文/陶偉
博創(chuàng)智能拖拉機在田間作業(yè)
根據(jù)歐盟相關(guān)報告,全球智慧農(nóng)業(yè)可分為四個階段:第一個階段是機械換人的階段;第二階段是綠色化、產(chǎn)業(yè)化,把農(nóng)藝結(jié)合種子化肥和農(nóng)機產(chǎn)品,進入綠色化階段,經(jīng)歷了比較長的時間;第三階段是真正把人工智能技術(shù)引入農(nóng)業(yè),從農(nóng)機自動駕駛系統(tǒng)、產(chǎn)量監(jiān)測、變量化的應(yīng)用到數(shù)據(jù)化管理,圍繞著單機智能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)上的升級;第四階段更加強調(diào)系統(tǒng)智能化。不管是農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理系統(tǒng)作業(yè)過程中農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的分析應(yīng)用,還是相關(guān)的一些增值化的服務(wù)、在作業(yè)過程當中多機協(xié)同,其實從系統(tǒng)角度來講,都是對整個產(chǎn)業(yè)進行智能化和數(shù)字化的升級。所以,智慧農(nóng)業(yè)經(jīng)歷了從單個機器到系統(tǒng)化智能升級的過程。
近三年由于新冠肺炎疫情和全球宏觀環(huán)境因素影響,糧食供應(yīng)比較緊張。中國在智慧農(nóng)業(yè)上的發(fā)展水平與國外發(fā)達國家還有一定的差距。但是不管是從政策角度,還是從用戶端的實際剛需角度,我國農(nóng)業(yè)都會迎來很好的歷史性發(fā)展機遇。比如,農(nóng)業(yè)機械裝備從傳統(tǒng)的單機機械化到國家“十四五”期間農(nóng)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,農(nóng)機的智能化有明確的指導(dǎo)方針,還有一系列指引性政策,這些都會推動農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。
舉個例子,農(nóng)機衛(wèi)星定位北斗應(yīng)用項目會給很多農(nóng)業(yè)機械普及性安裝上物聯(lián)網(wǎng)終端,可以實時掌握每臺機器作業(yè)位置、作業(yè)質(zhì)量等所有作業(yè)數(shù)據(jù),這會給產(chǎn)業(yè)帶來很好的應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)。
從全行業(yè)來看,中國的農(nóng)業(yè)還面臨著很大的挑戰(zhàn)。第二、三產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展吸引了大量勞動力,農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨年輕勞動力的缺失。土地的分散化導(dǎo)致種植管理效率低下,種植過程中很多實時數(shù)據(jù)也容易缺失,包括作業(yè)信息和市場信息。所以,我們能夠看到我國目前的智慧農(nóng)業(yè)其實還有非常大的提升空間。
從智慧農(nóng)業(yè)來看,北京博創(chuàng)聯(lián)動科技有限公司(以下簡稱“博創(chuàng)”)一直希望把機器人的數(shù)字化技術(shù)和智能化技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,因為農(nóng)業(yè)是一個典型的機器換人的應(yīng)用場景。一方面它的作業(yè)過程是高度標準化的過程,另一方面很多作業(yè)是重復(fù)流程化的過程。從國內(nèi)農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀來看,勞動力數(shù)量下降,土地的集約度增加,這需要更高效的生產(chǎn)方式。但是,我們看到我國目前農(nóng)業(yè)機械裝備仍然處在比較落后的狀態(tài),數(shù)字化和智能化的基礎(chǔ)依然比較薄弱。
博創(chuàng)主要聚焦把機器本身變得更加智能化,在作業(yè)過程中真正實現(xiàn)機器替代人工,減輕人的作業(yè)勞動量。從傳統(tǒng)機器到未來的無人化機器是一個循序漸進的過程,博創(chuàng)目前圍繞機器本身智能化方向推進,在這個過程中融合自動駕駛技術(shù)、自動控制技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。目前,真正智能化的拖拉機已經(jīng)可以做到在整個作業(yè)過程當中實現(xiàn)完全數(shù)字化,在人為不干預(yù)的情況下自主進行相關(guān)作業(yè)。
