人工智能在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

任永瓊

（銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院 貴州省銅仁市 554300）

作為計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合體現(xiàn)，人工智能技術(shù)對(duì)于我國(guó)各行各業(yè)的發(fā)展都帶來了非常好的發(fā)展前景，而農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也是如此。未來無(wú)論是選種還是種植過程，都可以使用人工智能技術(shù)，這能夠讓農(nóng)業(yè)系統(tǒng)得到更好的發(fā)展與進(jìn)步。

1 人工智能技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的相關(guān)技術(shù)

農(nóng)業(yè)在未來發(fā)展的過程中如果想要走向智能化，就需要使用信息技術(shù)來采集信息，使用技術(shù)與設(shè)備的互聯(lián)互通來形成專門的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而更好的獲取到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中需要收集的相關(guān)數(shù)據(jù)，比如說溫度、濕度、酸堿性、土壤情況、光照情況等等。這些數(shù)據(jù)呈現(xiàn)之后，才能夠使用人工智能技術(shù)來對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行干預(yù)。

1.1 無(wú)線技術(shù)

使用無(wú)線技術(shù)能夠讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形成局域網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)將各種電子設(shè)備與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相結(jié)合，主要利用了電子設(shè)備的無(wú)線上網(wǎng)功能以及傳輸功能。現(xiàn)如今無(wú)線技術(shù)在人們的生活中已經(jīng)得到了應(yīng)用與落實(shí)，比如說人們?cè)诨就ㄐ诺倪^程中可以使用掌上終端和網(wǎng)絡(luò)化媒體。而隨著社會(huì)水平的發(fā)展與進(jìn)步，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中也可以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與人工智能技術(shù)進(jìn)行鏈接。一方面人工智能技術(shù)可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)狀況來將信息呈現(xiàn)給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，同時(shí)使用數(shù)據(jù)分析來選擇合適的處理方法，這讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的問題處理效率得到了極大的提升與進(jìn)步。其次則是使用人工智能技術(shù)還能夠在不同的狀況下來對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行引導(dǎo)與處理，從而提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量。

1.2 射頻識(shí)別技術(shù)

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，射頻識(shí)別技術(shù)的主要方向就是通信工作，這一技術(shù)的基本原理就是使用無(wú)線電信號(hào)來對(duì)農(nóng)業(yè)檢測(cè)目標(biāo)進(jìn)行感知，從而更好的記錄檢測(cè)目標(biāo)當(dāng)下實(shí)際狀態(tài)。人工智能在使用了射頻技術(shù)之后，能夠在短距離信息傳輸中擁有更快的速度以及更精準(zhǔn)的識(shí)別性。這一技術(shù)需要使用應(yīng)答儀器、軟件系統(tǒng)、閱讀設(shè)備。射頻識(shí)別技術(shù)在實(shí)際使用的過程中需要人工智能處理較大的信息量，但是同時(shí)也帶來了相當(dāng)客觀的功能作用，比如說能夠檢測(cè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中空氣污染等等復(fù)雜的情況。圖1 為射頻識(shí)別技術(shù)的實(shí)際使用過程。

1.3 傳感網(wǎng)技術(shù)

人工智能技術(shù)的使用需要與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行鏈接，同時(shí)也需要與系統(tǒng)進(jìn)行鏈接，而傳感網(wǎng)技術(shù)的主要方向就是實(shí)現(xiàn)對(duì)于智慧農(nóng)業(yè)收集信息的集成以及綜合處理，傳感網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)處理部件可以根據(jù)信息的隨機(jī)化分布來構(gòu)建出網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這就是傳感網(wǎng)。在傳感網(wǎng)當(dāng)中，擁有相當(dāng)多的數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，主要的原因就是為了應(yīng)對(duì)復(fù)雜的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作。從而更好的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。雖然當(dāng)下傳感網(wǎng)技術(shù)與人工智能技術(shù)的結(jié)合依舊有著一定的缺陷，但是在未來隨著農(nóng)業(yè)智能化水平的逐漸提升與發(fā)展，智慧農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)傳輸以及應(yīng)用層面將會(huì)擁有更好的核心作用。可以說傳感網(wǎng)技術(shù)屬于人工智能技術(shù)當(dāng)中的一項(xiàng)核心技術(shù)。

