蒸汽机的普及引发了第一次工业革命,电的发明改变了人们的生活方式,核电、电子计算机、空间技术、生物技术的发明和应用对人类的生活方式和思维方式产生了重大影响。做过。随着物联网、人工智能、大数据、区块链等技术的渗透和介入,传统农业也正在经历新技术的变革和洗礼,走向以信息为生产要素的智慧农业。
智慧农业又称农业智能,是由数字农业、精准农业等术语逐步演变而来。传统农业的生产要素包括土地、动植物等,智慧则意味着数据、系统、智能设备的集成。因此,智慧农业是现代技术特别是信息技术与传统农业深度融合而形成的数字化农耕方式。它是现代农业的先进形态,以数字化、集成化、智能化为主要特征。智慧农业追求生产过程中的精准识别、智能控制、智能管理,追求更高的资源利用率、更高的劳动生产率、更好的农业体验。贡献农产品附加值。智慧农业包括智慧种植、智慧养殖、智慧加工等多种生产类型。根据应用场景,会体现在智能温室、智能农场、智能农场、智能牧场等。
智慧农业生产系统首先依托物联网传感技术。实现这一技术的前提是现代农业设施建设,包括智能控制和传感设施。以温室场景为例,电动遮阳系统、电动平开窗、风机、湿帘、辅助灯光系统、灌溉系统等统称为温室智能控制设备。温室传感系统包括各种数字触角,例如自动摄像机和传感器。摄像头负责拍照,不同类型的传感器检测温室内不同的环境元素。配置的传感器包括二氧化碳传感器、温湿度传感器、光照传感器、水质传感器、植物生理数据传感器等。田间种植还配备了气象站,实时监测小气候环境下的光照、风速、降雨量、气压、土壤湿度、昼夜温差等参数。此外,与田间植物网络连接的传感设施包括无人机、配备的传感器、数码相机、多光谱相机、高光谱相机、热成像仪、激光雷达等,并利用遥感技术收集作物生长、病虫害和生长情况。在农田上。环境及其他农业信息,实现农药精准喷洒、精准播报。
除了物联网传感技术外,智能装备技术也是智慧农业发展的关键。智能装备是融合人工智能、5G、边缘计算、新型人机交互等新技术的智能控制设施单元,也正在驱动农业的变革和进步。农业机器人的例子包括除草机器人、施肥机器人、育苗机器人、授粉机器人、捕鱼机器人、挤奶机器人、采摘机器人、喷洒机器人和包装机器人。与传统工业机器人相比,农业机器人是特种机器人,具有作业环境复杂、作业对象特殊等应用特点,并与人工智能技术相融合,具有智能、高效、持续升级的特点,以实现高安全性和高灵活性。
在智慧农业应用场景中,配置了农业设施,但是如何基于数据进行智能操作呢?通常会收集这些数据并将其发送到农业物联网服务器(称为物联网云平台)。农业生产依靠系统软件对生产环境进行控制。在平台系统中设定适合作物生长的科学参数,根据设定的参数,在系统软件的指挥下,智能控制设备将自动进行加湿、除湿、加热、补光、通风、杀虫等。打开。通过物联网传感技术结合大数据、云计算技术等采集的数据可用于农作物种植参数、农业数据库、农作物指标体系、农业水平评估、农作物长势监测、农业灾害监测等农业用途。它还可以用于构建知识系统。到站台等候。利用计算机视觉、深度学习、知识图谱等技术手段,研究与农作物种植、产量等相关的动植物生产监测、识别、诊断、预测、模拟和调控的数据和知识模型。提供资料。预测、在线评估、智能控制等是基础。
此外,智慧农业以新技术为基础,面向跨界融合,不断拓展农业产业链,完善农业生产全过程,包括农业生产经营主体的数字化管理、农产品信息化等。实现数字化。农产品加工、电子商务、农产品仓储数字化、农产品质量安全数字化等。
2022年中央一号文件提出,大力推进数字乡村建设,推动智慧农业发展,促进信息技术、农机与农业融合应用。在江苏省,智慧农业应用场景正在加速落地,越来越多的智能设备融入信息技术,在大田、温室、鱼塘、公园农场等应用场景中展现能力,为农业生产注入科技能力。在太仓生态农业园区,通过建设5大在线监测系统,实现了养殖水域智能监管、水生动物疫病在线诊断、供应链在线追踪,智慧水产养殖深入人心。在太湖现代农业示范园区智慧田地里,灌溉站配备了39个配套监控和智能阀门,依靠土壤温度、湿度、PH等传感器,结合风向调节田间环境,随时监测。它利用风速、温湿度、辐射、降水等天气数据,实现1156英亩田地的精准种植和可视化管理,实现自动化收获路线规划和远程无人作业。犁耕、旋耕、地膜、覆盖、播种、平整土地、挖沟等。苏州市借助高端农业企业,利用AI自动图像识别系统、自动吹苗系统、植物机械夹爪等实现自动补苗,建设可播种100万粒种子的自动播种流水线大楼。 8小时后种子就会形成。在常熟国家农业科技园区智能温控室,9个温室的监测参数和温室内农作物的生长监测图像实时显示在巨型LED屏幕上,并自动记录历史数据,生成趋势图。还有13类传感器负责数据采集,实时监测温室内的环境参数,远程调节温室内的植物生长环境,实现“优化”。在浙阳市、盐城市、北斗市,卫星导航、人工智能遥控和机械自动收获机将依次开启各自的作业模式,小麦品质数据同时发送至监测中心。
江苏省高度重视智慧农业发展,对农业科技进步的贡献持续领先全国,并在加快发展智慧农业的过程中,涌现出众多创新团队、产业合作、研究中心、试验田等智慧农业新技术平台载体不断涌现。江苏省目前正在建设农业农村管理服务信息业务系统,覆盖林业、牧业、渔业等35个门类、60多个行业,其中“智慧动物监测”信息系统应用到所有省份。 1.4万家生产经营主体参与农产品追溯平台网络,耕地质量管理信息系统在全国推广应用。以数字农业新技术应用为重点,建设国家农业农村信息化示范基地12个、省级数字农业农村基地158个,全面完成国家农业物联网区域试点建设,立项三大工程。行业:水产养殖、温室园艺、畜禽养殖等重点行业农业物联网服务平台。
建设智慧农业是一个长期复杂的过程,需要稳扎稳打、分步攻坚。 “十四五”期间,江苏省将继续加快信息基础设施建设,加强核心农业传感器和高端农业智能装备、智能算法模型、传感部件及应用的创新研发。我集中注意力。系统软件。重点建设一大批智慧农场、智慧牧场、智慧渔业,推动智能传感、智能分析、智能控制技术装备在农业生产中的集成示范应用,多场景无人农场试点进一步推广。
资料来源:《群众·大众学堂》,2022 年第3 期
作者:卢丽娜(作者为江苏省科技情报研究所工业技术中心副研究员)
责任编辑:王鲲鹏