農機自動化 實現智慧農業的必經之路

孫鴻雁

(梨樹縣沈洋鎮人民政府，吉林 梨樹 136535)

0 引言

農業作為我國的支柱產業，如今正面臨著重要的轉型升級，這是在機械自動化技術和現代信息技術的共同推動下產生的。在過去幾十年的發展過程中，我國農業逐步向機械化、自動化的方向發展，諸多自動化農機被運用到了農業生產的各個方面，很大程度上解放了農民的雙手，大大提升了農業生產效率，而在信息技術高速發展的今天，對農業的要求不僅僅停留在效率層面，而是向智慧的方向發展。農業生產中涉及大量信息，包括但不限于地理位置、氣候、作物狀態信息、機械運行狀態信息等，其中每一項信息都關系到農業生產的質量和效率，通過人來獲取和處理這些信息并做出決策是不及時也是不準確的，因此需要遙感、物聯網、大數據處理等信息技術的配合才能做出最準確、最合理的決策。由此可見，以自動化技術為基礎的智慧農業將會是我國未來農業發展的必然趨勢。

1 智慧農業的內涵及發展現狀

智慧農業是在傳統農業的基礎上，與遙感技術、大數據獲取及處理技術、衛星定位技術、物聯網技術等信息化技術相結合，實現農業生產的各個環節都能進行智慧地分析數據發現問題，運用智能的邏輯思維做出最佳決策。運用人工智能來取代原本的人工獲取信息做出決策的過程，其最終目的是實現農業生產過程的無人化、自動化、智能化管理。總的來說，智慧農業的內涵在于提高農業生產的科學化與智能化，通過與高端信息技術的結合實現農業生產模式的升級，不僅以提高生產效率和效益為目的，更重要的是促進生產模式的科學化與合理化。

從智慧農業的發展來看，正推動著我國的農業向精確性、少人化與可靠性的方向發展[1]。精確性是與以往的粗放式農業相對應的，該特征體現在智慧農業的精準化資源配置，在最適宜的時間將資源以最佳的量投入到農業生產中；少人化體現在智慧農業推崇的無人化管理，通過傳感器數據獲取、大數據等技術，由傳感器替代人的感官獲取信息，由計算機替代人腦進行思考，做出最準確的決策；可靠性則是在以往農機在惡劣的工作環境或是長時間連續工作的條件下常出故障的情況下考慮的，可靠性欠佳一直以來是自動化農機設備最受關注的問題，可靠性不夠則是得不償失的，因此智能化地對農機的運行狀態進行檢測，提高農機的可靠性是智慧農業的重要方向之一。

2 智慧農業發展的限制因素分析

我國目前的智慧農業還處于起步階段，受到了很多因素限制，包括農機自動化水平、農民的操作水平、配套設施的完善程度等，但其中最主要的一點就是農機自動化程度的欠缺。利用智慧農業的幾個應用案例進行分析。

2.1 溫室大棚農業智能化監控設備

溫室大棚設立的目的是為了在特定時期給予農作物最佳的生產環境，包括適宜的溫度、濕度、光照、肥料等[2]，監控設備能夠對這些因素進行實時的測定，保證其始終處于一個合理的范圍，但是澆水、施肥、調溫等作業過程還是需要人為參與，并沒有實現智慧農業無人化管理的目標，究其原因則是農機自動化水平的欠缺，無法與智能化的農機配合到位造成的。

2.2 節水灌溉智能化監測設備

節水灌溉智能化監測設備通過智能傳感和計算機控制技術，智能地監測作物生長狀況、土壤含水量、氣溫、光照等與灌溉有關的因素，在最適宜的時候為農作物供給足量的水分，目前在部分智能化的農場有所應用，土壤水分傳感器、水位傳感器等技術也日漸成熟，但仍達不到理想化的效果，自動化技術太過粗糙導致問題故障頻發，很多步驟還需要人力的參與。

2.3 智能化收割機

智能化收割機常被應用于大規模或特大規模的農場收割，綜合運用了全球定位導航系統、衛星遙感技術等來確定方位進行自動化駕駛和收割作業，但其應用并不普及，其中很重要的原因是穩定性欠佳，難以實現無人化與自動化，主要原因還是要歸于農機的自動化水平的欠缺，導致設備運行得不到很好的保障。

通過上述分析可以看出，農機自動化水平是實現智慧農業的主要限制因素之一，換句話說則是農機由自動化向智慧化轉型對接的層次還不匹配。自動化水平欠佳導致智慧農業很多好的方面僅停留在紙面上，自動化水平達不到，則智慧農業的實現只能是紙上談兵。因此，我國在發展智慧農業的道路上必須經歷農機自動化水平的提升。

3 農機自動化水平提高的關鍵點

3.1 組織構建綜合型自動化農機研發團隊

眾所周知，自動化農業機械的研發是一項多學科、多專業的綜合型項目[3]，包含機械工程、動力與電氣工程、物理學、農學、材料科學等，打造這樣一支綜合型科研創新隊伍，是提升我國農機自動化水平，突破農機自動化發展瓶頸的重要途徑。各學科各專業協調配合，不僅要各司其職做好本職工作，更重要的是加強學科之間的溝通交流，能夠避免后續對接中的大量矛盾與沖突，保證了自動化設備的研發效率與可行性。同時，建設這樣一支團隊對于農業機械技術的創新，自動化農機的推廣，提高行業影響力也具有重要意義。

3.2 加強基礎設施、配套設施的建設

相對而言，農村的各類基礎設施建設比較落后，而很多自動化農機想要發揮作用離不開基礎設施的配合。例如農機自動駕駛的衛星導航技術需要建設基站才可定位準確，因此建設基礎設施是農機自動化水平提高以及自動化農機各項機能正常發揮的關鍵；農業從業者的文化水平相對較低，而自動化設備的推廣、使用、售后服務等，都需要多種配套設施來保障，因此建立完善的配套設施，有助于自動化機械的推廣和應用， 同時還能夠保障農機設備的正確操作與維修，因此配套設施的建設也需要與農機的研發同步進行。

3.3 提高自動化農機研發投入與購置補貼

從農機的研發角度來看，需要增加自動化與智能化研究方面的投入，將先進的技術應用到農業機械，吸引各類機械自動化、信息化領域的人才投身到農業和農機的發展中來，提高行業吸引力才能邁出農機自動化發展的第一步。從農機購置的角度來看，農戶購置農機時考慮的因素往往除了設備性能、使用條件、設備質量之外，最主要的還是購置成本。國家在農機購置方面給予了較多的補貼，補貼力度的大小直接對農戶購置自動化農機的積極性產生了影響，進而對各類自動化農機的推廣與應用造成影響。因此提高研發和補貼的投入也是農機自動化發展的關鍵。

4 結語

智慧農業是我國農業發展的新方向，也是實現農業現代化的必然結果。我國農業經歷了很長一段時間自動化的發展與進步，相較以往已有了質的飛躍，自動化的設備遍及農業生產的全周期、全過程，且還在不斷的更新換代，自動化水平仍在上升過程當中。但是我國農業在由自動化向智慧化發展過程中，很多問題逐漸暴露出來，這對于智慧農業的發展其實未嘗不是一件好事，智慧農業的推進其實也在促進農機自動化向更高、更精細、更全面的方向發展。因此我們須認識到，農機自動化是實現智慧農業的必經之路，應在此基礎上不斷提高農機自動化的水平并向智慧農機的方向發展，提高我國的農業競爭力，促進我國農業現代化的實現。

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