圖1：射頻識(shí)別技術(shù)

2 人工智能技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀

我國(guó)屬于農(nóng)業(yè)大國(guó)，作為我國(guó)的主要經(jīng)濟(jì)產(chǎn)能，農(nóng)業(yè)是一切生產(chǎn)的首要條件。當(dāng)下發(fā)展的過程中，人們對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量以及安全要求越來越高，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸走向了復(fù)雜化。而為了應(yīng)對(duì)這一發(fā)展趨勢(shì)，就需要在農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中進(jìn)行技術(shù)性的創(chuàng)新，因此人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中逐漸得到了應(yīng)用與使用。使用人工智能技術(shù)，能夠更好的實(shí)現(xiàn)智能化代替人工化，從而在根本上降低農(nóng)業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)成本，讓我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展和進(jìn)步。

二十世紀(jì)初，人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用就已經(jīng)開始了。人工智能技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行結(jié)合的主要目的就是能夠讓農(nóng)作物在耕種、播種、栽培、管理過程中降低人力消耗，提升工作效率。而后來隨著人工智能技術(shù)的逐漸發(fā)展，識(shí)別系統(tǒng)水平也隨之提升，針對(duì)于這一系統(tǒng)設(shè)計(jì)出了能夠進(jìn)行智能化采摘的機(jī)器人。同時(shí)這一技術(shù)還可以對(duì)土壤的實(shí)際狀況進(jìn)行探測(cè)，從而對(duì)病蟲害進(jìn)行自動(dòng)的預(yù)警。除了農(nóng)業(yè)種植之外，在農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖當(dāng)中也可以發(fā)現(xiàn)人工智能技術(shù)的身影，比如說可以對(duì)牲畜進(jìn)行識(shí)別，穿戴智能設(shè)備。人工智能技術(shù)的應(yīng)用與廣泛的落實(shí)，一方面實(shí)現(xiàn)了科學(xué)種植與科學(xué)養(yǎng)殖，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理效率得到了提升，同時(shí)這種技術(shù)的出現(xiàn)還降低了農(nóng)藥的使用與化肥的使用，避免環(huán)境出現(xiàn)嚴(yán)重的污染。

在二十世紀(jì)八十年代，我國(guó)就已經(jīng)開始將人工智能技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，最開始形成的專家系統(tǒng)為對(duì)黑土小麥的信息查詢。取得了一定成果之后，我國(guó)進(jìn)一步開始了對(duì)人工智能技術(shù)的研究，并且將這一技術(shù)成功的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)當(dāng)中，研發(fā)出了一系列可以進(jìn)行精細(xì)化勞作的智能機(jī)器人。可以說在未來發(fā)展的過程中，人工智能技術(shù)在果園、農(nóng)場(chǎng)、林場(chǎng)當(dāng)中都得到廣泛應(yīng)用。

3 人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)新方式中的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)如今有了多種生產(chǎn)新方式，比如說精確化種植與精確化養(yǎng)殖，建設(shè)農(nóng)業(yè)設(shè)施等等，這都是關(guān)鍵的智能發(fā)展方向，而在這些內(nèi)容當(dāng)中，人工智能技術(shù)在不同生產(chǎn)方式下的實(shí)際應(yīng)用效果也各不相同。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)這一概念最早出現(xiàn)在二十世紀(jì)的美國(guó)，可以說這一概念的出現(xiàn)，幾乎是農(nóng)業(yè)的領(lǐng)域的一場(chǎng)全新革命，主要的特征就是使用了人工智能技術(shù)當(dāng)中的3S 技術(shù)以及傳感技術(shù)，并且將這兩大技術(shù)進(jìn)行了融合。

