極飛科技數字農業技術裝備應用及發展前景

廣州極飛科技股份有限公司

王 曉

一、極飛科技為數字化智慧農業生產提供技術裝備

廣州極飛科技股份有限公司成立于 2007 年，2013年開始深耕農業領域，以“提升全球農業生產效率”為使命，研發制造機器人+AI，深度應用于農業領域，為數字化智慧農業提供技術裝備。

極飛的技術和產品涵蓋農業生產數字基礎設施、智能精準農機、數字化智慧農業生產操作系統等三大領域（圖1）。

圖1 極飛技術和產品覆蓋三大領域

極飛科技的六大產品線有：極飛農業無人機、極飛農業無人車、極飛農機自駕儀、極飛農業物聯網、極飛遙感無人機、極飛智慧農業生產操作系統，涵蓋農業生產的耕、種、管、收全過程。

圖2 極飛六條產品線示意圖

極飛科技的上述六大產品線，為農戶、家庭農場、合作社等農業生產經營主體提供了高效的農業生產工具和手段；為中、大型農場提供少人化、無人化農業生產的軟硬件整體解決方案；也為各級政府數字農業農村建設和鄉村振興，提供了構建農業農村大數據平臺和各種應用平臺的開放式整體解決方案。

需要指出的是，極飛科技的數字化智慧農業生產操作系統，實現了天空地一體感知、數字化智能作業，極大地推動了北斗衛星在農業中的應用。通過建立基于北斗衛星的RTK（Real Time Kinematic即載波相位差分技術）導航網絡，實現厘米級精度的：1.帶RTK坐標的精確測繪地塊；2.帶RTK坐標的極飛感知和作業設備；3.RTK精準定位的空中和地面作業。北斗應用成為數字化智慧農業生產不可或缺的一部分。

二、中國農業產業數字化、智能化發展是必由之路

1．中央對中國農業數字化、智能化做出科學頂層設計

《中共中央關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二〇三五年遠景目標的建議》提出，推進數字產業化和產業數字化，推動數字經濟和實體經濟深度融合。2021年中央一號文件也明確指出，“發展智慧農業，建立農業農村大數據體系，推動新一代信息技術與農業生產經營深度融合”。

數字技術是解決國內長期未決的“兩融合”，即農機農藝融合和機械化信息化融合的有效途徑，也是應對城鎮化和農村人口老齡化而帶來的誰來種地問題的解決之道。極飛科技通過提供農業生產數字基礎設施、智能精準農機和數字化智慧農業生產操作系統，實現軟硬件協同、云邊端一體，涵蓋農業生產的耕、種、管、收全過程，通過農業生產中的全面感知、自主決策和自動執行實現農業生產的數字化和智慧化，用大數據和人工智能定義農業生產，從經驗性農業生產邁向數字化知識型農業生產，會種一畝地，就能種萬畝田。

圖3 數字化智慧農業生產示意圖

2．數字化、智能化帶來農業生產方式變革

基于極飛科技的農業生產數字基礎設施和智能精準農機感知并收集海量數據，極飛的云原生PaaS和SaaS平臺在農業人工智能的加持下，存儲、運算、建模、決策，輸出作業圖譜到農機，并由智能農機變量、精準地自動執行，有效地把凝聚了農業知識的農業生產要素數字孿生和農作物數字孿生技術，與融合了農藝農技的極飛智能農機作業結合在一起，整個系統構成了數字化智慧農業生產操作系統。

以下是智能化耕、種、管、收的作業場景（圖4—7）：

圖4 極飛農業生產數字操作系統——耕

圖5 極飛農業生產數字操作系統——種

圖6 極飛農業生產數字操作系統——管

圖7 極飛農業生產數字操作系統——收

三、極飛科技助力中國現代農業發展

1．中國現代農業發展進入一個新階段

中央提出準確把握新發展階段，深入貫徹新發展理念，加快構建新發展格局，即構建起國內循環為主、國內國際雙循環的新發展格局。對農業而言，全面推進鄉村振興的目標，確保“藏糧于地，藏糧于技”，中國現代農業發展進入一個新階段。從目前的技術大類別上看，種子技術、數字技術、新能源技術，是我國保障糧食安全、提升農業生產效率、做大做強農業產業的關鍵領域；同時需要推動農機產業鏈、價值鏈提質增效，通過數字化智能農機的研發與生產，實現農機產業的高質量發展，為現代農業發展進入新階段提供新一代技術裝備。

2．新型農業技術裝備發展方向

（1）總體特點。未來新型農業動力機械，是以農業機器人的形態發展的，主要體現在：1）電動電驅輔之以傳統內燃機，滿足未來不同功率需求和碳中和要求；2）全面感知、自主決策和自動執行，實現智能化、少人化、甚至無人化農業生產；3）模塊化與專業化結合，實現一機多用和多場景復用；4）大型通用農機與小型多用途農機使用場景進一步分化，即大型通用農機使用場景日益集中并縮小，小型智能農機應用日益廣泛并形成集群化、體系化。

（2）未來農業機器人的發展成體系化。農業機器人體系，包含農業生產數字基礎設施（農田高清數字地圖、RTK導航網絡、無人機遙感和物聯設備等）；飛行機器人、地面機器人和智能化改造的傳統農機；以云原生農業數據庫和農業人工智能為核心的農業大數據系統和應用，形成云、邊、端協同、軟硬件一體的機械化、數字化、精準化、智能化的農業生產操作系統。

（3）未來農業機器人是基于農業大數據應用和農業人工智能的高度發展與完善。極飛農業生產數字基礎設施和數字化智能農機的廣泛應用，產生大量農業生產數據，基于極飛農業時空數據庫和農業人工智能的深度學習系統，及其對農業大數據的儲存、計算、建模、調用等功能，使得農技農藝數字化、模型化，實現全面感知、自主識別和自動執行的軟硬件結合與匹配，構成云原生的農業專用PaaS和SaaS。

（4）未來農業機器人從應用方式出發，以核心功能組合出各種形態的新型農業動力機械，并進行集群化部署，即機器設備本身就部署在農田里，不再需要頻繁地將農機開/運到作業現場。田頭部署農業無人機+起降補給系統，類似城市中的電話亭，無人機在頂部起降，底下部分用于存放農藥化肥等農資；地面機器人部署停靠系統，農業無人車從停靠點出發進行農事執行，結束之后自動返回補給；連接道路上的運輸系統，可實現從田間地頭、到倉儲加工、最后到餐桌上的自動化流程。農業機器人能夠自動行駛與路徑規劃、作物目標識別與分析、動作臂自主規劃與控制、多機協作和智能交互。從功能上看可分為：動力主機、移動執行、末端執行器（耕種管收）、傳感器及機器視覺、決策執行、傳輸運輸、初步篩選加工、能源與農資補給站等。

中國現代農業發展未來可期。在中央大政方針指引下，在政府主管部門具體指導下，在各界共同努力下，中國農業生產的場景、效率和成果將日新月異，并在世界農業生產技術中獨樹一幟。Θ（作者為極飛科技高級副總裁）