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  • “新基建”号角吹起,智慧农业浪潮来袭
时间:2020年06月23日
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    “新基建”东风已至,传统农业转型进行时

    2020年3月4日,中共中央政治局常务委员会召开会议,指出要加快5G网络、数据中心等新型基础设施建设进度。

    相比传统基建,科技创新驱动、数字化、信息网络这三个要素是所有关于新基建认知中的最大公约数,也是中国下一步经济发展的主要路径。

    2020年1月,农业农村部、中央网信办联合印发了《智慧农业农村发展规划(2020-2025)》。2020年5月,农业农村部办公厅印发《2020年农业农村部网络安全和信息化工作要点》的通知,要求大力实施数字农业农村建设、深入推进农业数字化转型、扎实推动农业农村大数据建设、进一步夯实农业农村信息化工作基础等。

    新基建+农业

    “新基建”的“新”,不仅指的是“新兴产业”的“新”,还包括传统的基建领域中的“新”改革。

    新基建的目标是能够支撑传统产业向网络化、数字化、智能化方向发展,加速全产业的数字化转型。

    而农业,作为中国最古老的传统产业,现代农业和生物产业基础设施是未来经济的根本,打造智慧农业,是农业新基建的重要内容之一。

    全球视野

    发展数字农业农村是全球共识

    世界主要国家地区的政府和组织相继推出了数字农业农村发展计划。

    美国搭建人工智能战略实施框架,提出智慧农业研究计划;欧盟出台《地平线2020》,提出利用对地观测技术为小农户搭建智慧服务平台;欧洲农机协会提出以现代信息技术与先进农机装备应用为特征的农业4.0;德国发布《有机农业——展望战略》,明确基于“工业4.0”的基本理念发展智慧农业。

    荷兰《数字化战略》明确数字化技术在开放式耕种、精准农业、温室园艺、畜牧养殖、食品质量安全以及生产链各环节的应用;日本发布“机器人新战略”,启动基于智能机械+IT的“下一代农林水产业创造技术”;韩国发布了信息化村计划,加快推进农村的信息化建设以缩小城乡差距和增加农民收入。

    据国际咨询机构研究与市场预测,到2025年,全球智慧农业市值将达到300.1亿美元。

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    智慧农业落地提质增速,产业链应用场景日益完善

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    什么是智慧农业?

    智慧农业是基于人工智能、大数据、云计算、AR/VR/MR等技术的融合使用,利用5G技术,提高连接性,利用自动化和机器人进一步解放生产力,以无人化为特征,实现农业产业链的全智能化。

    智慧农业的落地,将会使得生产效率得到倍增放大,实现产业结构升级、产业组织优化和产业创新方式变革;同时,也会增强农业产业整体素质、农业效益和竞争力,提升资源利用率、劳动生产率和经营管理效率,实现农业生产全程可控。

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    智慧农业应用场景

    广义的农业包括种植业、林业、畜牧业、渔业以及副业等五种产业形式,其中在农业生产链中又包括了生产环节、流通环节、物流环节和金融系统等。

    目前,智慧农业的应用场景主要体现在农业的生产环节上。随着新基建的推动,生产环节应用场景日益完善,并逐渐向产业链其他环节开始延展。

    ●生产环节典型应用场景●

    场景一:智能监测

    依托农业物联网、5G、AI等新技术,通过传感器、智能装备等智能监测动物和植物的生长情况,实时数据跟踪,提高生产效率,实现种植与养殖的精细化,助力传统农牧产业实现数字化、智能化升级。

     智慧种植

    依托农业物联网、5G等技术,采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站,远程在线采集土壤墒情、酸碱度、养分、气象信息等,实现墒情(旱情)实时自动预报、预警、灌溉用水量智能决策、远程、自动控制灌溉设备等功能,并且将数据及时反馈给相关技术人员,最终达到精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。 

     智能养殖

    国内阿里巴巴、京东养猪,都在探索智能化养殖,并已有所成。发展新基建的背景下之下,将会进一步解决因网络限制设备整体化不达标等问题,推动智能养殖的发展。

    案例:京东数科数字农牧

    在发展新基建的机遇下,京东数科数字农牧打造以AI为核心的新一代智能养殖技术,与农牧业在养殖设备的基础设施部署阶段就充分融合。

    自主研发推出集成“神农大脑(AI)”+“神农物联网设备(IoT)”+“神农系统(SaaS)”的智能养殖解决方案,独创养殖巡检机器人、饲喂机器人、3D农业级摄像头等先进设备,开展集装箱AI养鱼、AI养牛等新型养殖模式,推动良种选育、健康养殖、精准营养,助力传统农牧产业实现数字化、智能化升级。

    2019年11月8日,京东数科与黑毛牛集团、首农集团、蒙犇集团三家行业知名企业签署了智能养殖合作协议,并与国家奶牛产业技术体系首席科学家李胜利签署联合研发合作协议。

    在与首农畜牧首批部署的4座奶牛场中,通过基于神农大脑(AI)、神农物联(IoT)、神农系统(SaaS)为核心技术框架的京东数科智能养殖解决方案,推出智能项圈、智能监测站、实时监测网、智能喷淋系统、农业级摄像头等产品。

    这些产品可以帮助企业实现牛只管理、人员管理、圈舍管理的数字化、智能化和互联网化,其中包括了精准饲喂、疾病监测、估重、任务分配、育种管理等各项环节。

    应用在奶牛的智能喷淋可通过AI技术识别牛只的精准定位,结合AI算法以及对温湿度指数、风速等多个维度,来为奶牛进行精准喷淋,进而帮牧场节水60%以上。此外,通过智能喷淋方式还能提高产奶率。