精確化種植開展的過程中，使用人工智能技術(shù)，能夠根據(jù)土壤的實(shí)際條件以及農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況來進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化調(diào)節(jié)，從而確定農(nóng)作物的最佳生長(zhǎng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于農(nóng)作物生長(zhǎng)現(xiàn)狀的系統(tǒng)化診斷。同時(shí)使用這一方式，還可以根據(jù)診斷結(jié)果來優(yōu)化種植配方，從而實(shí)現(xiàn)科學(xué)化的管理。因此，人工智能技術(shù)應(yīng)用于精確化種植過程中，能夠進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，提升作物產(chǎn)量，讓農(nóng)業(yè)資源實(shí)現(xiàn)最佳利用。

精確化養(yǎng)殖開展的過程中，使用人工智能技術(shù)就能夠形成智能化的專業(yè)養(yǎng)殖流水線，從而對(duì)禽畜實(shí)現(xiàn)精確化飼養(yǎng)以及對(duì)禽畜的疾病自動(dòng)診斷。使用這一技術(shù)，還可以降低人工工作量，比如說禽畜產(chǎn)生的廢物，可以進(jìn)行自動(dòng)化的分類回收。而在水產(chǎn)養(yǎng)殖的過程中，可以針對(duì)于現(xiàn)有的人工智能技術(shù)來建立形成專業(yè)化的養(yǎng)殖監(jiān)控管理系統(tǒng)，從而對(duì)水質(zhì)情況進(jìn)行檢測(cè)。農(nóng)戶在養(yǎng)殖的過程中可以通過手機(jī)以及電腦等信息終端來顯示出數(shù)據(jù)的異常，一旦出現(xiàn)問題，系統(tǒng)就可以進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警并且調(diào)控，從而保證水質(zhì)。

3.2 人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

人工智能技術(shù)的應(yīng)用還可以落實(shí)在經(jīng)營(yíng)環(huán)節(jié)，具體來說就是能夠搭建出電商平臺(tái)，從而將農(nóng)業(yè)信息實(shí)現(xiàn)一體化的整合與處理。這種方式在控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的同時(shí)，也能夠?qū)⑥r(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商與農(nóng)戶的關(guān)系實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的改善和提升。當(dāng)下現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)銷售電商軟件當(dāng)中包括多種實(shí)現(xiàn)的場(chǎng)景，比如說智能設(shè)備終端、手機(jī)軟件終端等等，這都是非常關(guān)鍵的內(nèi)容以及方式。人工智能技術(shù)在實(shí)際施工的過程中，不僅僅能夠讓農(nóng)產(chǎn)品走向智能化經(jīng)營(yíng)與銷售，同時(shí)也能夠通過智能平臺(tái)的搭建來對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全進(jìn)行監(jiān)督和管理，從而更好的提升農(nóng)產(chǎn)品品牌效應(yīng)。

3.3 人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)管理云平臺(tái)建設(shè)中的應(yīng)用

隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，人工智能技術(shù)涉及到的一些基本技術(shù)都可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)管理云平臺(tái)的建設(shè)當(dāng)中。這一技術(shù)集成了多種人工智能技術(shù)的管理方式，能夠完善產(chǎn)品檢測(cè)以及營(yíng)銷服務(wù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)災(zāi)害的實(shí)時(shí)檢測(cè)與評(píng)估。對(duì)于農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境來說，也可以使用3S 技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)與防治，同時(shí)也能對(duì)動(dòng)植物疫情進(jìn)行精確的預(yù)警與防控，從而讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程都走向便捷化、安全化、智能化、科學(xué)化。

3.4 人工智能技術(shù)在感知網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工作中的應(yīng)用

想要建設(shè)感知網(wǎng)絡(luò)，首先就需要完成對(duì)于各類具有傳感能力器材的安裝與鋪設(shè)，其中包括的傳感器類型分別包括溫度傳感器、濕度傳感器、數(shù)據(jù)綜合處理器等等。建成了感知網(wǎng)絡(luò)對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說有著非常重要的意義，一方面可以更好的了解當(dāng)下農(nóng)村實(shí)際發(fā)展數(shù)據(jù)，同時(shí)另一方面可以明確人工智能技術(shù)在其中的數(shù)據(jù)分析與計(jì)算作用。比如說感知網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)出當(dāng)下土壤環(huán)境缺水，人工智能技術(shù)就可以自動(dòng)啟動(dòng)噴灌設(shè)備，從而保證農(nóng)作物產(chǎn)量不受到影響。除了天氣方面的數(shù)據(jù)之外，感知網(wǎng)絡(luò)的存在還能夠檢測(cè)病蟲害情況，使用人工智能技術(shù)，使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行藥物噴灑或者進(jìn)行生物防治，總而言之好處在于及時(shí)、準(zhǔn)確。

