隨著物聯(lián)網、大數(shù)據、衛(wèi)星遙感、智能控制等技術在農業(yè)領域的廣泛應用,我國智慧農業(yè)快速發(fā)展，“看天吃飯，下地干活”成為過去。人們坐在家里點擊手機屏幕，就能實時查看農作物生長情況、土壤濕度、溫度，知曉自家田地兩小時內是否下雨，農業(yè)機器人采摘果實……在如今農業(yè)生產場景里，專利技術已無處不在，高強度的人類勞動逐漸被智能化的農業(yè)設備取代，農業(yè)生產經營效率顯著提高。
手機軟件助種地
8月的山西平遙，玉米正在旺盛地生長，豐收在即，此時病蟲害的預防尤為重要，尤其是今年草地貪葉蛾和黏蟲爆發(fā)，對于土地承包大戶來說，僅憑人工查看不僅費時費力，還會耽誤病蟲害防治的最佳時間。
如今，對于承包了500畝地的郭師傅來說，這些都不是問題了。“手機安裝了MAP智農，我坐在家里就能看到地里的情況，玉米長勢情況都能看得清清楚楚。顯示紅色的就說明有問題。打農藥前我在MAP智農上查看地里未來幾個小時內是否會下雨，如果不下雨打點農藥就行了。”郭師傅滿懷欣喜地說。
“不止郭師傅，現(xiàn)在天津、內蒙古、黑龍江、湖南、四川等全國960多萬畝大田產區(qū)、89多萬畝種植果園的農戶都實現(xiàn)這樣種地了。”中化集團旗下全資子公司中化現(xiàn)代農業(yè)有限公司（下稱中化農業(yè)）智慧農業(yè)事業(yè)部產品總監(jiān)馬彥告訴記者，查看地里情況是通過衛(wèi)星遙感技術收集田地里的多光譜數(shù)據，分析作物生長的遙感圖像，遙感的數(shù)據采集單位精準到米，數(shù)據自動化處理速度達每15秒一次。幫助農戶實時發(fā)現(xiàn)地里的問題區(qū)域，節(jié)省時間和人力。精準預測天氣是公司利用先進的算法技術，以公里級空間分辨率提供精準的氣象預測，提前2小時預報短臨降雨。
記者在采訪中了解到，智慧農業(yè)是中化農業(yè)推出的MAP戰(zhàn)略的重要一環(huán)，提供線上線下相結合、涵蓋農業(yè)生產全過程的現(xiàn)代農業(yè)綜合解決方案，比普通種植模式實現(xiàn)種植環(huán)節(jié)降本增收15%以上。目前，該公司針對糧食作物、經濟作物分別開發(fā)了MAP智農和MAP慧農兩套系統(tǒng)，將長期積累的種植經驗形成數(shù)字化的精準種植管理方案，利用精準氣象、衛(wèi)星遙感監(jiān)測、智能傳感器等現(xiàn)代信息技術管理農田，包括獨立的天氣預報、遙感巡田、作物長勢分析、環(huán)境預警、水肥一體化、植保等生產管理與指導。建立作物生長模型，在關鍵生育期為種植戶提供科學合理的農事活動建議，提早預測病蟲害和災害性天氣發(fā)生，變被動應付為主動干預，提升生產種植管理的精準性和效率。
工業(yè)技術來幫忙
機器人“看”到成熟的西紅柿，將機械臂伸到果實前，上面的機器手“啪嗒”一聲剪斷綠蒂，輕輕將果實放進前端的大簍子里，一顆紅彤彤的西紅柿就這樣被摘了下來。那么，機器人是怎么分辨西紅柿是否成熟呢？
“農業(yè)作業(yè)環(huán)境中光線復雜多變、作業(yè)地形多樣、作業(yè)目標的種類、形狀和顏色也各種各樣，這種非結構的環(huán)境特性給機器人工作帶來巨大挑戰(zhàn)。”蘇州博田自動化技術有限公司副總經理耿長興告訴記者，這款果蔬采摘機器人融合人工智能和多傳感器技術，采用基于深度學習的視覺算法，對目標果實和作物枝葉顏色識別，來精準判別果實的成熟度、大小、顏色、形狀、三維空間信息，并引導機械手臂與末端執(zhí)行器完成路徑規(guī)劃、抓取、切割、放籃的高度協(xié)同作業(yè)。同時，搭載的環(huán)360度雷達通過不間斷掃描，可預先探測作業(yè)環(huán)境和障礙物信息，并根據所處環(huán)境及時調整行走策略，實現(xiàn)自主避障。
目前果蔬采摘機器人的采摘成功率可達90%以上，可以在無人值守情況下，實現(xiàn)自動導航、自動識別、自動完成采摘工作，可解決自然條件下的果蔬選擇性收獲難題。
除了果蔬采摘機器人，目前市場上的農業(yè)機器人正被廣泛應用于各種農業(yè)場景，覆蓋育苗、移栽、噴灌、植保、加濕、運輸、分級和包裝多個生產環(huán)節(jié)，包括噴霧機器人、植保機器人、巡檢機器人、鋤草機器人、農場物流分揀機器人等農業(yè)機器人。