    以2000头牧场为例,产奶奶牛1000头,经测算,使用数字农牧的智能喷淋系统,年可以节省用水费用、污水处理费用至少8万元。根据实际合作客户使用效果,智能喷淋系统对奶牛每天可提升1KG产奶量,就可以帮助该牧场创造近50万元的收益。

    自主研发的智能项圈具有身份识别、运动情况分析、牛只定位、快速寻找等众多功能,通过智能项圈可以实时了解这头牛的运动轨迹、疫病特征、生理异常、位置范围等。

    在肉牛领域还开发了防剪断功能,确保生物资产的唯一性,取代了人工定期巡检的成本和不及时性,实现合作放养模式下,生物资产的实时数据监控。

    智能项圈可以把所有的牛的生物特征数字化、平台化,为产业金融进入肉牛养殖行业提供重要的数据依据,降低金融风险。

    场景二:智慧农事管理

    利用云计算、大数据、人工智能等新一代信息技术,搭建数据信息平台,将利用卫星遥感技术、无人机航拍、传感器等收集到的农业数据、数据报表中的农业数据等数据进行处理和分析,使得农场、大型农业企业的农事管理实现可视化,能够提高农事管理效率,便于进行管理决策。

    案例:海升集团农业大脑应用

    规模化种植、集约化经营的水果种植典范——海升集团在寻求种植高效与智能管理过程中,将目光转向以云计算、大数据、人工智能为代表的新一代信息技术领域,阿里云所倡导和实践的数据中台得到了海升集团的认可,以数据中台理念构建农业大数据中台,帮助后者的数字化、智能化农业建设,成为海升集团与阿里云的共识。

    以数据中台理念构建农业大数据中台,将数据报表中的选种育种、育苗、选址建园、种植管理、农机管理、采后分选、仓配、物流、营销等业务系统多源数据实现融合入库,进入了农业大数据中台的数据库中。

     依托农业大数据中台的数据能力,农业大脑不仅在数据管理层面改变了海升集团原有的“Excel表式”的数据管理方式,更借助使用GIS图为系统的使用者提供了清晰、立体和生动的灌溉、施肥、植保、园艺情况反馈,提供了分类演进、内容详实的可视化界面,解决了原本工作模式下,数据只是汇总,很难直接服务于种植生产的问题,让信息化系统、农业大数据真正可以开始服务与农业种植生产。

     除了为海升集团的田间工程师提供“全局细颗粒度视角”的数据展现、对比和监控,在构建农业大脑时,阿里云与海升集团同时在向“以数字化、智能化的方式辅助指导种植决策”的方向尝试。

    以农事管理为核心,阿里云与海升集团共同完成了农业大脑I期项目的建设,有效提高了海升集团农业种植的可视化、流程化水平,让农业生产第一次有了一张清晰、准确、实时的“数字地图”,预估能够帮助海升集团在种植生产中,每亩地生产成本将减少200元,总成本节省约2000万元。

    场景三:智慧农机

    智慧农机主要包括农业机械设备的智能化和无人机植保。

    案例:国内首个“5G+智慧农机”示范应用场景

    2019年11月7日下午1时,国内首个“5G+智慧农机”创新示范场景在崇明万禾有机农场千亩有机稻田上演。

    现场,收到远程指令的两台5G无人驾驶收割机迅速进入稻田,在稻浪中自动规划、自动转弯、自如进退、精准作业,娴熟高效地完成了一块又一块稻田的收割作业,而控制这些农机的正是45公里外的崇明城乡智管平台远程控制中心。

    整个演示区域已率先实现5G信号的全覆盖,活动现场,5G无人驾驶收割机、新能源智能拖拉机、水稻插秧机器人按照既定路径忙碌而有序地作业。

    无人机植保

    植保机械化是实现农业种植机械化、现代化的关键一环,无人机植保更适合我国国情。

    相对于有人飞机/大飞机喷洒而言,无人机植保具有作业效率高、单位面积施药液量小、无需专用起降机场、机动性好等优点。无人机植保包括喷洒农药、驱鸟、巡逻监视、病虫监察等应用。

    ●其他环节创新应用场景●

    场景四:农产品产品溯源

    农产品溯源就是为了加强农产品质量的安全可靠管理,保证消费者身心健康。

    从农产品整个供应链的角度出发,在危害分析和关键控制点(Hazard Analysis and Critical Control Point,HACCP)管理体系的指导下,利用数据库技术、二维码技术、网络信息技术进行农产品信息系统的构建和开发,实现了各种农产品在整个供应链上从播种、施肥、采收、加工到销售的全程无缝跟踪和科学溯源,有效地加强了对各种农产品质量安全的监督管理,保证消费者对农产品的最终知情权。

    场景五:智慧农业营销

    新基建中信息基础设施5G与4K、8K等视频直播技术的结合,改变了乡村与外界的交流方式和农产品的营销售卖方式,“云游乡村”、网红带货等模式兴起。

    场景六:农业教育培训

    5G直播可实现万人同步在线学习,在农技传播、农民培训、农业知识普及等方面,5G时代直播课程更加高清,可接入的移动端数量更多,网络时延更低,传授互动更强,偏远山区的农民也可以学习优质课程,一定程度上解决农业信息鸿沟问题。

    同时,利用5G直播,辅之以VR、AR等设备,农业专家可实行远程实时技术指导,甚至远程“务农”。

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    结语

    加快建设新基建的步伐之中,5G、农业物联网、云计算、大数据等信息基础设施共同发力,未来智慧农业的发展将会更加智能化、更加精准化、收益更高。智慧农业带来的农作物种植领域、养殖领域、农业产业的上中下游等方面的变革乃至颠覆性变化,值得期待!

    文章来源 | 易招商TILink

    编辑:才企汇 

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