3.5 人工智能技術(shù)在控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面的應(yīng)用

控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要根據(jù)當(dāng)下已經(jīng)有的控制核心來進(jìn)行工作，通過向相關(guān)單位以及服務(wù)設(shè)施發(fā)送控制指令之后，就能夠修正整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行方案以及運(yùn)行特點(diǎn)，進(jìn)而提高運(yùn)行質(zhì)量。本文認(rèn)為，未來如果想要建成綜合性的多分區(qū)控制網(wǎng)絡(luò)，主要的方式就是對(duì)一些重點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行高效研究與分析。比如說對(duì)于農(nóng)村村級(jí)單位可以建立綜合性的農(nóng)業(yè)控制體系，此時(shí)可以稱這一體系為第一層控制系統(tǒng)，再通過人工智能技術(shù)對(duì)于整個(gè)農(nóng)田區(qū)域各類氣候參數(shù)的了解之后，就能夠明確當(dāng)下農(nóng)田區(qū)域農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境。主要的作用在于向水利設(shè)施、電力系統(tǒng)以及這一地區(qū)的農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行剖析，發(fā)出具體指令之后，就能夠明確在今后可能會(huì)發(fā)生的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題，從而使用合適的方法來提升農(nóng)作物產(chǎn)量。

對(duì)于較大農(nóng)田區(qū)域的控制系統(tǒng)來說，工作的主要方式就是通過對(duì)當(dāng)下區(qū)域各個(gè)產(chǎn)業(yè)占比的情況進(jìn)行研究，分析農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)整體收入占比，從而更好的探索我國(guó)農(nóng)業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展前景以及未來變革的主要方向，這能夠幫助我國(guó)的大區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)擁有農(nóng)業(yè)系統(tǒng)發(fā)展方案。比如說我國(guó)當(dāng)下要求加強(qiáng)對(duì)農(nóng)作物的價(jià)格控制，使用了人工智能技術(shù)帶來的新型農(nóng)業(yè)技術(shù)，能夠讓這一地區(qū)的農(nóng)業(yè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展與提升。同時(shí)通過對(duì)這一年份氣象環(huán)境以及農(nóng)作物生長(zhǎng)空間以及氣候環(huán)境的分析，可以發(fā)現(xiàn)這一地區(qū)存在農(nóng)作物大幅度產(chǎn)量較低的風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)于這一問題，制定出的對(duì)策就是做好這一整個(gè)區(qū)域內(nèi)部農(nóng)業(yè)資源的協(xié)調(diào)工作。而另一方面則是通過人工智能采集到的信息進(jìn)行分析，上傳農(nóng)業(yè)部，讓上級(jí)部門能夠做好對(duì)市場(chǎng)內(nèi)農(nóng)作物儲(chǔ)量抗沖擊工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，人工智能技術(shù)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)體系當(dāng)中存在的問題比較多，比如說基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不全面、工作方法無(wú)法深入分析等等，這些問題的出現(xiàn)導(dǎo)致人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)當(dāng)中的實(shí)際使用效果明顯下降。想要解決這些問題，主要的方法就是建成預(yù)測(cè)系統(tǒng)、構(gòu)建數(shù)據(jù)計(jì)算以及分析系統(tǒng)，同時(shí)還需要對(duì)現(xiàn)有的觀測(cè)對(duì)象進(jìn)行全方面的關(guān)注，重視各項(xiàng)數(shù)據(jù)的收集計(jì)算，從而更好的發(fā)揮出人工智能技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用效果以及應(yīng)用水平。