目前我國已經(jīng)實現(xiàn)了很多智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,農(nóng)機衛(wèi)星導(dǎo)航已經(jīng)成為我國智慧農(nóng)業(yè)中真正為廣大用戶所能接受的技術(shù)。比如,導(dǎo)航衛(wèi)星,新疆地區(qū)已經(jīng)有3萬至4萬臺智能化機器的使用。還比如,甘蔗收割機械、棉花收割機械以及整個插秧機自動駕駛系統(tǒng)等,這表明我國目前在智能化機械裝備領(lǐng)域已經(jīng)有一些進展。
除了傳統(tǒng)機械智能化升級以外,智能化的機械裝備也是配合所謂“新農(nóng)人”的方式,才能夠有效地把作業(yè)效率提升起來。除了智能插秧機、智能收割機在我國市場的推廣以外,結(jié)合智能化機器、智能化機具,讓新一代能夠操作智能化裝備的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員受益于智能化機械裝備。
拿拖拉機來講,配備智能駕駛和拖拉機電業(yè)提升系統(tǒng)之后,用戶使用普通拖拉機一天大概作業(yè)80到90畝,是智能化拖拉機一天可以實現(xiàn)近200畝的作業(yè)面積。再如,智能插秧機相較于傳統(tǒng)插秧機作業(yè)效率提升10%—20%,還可以把原來傳統(tǒng)的插秧機三個人減少到一個人操作,節(jié)約人力成本。智能化裝備的核心價值優(yōu)勢是在提升效率的同時,減輕對機手熟練度的要求。同時在成本方面,通過軌跡優(yōu)化提升作業(yè)效率。
博創(chuàng)于2014年12月成立,前身是一家從事機器人產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的公司,后持續(xù)在農(nóng)機物聯(lián)網(wǎng)和作業(yè)系統(tǒng)方面進行優(yōu)化工作,目前,我國大概有超過50萬臺的農(nóng)業(yè)機械裝配有博創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)終端,包括棉花采摘機和甘蔗收割機等高端智能化機械。今年農(nóng)機北斗大數(shù)據(jù)系統(tǒng)方面,也為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部北斗大數(shù)據(jù)提供了很多的后臺數(shù)據(jù)支持。我們相信智能化和物聯(lián)網(wǎng)是未來每臺農(nóng)機必須要配置的標準化系統(tǒng)。
工作人員在智慧農(nóng)場的控制中心查看作業(yè)情況
在建設(shè)智慧農(nóng)場過程中,我們把智能化的農(nóng)機、農(nóng)業(yè)的大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng),結(jié)合人員組織和農(nóng)資管理形成一整套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)?,F(xiàn)在已經(jīng)在國內(nèi)很多地區(qū),就水稻、玉米方面形成標準化應(yīng)用,包括農(nóng)機智能控制系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、作業(yè)過程中的自動駕駛和大數(shù)據(jù)服務(wù),為政府提供了農(nóng)業(yè)機械智慧農(nóng)機管理平臺和作業(yè)過程中監(jiān)管平臺。同時,我們?yōu)檗r(nóng)場提供耕種管收全流程數(shù)字化的解決方案,包括糧食作物中的水稻和小麥,以及經(jīng)濟作物中的棉花和甘蔗。
數(shù)字化系統(tǒng)會把人員管理、設(shè)備管理、農(nóng)資管理,以及作業(yè)過程中作業(yè)的數(shù)據(jù)、作業(yè)的調(diào)度管理和整個后臺大數(shù)據(jù)融合起來,為客戶提供一整套農(nóng)業(yè)智慧大腦作業(yè)的服務(wù)系統(tǒng)。
浙江嘉興的廣陳鎮(zhèn)有一個智慧農(nóng)場,應(yīng)用我們智慧農(nóng)場管理系統(tǒng)和農(nóng)科院的水稻種植專家合作開發(fā)的水稻農(nóng)機農(nóng)藝融合,通過使用無人水稻插秧機、拖拉機和收割機,能夠非常標準化地執(zhí)行高產(chǎn)水稻農(nóng)藝的過程,有效對“耕種管收”每一個環(huán)節(jié)進行高質(zhì)量的生產(chǎn)管理,不依賴于對機手的要求,同時把整個過程進行數(shù)字化管控,為后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn)迭代提供直接的數(shù)據(jù)支撐。
在北京,我們建設(shè)了一個406畝的水稻數(shù)字化種植園,把無人的水稻插秧機、拖拉機、收割機進行現(xiàn)場布置,包括整個物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。未來我們希望通過高標準的種植,結(jié)合智能化的解決方案對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全流程進行有效數(shù)字化管控,最后得到一個高標準、高質(zhì)量的產(chǎn)出。