无人机种田、猪脸识别养猪……中国农业“科幻

借助大数据技术,精准农业开始兴起。无人机在农业生产中的应用增长,可谓是最直观的表现之一。无人机的应用,主要在于应对农业劳动力不足的挑战。传统养殖业也开始为互联网企业所青睐。阿里云就通过ET大脑实现人工智能养猪,提高猪的存活率和产崽率。

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以数字化和智能化为先导,随着新型城镇化的推进、农业从业者减少,中国农业正迅速告别锄禾日当午的艰辛和粗放。

日前,国务院总理李克强专门批示全国春季农业生产暨农业机械化转型升级工作会议,批示中提到,深入实施互联网+农业。今年的政府工作报告中也提到,全面推进互联网+,运用新技术新模式改造传统产业。

由于在农业领域应用尖端技术的农业科技开始在中国出现增长之势,日本媒体惊叹:中国下一个科技起爆点是农业?

事实上,传统农业正在悄然高速进行着数字化变革,成为各种新科技应用的蓝海。

先正达(Syngenta)中国业务可持续发展总监朱庆华对第一财经记者表示,在全球数字化创新高速发展的背景下,科技释放农业生产力的时代已经到来。大数据、传感器系统、无人机等技术和新一代作物育种技术打出的一套组合拳,已经为下一次绿色革命做好了准备。

农民想要的农业科技都有

众所周知,作物产量会受到很多因素的影响。比如,遗传种质、种植环境(土壤情况、天气情况)、农艺操作(肥料、作物保护产品使用、灌溉、耕作方式)及差异因素。

拜耳作物科学大中华区总裁黄伟东告诉第一财经记者,从选择合适的种子、适宜的种植密度,到病虫害防控、精准灌溉、高效施肥,再到收获和仓储,农民一年中需做出40~50项决定,这些决定都会影响最终收成。

正是因为流程复杂,业内称,农业是最后一个需要被信息化和数字化的产业。过去,农民往往凭经验作决策,如今,社会其他领域正在发生的数字革命正深刻地影响到农业的发展,为农民管理农田手段带来变革。

借助大数据技术,精准农业开始兴起。无人机在农业生产中的应用增长,可谓是最直观的表现之一。

据报道,广州极飞科技有限公司的签约农户已经超过120万户。这家以生态农业无人机和植保无人机为主营业务的公司,计划在2019年内使合作的农机销售店从约1200家增加至1万家,从而使利用无人机的农户增长至300万户。

无人机的应用,主要在于应对农业劳动力不足的挑战。在中国北方,无人机一天的施药面积可达约800亩,而人工施药一人一天最多在30亩左右。同时,作为数字化农场管理系统的组成部分,无人机还能够用于农场数据采集和精准施药。

据统计,无人机在中国施药覆盖的面积已经达到2.67亿亩。

朱庆华称,这是近年来,施药技术向机械化和智能化方向发展的结果,因为要实现100%的植保产品生物学结果,植保产品内在的效果和施药技术(比如施药时间、装备、校准、喷嘴)均发挥着至关重要的作用。

此外,基因编辑技术在农业领域的应用也值得关注,这一技术能够让传统育种领域变得更精准、更有效率,帮助育种家实现精准设计育种,满足人们对各种食品的需求。

黄伟东称,全球面临的挑战体现得更加显著。并且,现阶段也对农业的转型升级提出了更紧迫的要求。近几年来,供给侧结构性改革要求农业高质量发展、绿色发展,一系列政策法规的出台为高科技在农业中的应用营造了非常积极的环境,高科技将在其落地实施的过程中起到至关重要的推动作用。

需要说明的是,中国的无人机和基因编辑技术,位居世界前列。在一些特定的领域,中国农业也探索出了适合自身特点的模式。

出现这些变化的原因在于,中国的社会环境、硬件、技术支持已经提供了良好的基础,种植户们对于新技术的应用也在快速变化。农村在电商、物联网、大数据、智能设备等领域均有长足发展,食品链的整体效率得以明显提高。消费者的购买体验也有很大提升,已经迅速赶超发达国家。

不过,黄伟东认为,就运用高科技推动农业的整体发展而言,中国与发达国家还有一定的差距,这主要表现在大型自动化农机的普遍应用和从业者对高科技的接受能力,但这也恰恰意味着巨大的潜力和机会。

当前,中国的数字化技术发展迅速,已具备了发展数字化农业的基础。

与欧美的大农场不同,中国的小农户居多。朱庆华告诉第一财经记者,数字化农业在中国的发展需要一个过程。

显而易见的是,大农场在采用现代农业科技方面有一些优势,比如更方便采用机械化操作,农场生产力提升更具规模效应。而实际上,小农户采用农业科技也能够大大提升生产力,但是仍需结合相应的培训与服务。因此,中国需要针对用户大农场、小农户以及农业的发展需求进行技术平台和服务模式的开发。