“這樣的機器人化生產系統(tǒng)將種植技術與機器人技術高度融合，結合作物品種、栽培模式等農藝特征，賦能設施農業(yè)動態(tài)物料生產、管理和運輸?shù)闹悄芑?，將使設施農業(yè)無人化、無污染、高清潔、柔性生產、信息化和物聯(lián)網控制得以實現(xiàn)。”耿長興表示。
專利質量待提升
智慧農業(yè)是將物聯(lián)網、云計算、大數(shù)據、人工智能等技術運用到農業(yè)生產中，依托部署在農業(yè)生產現(xiàn)場的傳感器采集大量信息，通過對環(huán)境、作物的智能感知和數(shù)據分析，實現(xiàn)對農業(yè)生產的精準化管理和可視化診斷。簡單來說，智慧農業(yè)就是讓農業(yè)生產、加工、營銷等變得更加便捷、更具“智慧”。
智慧農業(yè)以精準智能代替人工農業(yè)勞作，能夠顯著提升農業(yè)生產經營效率，提高農業(yè)生產對自然環(huán)境風險的應對能力，解決農業(yè)勞動力日益緊缺的問題，還能有效改善農業(yè)生態(tài)環(huán)境。目前已成為當今世界現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的重要方向，也是我國現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的必然選擇。
中商產業(yè)研究院的數(shù)據顯示，全球智慧農業(yè)市場規(guī)模將從2016年的90.2億美元達到2025年近700億美元的規(guī)模。越來越大的智慧農業(yè)“蛋糕”，也吸引著各大互聯(lián)網巨頭的加入，華為、百度與農業(yè)企業(yè)展開合作，隨著科技巨頭的加入或將加速推動智慧農業(yè)發(fā)展及行業(yè)競爭。
八月瓜創(chuàng)新服務云平臺專利代理部經理楊彥鴻表示，智慧農業(yè)是依托于多個技術領域的結合而實現(xiàn)的一種新型的現(xiàn)代農業(yè)模式，經檢索發(fā)現(xiàn)，目前智慧農業(yè)方面的專利或專利申請主要集中在物聯(lián)網、傳感技術、無線通信、人工智能、園藝園林等技術領域。全球范圍內共有5.232萬件相關專利或專利申請。中國、俄羅斯、日本的相關專利數(shù)量位列前三。其中，我國有1.9917萬件相關專利或專利申請，授權且處于有效狀態(tài)的專利4976件。數(shù)據顯示，2015年開始，我國相關專利申請量大幅提升，從細分的技術領域來看，我國智慧農業(yè)領域的技術主題主要集中在物聯(lián)網、傳感器、監(jiān)控管理系統(tǒng)、可視化智能控制與預警系統(tǒng)、農業(yè)體系構建系統(tǒng)以及農用裝置等。
江蘇大學農業(yè)信息化研究所所長劉繼展告訴記者，近年來智慧農業(yè)在我國發(fā)展迅速，很快在科研和生產中推廣開來，取得了矚目的成績，這與我國國情密不可分。我國農業(yè)生產基礎條件的特點是平原少，丘陵山地多，缺乏標準化，而人口眾多，智慧農業(yè)能產生巨大的規(guī)模經濟效益。因此，政府、生產單位、科研人員，對于新技術新模式是非?？是蟮?。衛(wèi)星遙感、農業(yè)機器人、無人化農機技術發(fā)展非常之快，并進入農業(yè)生產中。
劉繼展表示，目前，智慧農業(yè)大規(guī)模商業(yè)化應用還需要時間，在實踐中還面臨一些問題和挑戰(zhàn)。一是智慧農業(yè)規(guī)?；a程度不足。我國傳統(tǒng)農業(yè)的經營模式長期是家庭聯(lián)產承包，決定生產規(guī)模偏小，造成各個生產主體差異化較大，經營規(guī)模不夠，經濟條件不成熟，一些智慧化的手段設備無法實施。智慧農業(yè)更多是在大型的農場或政府牽頭項目更快地鋪開。二是我國雖然在智慧農業(yè)的后端人工智能等方面具備優(yōu)勢，但是前端關鍵性的基礎技術、部件的設計研發(fā)相對薄弱，自主知識產權仍待加強，比如源頭的傳感器件較為薄弱。建議相關企業(yè)，未來從技術的關鍵環(huán)節(jié)上攻克難題，加快設備研發(fā)，快速實現(xiàn)規(guī)?；瘶藴驶?。（李思靚）
轉自：中國知識產權報
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