随着全球人口的增长,粮食和农业组织计算出,到 2050 年,农业产量需要增加 70%才能养活世界不断增长的人口。为了实现可持续农业生产,农业部门需要采用区块链、物联网和人工智能等智能技术辅助农业生产。如果我们可以从农场生成的大量数据以及利用机器人辅助这些方法来推动一些农业决策,便有希望帮助改善全球范围内的大部分食品问题。
01智慧农业:农业农村大数据平台
针对不同的农业产业,智慧农业分别拥有不同的平台方便管理以及进行精准分析。
智慧农业物联网平台(PC 端、手机端 APP):以物联网技术为核心,集传感器技术、嵌入式微处理器技术、计算机网络技术、移动互联网技术等多种技术手段,设计并实现了以农作物/果树及畜禽、水产生长/生活环境信息智能感知和远程管理数字化管理应用。
农业智慧综合执法平台:针对农业行政执法管理部门的需要,利用5G通信技术结合智能终端、大数据、音视频通讯等先进技术研发的农业综合执法智慧管理系统及农资监管平台。
农政大数据管理平台:运用大数据处理技术(海量数据)和云计算技术(多租户)及可视化技术(GIS 和图形化界面),采集农业农村信息指标并整合各个涉农行业信息资源的数据而开发的面向农业农村省市县三级政府部门提供提升管理农业产业职能,提高产业发展决策水平的辅助决策支撑系统。
果业全产业链单品大数据平台:基于农村大数据中心和农业GIS地理信息平台的农业单品大数据服务平台。该平台整合农产品基础数据及农产品产业数据,建立七个应用系统,包括产业概览、产销信息、数字农业、实时监控、溯源管理、专家系统、病虫害监控,另外还有数据查询系统、业务工作系统、果品质量安全追溯系统、后台数据管理系统,并结合省农业GIS地理信息平台可视化展示,满足全省果业单品的数据统计、溯源管理、市场分析、产销对接等职责。逐步实现对果品产业发展的精准化指导和科学决策。
02农业机器人的应用
成熟的畜牧业自动化养殖中,机器人一般发展细分为硬件和软件两大板块,硬件包括农业级摄像头、养殖巡检机器人、饲喂机器人、伸缩式半限位猪栏等,软件则主要是以人工智能、物联网技术为依托实现的数据服务,下面又可以细分为身份识别区、环境监测区和饲料计量区等不同工艺流程应用,最终实现智能供料、供水电、疾控、盘点、溯源等多个功能。而在加工生产线上,双汇等企业对标国际一流企业,也已经实现对屠宰分割、肉制品加工的生产工艺、信息系统、环保系统等进行改造升级,实现了全流程生产自动化、智能化、信息化,提高了生产效率,也确保了产品质量。
03智慧农业中的挑战
除了针对不同产业的大数据平台和机器人辅助,智慧农业中还存在着技术挑战等着专业人士攻克。
①数据收集挑战
在精准农业用例中,大量数据来自不同来源。合并来自各种来源的数据引发了对信息质量和信息合并问题的担忧,而对收集到的海量信息的访问引发了对安全和保护的担忧。数据驱动技术要求使用未受污染且适用的信息。不完整的数据集会抹掉信息,而训练集中存在的异常或倾向会影响模型精度。
②大数据分析技术的挑战
为了控制与精准农业或智能农业相关的数据集,分析技术需要在一定程度上采用对齐和分布式手段,计算复杂度高。人工智能和分布式计算执行程序的集成提供了处理海量数据的潜在方法。
③管理不断增长的数据和实时可扩展性
在植物生长监测期间,通过多个设备逐步生成大量图像和视频,这给存储和处理所有这些数据带来了一些挑战。农业中产生的大部分数据都是无定形或半结构化的,无法稳定地存储在 MySQL、SQL Server 等常用数据库中。
食物是人类生活的根本,农业是人类一切创造的根基,无论时代如何发展,只有保证农业的发展,才能有机会发展更多产业。和传统农业相比,以数字科技为支撑的未来农业将是集约化、规模化、环境友好型的高效农业,是一场翻天覆地的生产方式变革。因此,农业成了蓬勃向上的朝阳产业,未来的农场是无污染绿色生态农场,农民也将成为人人羡慕的职业。