识脸辨声的高效养殖

传统养殖业也开始为互联网企业所青睐。阿里云就通过ET大脑实现人工智能养猪,提高猪的存活率和产崽率。这一套叫做ET农业大脑的系统,当中涉及视频图像分析、人脸识别、语音识别、物流算法等人工智能技术。

比如,阿里云研发出一套怀孕诊断算法来判断母猪是否怀孕。养猪场内的多个巡逻摄像头会自动搜集母猪的睡姿、站姿、进食等数据,再由人工智能(AI)分析母猪是否配种成功,如果发现有母猪没怀上,系统将提醒工作人员进行人工授精,从而提高母猪产仔量。

猪崽出生之后,为了让它们健康成长,ET农业大脑通过语音识别技术和红外线测温技术来监测每只猪的健康状况。由于猪在吃奶、睡觉和生病等不同状态下发出的声音都不一样,通过分析猪的咳嗽、叫声、体温等数据,一旦出现异常能够第一时间发出预警。

与之对应的是,京东也推出了智能养殖技术,整套智能养殖计划包括神农大脑(AI)、神农物联网设备(IoT)、神农系统(SaaS)三大模块,可实现养猪智能化。其中,猪脸识别最受关注,养殖场可以通过这项技术来观测与记录每只猪的体重、生长、健康情况。

虽然人脸识别已经在智能手机中普及,但用在动物上难度则要大得多。

而京东的智能养殖技术除了利用猪脸识别实现猪饲料的精准配置,猪舍内的温度、湿度等也都完全由系统自动调节。去年底,在京东数字科技全球探索者大会上,中国工程院院士李德发表示,未来我们将以猪为开始,实现养殖过程无人、无线、无干扰、无接触,实现真正的万物互联。

按照京东的测算,这套系统养殖人工成本减少30%~50%左右,降低饲料使用量8%~10%,并且出栏时间平均缩短5~8天。如果全中国所有猪场都用上这套系统,每年可降低500亿元的成本。

中国农企需要长期耕耘

近年来,现代农业已经成为越来越多高科技应用的重要场景。其背后有着深刻的时代背景,还有政府、企业的顺势而为。

黄伟东称,农业作为国民经济的基础性产业,其所有趋势都是在探索方法,更有效地应对国家和社会发展的宏观需求或面临的挑战。从粮食安全所要求的主粮自给自足,到人口老龄化而导致的劳动力短缺、人工成本攀升,再到消费者对食品安全、品质的更高标准,还有生态环境修复的紧迫要求解决这一切问题的核心,就是科技创新。

他说,只有科技创新才能帮助人类以更加可持续的方式应对这些宏观需求和挑战。因此,现代农业对高科技的应用和融合都是围绕着提质增效、安全健康、绿色环保等共同目标,而这些高科技正在涉及到越来越多的领域,比如化学科学、生物科学、数据科学等。

他认为,在信息时代,养殖耕种已不再是看天吃饭的粗放农业,而是逐步向知天而作的精准农业靠拢。

从技术本身的发展规律来说,众多高科技的突破,也到了在农业落地、应用的阶段。在信息时代,养殖耕种已不再是看天吃饭的粗放农业,而是逐步向知天而作的精准农业靠拢。

大疆农业销售总监陈韬对第一财经记者表示,这是信息化技术从互联网行业、工业制造业溢出到农业的自然过程。

在未来,一些新的技术也有很广泛的应用前景。比如,智能传感器技术能够实时掌握现代农场动态、监控土壤的健康状况,以及作物所需的水和氮含量,施用适量的氮和水对于保护环境而言无疑是至关重要的。又如,农业机器人(agbots)能够自动执行单调乏味的任务。若集合数以百计这样的节能农业机器人,组成网络监控环境,在不需要任何人工介入的情况下收割庄稼。不但降低了农场伤害,也减少了环境垃圾。

虽然从事数字农业的不同企业关注不同环节,但从本质上来讲,都是为了节本增效。

北京佳格天地科技有限公司是国内从事精准农业的初创公司,致力于通过卫星+大数据实现数据农业。

佳格天地科技有限公司商务副总裁张文鹏对第一财经记者表示,佳格天地通过卫星服务农业的方式,相当于为地球画像,常用的画像方式简称为A+B+C,即AI、大数据、云计算这三大层面。AI做信息提取和分析工作,大数据解决了农业领域一直困扰所有人的信息和数据收集的问题,云计算则是让农业领域的从业者更简单便捷地去使用数据工具。通过这样的模式,不断推进自身服务和客户需求的有效对接。

他说,一方面,中国耕地的多样性决定了中国农业是一个需求大、投资大、基础差、长周期、慢回报的市场。另一方面,随着中国农村人口的老龄化,劳动力红利的褪去,自动化、机械化、智能化已是大势所趋。

陈韬认为,投身中国农业的高科技企业,无论是谁,都必须脚踏实地,做好中短期难以盈利的准备,做好长期耕耘的准备。

(第一财经 邵海鹏)