李永志,李 巨
(1.華南理工大學,廣東 廣州 510630;2.重慶工商職業學院,重慶 401520)
近年來,移動互聯網、大數據以及人工智能等現代科學技術得到飛速發展,為社會的智能化發展提供了新方向。計算機智能化技術被廣泛應用于各個領域當中,其在現代農業機械中的應用,大幅度提升了機械的可操控性,使得農業生產的效率有了巨大提升,農業資源的開發與利用也有更高的技術支持,農業生產變得更加高效、便捷,農產品的經濟效益也得到迅猛提升,使我國的農業發展進入到了一個全新的時期。
目前,計算機智能化技術已經被廣泛應用于農業生產中并發揮出了不可替代的作用。在我國,農村面積較廣,但是農民的文化程度卻普遍較低。因此,農業機械管理上存在著諸多的問題,導致了各類農業機械難以發揮出實際效果,一些農民使用農業機械時,對機械構造與操作方式不了解,經常出現操作不當或只會使用某幾項功能等情況,不僅無法將機械的作用發揮出來,而且帶來了安全隱患,造成生命財產損失。 而應用計算機智能化技術之后,在應用機械使用時,借助于智能設備,合理使用各項操作功能,提升農業生產效率[1]。
計算機智能化技術在農業機械維修中也發揮著重要作用。一旦農業機械發生故障,可以借助于計算機技術在最短的時間內找到故障,讓維修人員獲得更加準確、有效的故障信息,第一時間排除故障,節省機械維修的時間;此外,計算機智能技術還能夠提供預警信息,可對農業機械整個運行狀態進行動態性監控,一旦機械運行異常或是出現可能損壞機械的情況,計算機會馬上發出預警或是執行預防措施,確保機械與操作者的安全[2]。
目前農業機械能源主要以柴油機居多,原因是柴油機的功率比較大,運行時更加穩定,能更好地滿足各類農業生產強度。農業生產當中的新能源指的是太陽能、風能等,其中又以太陽能應用較多。太陽能是一種新型動力,在病蟲害的防治以及作物種植、灌溉、栽培等多種農業活動當中均有應用,大幅度提升了農業生產的效益;而且太陽能是一種可再生性能源。因此,以太陽能作為動力能源的農業機械,更有利于生態環境的保護。太陽能的運用還包括光電溫室大棚、養殖場的電力和熱能提供以及病蟲害防治所使用的誘蟲燈電力等。這些新能源的運用,不僅降低了農民在經濟方面的負擔,還減少了各類化肥、農藥的使用量,大幅度降低了對生態環境的破壞。此外,太陽能光電水泵的開發和應用,也讓太陽能有了新的使用途徑。這種水泵既可以用于灌溉農田,又能對灌溉強度和范圍進行控制,大大提升了農業灌溉的精準度[3]。
計算機視覺技術模擬了人類視覺,借助于攝像機、計算機等設備,可以通過視覺技術對農業目標進行識別,對相應的目標開展跟蹤和測量,及時找出其周邊存在的各類障礙物體,再通過微機技術的支持和處理規劃出機械的最佳運行路線。計算機視覺技術與其他現代化技術相結合擁有了更多的功能,例如采集與分析周邊環境的相關信息,對農作物的生長趨勢與位置進行識別,對農業機械運行的路線進行合理規劃等,除了對農產品的品質進行分級和鑒定之外,視覺技術還可以應用于農業生產作業當中,例如對農產品的生產狀況進行監測,調查農產品的病蟲害狀態,觀測農田的墑情等,使得農業生產管理上升到一個全新高度[4]。
計算機智能技術的應用推動了現代農業生產自動化的實現,農業機械的應用代替了大部分的人力作業,而智能化農業機械又進一步降低了人力資源的投入。通過計算機對農業機械作業進行全面操作與監控,農民甚至可以對農業機械實施遠程操控,無需出門便可完成農田作業。另外,智能化技術也被廣泛運用到了農業機械設計與制造當中,如通過智能CAD 技術,可以完成農業機械的參數三維化設計,使得設計出來的農業機械更加完善、精準[5]。
GPS 導航技術用于農業機械中,可以通過GPS 導航模塊將機械與互聯網構建連接,使得農業機械在作業時,能夠對農作物具體的質量、產量等相關信息進行收集,并確保信息的準確性、可靠性,從而為下一個階段的農業生產提供更多的參考依據,不僅在生產技術方面發揮了優化和改進作用,也讓農業技術的進步與發展有了更多、高效的數據支持。此外,GPS 導航技術在智能化技術的支持下,在無人駕駛農機中得到了運用,進一步提高了農業生產的精準度。小型無人機、飛行器等機械引入了GPS 導航后,可以提前對飛行的速度、高度以及路線進行設定,讓無人機可以更加準確地完成大面積的農藥噴灑、施肥等作業。相關調查數據顯示,采用裝有GPS 導航系統的無人機進行農藥噴灑,其農藥消耗量與噴灑作業效率均明顯優于人力作業,無人機的農藥消耗量僅為人力作業的50%~80%,此外,無人機所噴灑的藥液,對于農作物的穿透性也明顯強化,特別是對待一些較典型的病蟲害防治,防治效果可達到90%以上[6]。
農業機械是否能全面實現智能化,與國家的技術實力、政策支持以及當地的經濟水平均有著直接關系,高水準的農業機械科研技術,加上良好的經濟水平,是智能化農業機械購置的前提條件,也是促進農業機械智能化目標實現的基礎,比如在一些發達國家,人均經濟水平較高,科技科研實力又比較強,就會有更多的智能化科研成果用于農業機械中,加上發達國家缺乏勞動力,所以發達國家的農業機械智能化發展水平明顯高于國內。近年來,我國的現代化農業機械發展也非常迅速,越來越多的高性能、高質量以及高穩定性的農業生產機械被出口,且隨著我國科研技術水平的不斷提高,越來越多的智能化研究成果開始引入到農業機械當中。就整體來看,我國現代農業機械正向著全面智能化方向高速前進,加上各類新型能源的開發與使用,相信在未來,我國的農業機械不僅能實現智能化,還能實現無污染化。
總之,在我國,農業是經濟發展的支柱型產業,提升農業生產力對于國家的發展意義重大,而計算機智能化技術在農業機械中的運用,不僅降低了農民勞動量,更提升了農業生產的效率,大大推動了我國農業經濟的發展,必須給予高度的重視。