精準定位,透過智慧終端實時監測農機資訊、作業狀態及作業速度等。
資料平臺服務指的是利用感測器、無線通訊、大資料、雲計算、物聯網及人工智慧等技術進行資料收集並分析,透過感測器收集土壤溫溼度、水分、pH值等。
根據衛星遙感影像資料,分析土地質量,進行適宜作物的耕種指導。
對農作物的生長情況進行實時跟蹤、病蟲害監測,對農作物的產量進行預測等。
利用上述系統,透過對收集到的資料進行分析、處理,並建立視覺化模型,實現對作物的精準管理。
2. 農業大資料智慧決策分析系統
農業大資料智慧決策分析系統以平臺為基礎,進行作物的精準管理,透過衛星、攝像頭、感測器實時監測作物生長情況,根據歷史資料進行產量預測等。
根據作物型別收集病蟲害資料,提前預防,精準噴灑農藥等,確保作物少受損失。
依據天氣、作物生長情況以及歷史資料分析預測作物產量。
以無人機、感測器為主要方式,實時監測作物長勢,並進行灌溉、施肥建議。
3. 農業智慧感測與控制系統、智慧化農業裝備、農機田間作業自主系統
主要包括:農機自動駕駛、無人機植保等。
·感測器
感測器是農業物聯網的基礎,利用感測器可以收集空氣、土壤溫溼度、二氧化碳濃度、光照強度、土壤水分及農作物生長情況等資料,多用於以溫室大棚為代表的設施農等資料,多用於以溫室大棚為代表的設施農業中,提高作物產量與農產品品質。
搭載先進的感測器裝置,根據地形、地貌搭配專用藥劑對農作物實施精準、高效的噴藥作業,透過人機藥三位一體達到節水節藥的作用。透過耳標、攝像頭等監控畜牧動物生長情況,實時跟蹤,體型識別,且對收集到的圖形等資料進行處理、分析,實現養殖的精細化管理。
·無人機
無人機獲取農業資料主要有兩種獲取方式:一種為利用無人機搭載攝像頭進行航拍獲取資料;另一種為利用無人機搭載遙感感測器,依據不同作物的光譜特性,識別作物生長情況,監測病蟲害情況,更好地進行田間管理。
無人機植保能夠解決農村勞動力短缺、勞動力成本高、農民效率低及農藥使用嚴重等問題。無人機植保產業鏈包括三個部分:農藥研發、無人植保機制造以及飛防隊進行植保服務。農藥分為固態和液態兩種藥劑,目前多以液態藥劑為主,無人植保機制造企業或者飛防組織根據實際情況進行農藥加工以及兌水稀釋後,對農作物進行植保作業。
·農機自動駕駛
農機自動駕駛指的是利用導航衛星實現農機沿直線作業功能,主要利用角度感測器獲取農機偏移資料、攝像頭獲取周圍作物生長資料以及導航衛星實時定位跟蹤車輛資訊資料,將三者獲取的資料經過無線網路傳輸到控制端,對資料進行分析後,利用車載計算機顯示器實時顯示作業情況及作業進度等。
農機自動駕駛的主要作用是利用感知系統獲取的資訊來進行分析判斷,並對下一步的行為進行決策,這是農機自動駕駛的大腦,實時監測農機車輛位置資訊、作業狀態、執行引數及執行位置,實現實時故障診斷和故障預警。路徑規劃分為全域性路徑規劃和區域性路徑規劃,全域性路徑規劃是在地圖已知的情況下,進行最優的行駛軌跡規劃,而區域性路徑規劃只需要由感測器實時採集環境資訊。
農機自動駕駛的核心為農機車輛導航系統,透過車輛導航系統實現農機的作業監測、路徑規劃等操作。目前主要應用於拖拉機、收割機、小麥機和青貯機等農用機械上。
4. 智慧農業的應用
智慧農場、智慧化植物工廠、智慧果園主要有播種、施肥、灌溉、除草以及病蟲害防治等環節,以感測器、攝像頭和衛星等收集資料,實現管理數字化和機械智慧化發展以及透過資料平臺服務來呈現。
智慧牧場、智慧漁場主要是將新技術、新理念應用在生產中,包括繁育、飼養以及疾病防疫等,並且應用型別較少,因此用“精細化養殖”定義整體農業養殖環節。
人工智慧在智慧農場、智慧化植物工廠、智慧果園、智慧牧場及智慧漁場中發揮著巨大的作用,帶來了巨大的價值。以精細化養殖為例,以人工智慧等作為新技術、新理念,降低畜禽死亡率、提升產品質量與品質。
當前,養殖行業存在很多問題:抗生素使用過多,畜禽產品藥物殘留嚴重,產品質量較差;畜禽每天的排洩物造成當地的環境汙染問題;同時,畜禽產品死亡率過高,成本大大提升。大型上市養殖企業主要是利用環境控制系統、飼料飼餵系統以及資訊化管理系統等進行規模化養殖,而精細化養殖指的是利用新的技術、新的理念改變養殖行業普遍存在的問題:抗生素使用過多以及養殖死亡率較高等。
精細化養殖主要應用於養豬、養牛和養雞上,利用傳統的耳標、可穿戴裝置以及攝像頭等收集畜禽產品的資料,透過對收集到的資料進行分析,運用深度學習演算法判斷畜禽產品健康狀況、餵養情況、位置資訊以及發情期預測等,對其進行精準管理。主要分為四個核心環節:育種、繁育、飼養和疾病防疫。精細化養殖利用人工智慧等新技術、新理念來降低畜禽死亡率、提升產品質量。
傳統養殖時代進行,傳統養殖戶需要定時飼餵,勞動繁重;通常靠養殖戶的經驗來預估發情期、進行繁育管理等;透過在飼料中加入抗生素以及透過打針、喂獸藥等方式預防和治療疾病;一般以人工清糞、打掃養殖舍,多出現處理不及時等問題,對環境造成汙染。
採用人工智慧新技術可進行精準化養殖,可以實現精準飼餵,根據自動化餵養裝置,按需餵養,達到營養均衡的作用;透過攝像頭裝置實時監測養殖舍情況,預測發情期,提升產仔率,降低死亡率,利用機器視覺、語音識別等新技術,來提高出生率、降低幼崽的死亡率;透過耳標、攝像頭等裝置,用技術分析畜禽的行為軌跡,分析其動物生理特徵,實現精準管理,透過攝像頭監控、耳標監測收集養殖物的資料,利用影象識別、聲音識別等新技術分析畜禽的行為特徵、體重、進食及運動情況等,提高幼崽存活率;透過感測器監測溫溼度,控制光照強度、氨氣濃度等來實現好環境替代藥物的作用,透過分析在不同時期的叫聲來判斷畜禽是否患病並做出疫情預警。
總結
隨著農牧業向智慧化進步,將會有更多的勞動力從繁重、重複無聊的勞動中解放出來,而過去傳統勞動者的收入也會有長足的進步。
而當下的我們更應該努力,
“能做事的做事,能發聲的發聲,有一分熱,發一分光,就令螢火一般,也可以在黑暗裡發一點光,不必等候炬火。”
如是而已。