農機智能化推動智慧農業加速發展

文/陶偉

博創智能拖拉機在田間作業

根據歐盟相關報告，全球智慧農業可分為四個階段：第一個階段是機械換人的階段；第二階段是綠色化、產業化，把農藝結合種子化肥和農機產品，進入綠色化階段，經歷了比較長的時間；第三階段是真正把人工智能技術引入農業，從農機自動駕駛系統、產量監測、變量化的應用到數據化管理，圍繞著單機智能實現產業上的升級；第四階段更加強調系統智能化。不管是農業數字化管理系統作業過程中農業數據的分析應用，還是相關的一些增值化的服務、在作業過程當中多機協同，其實從系統角度來講，都是對整個產業進行智能化和數字化的升級。所以，智慧農業經歷了從單個機器到系統化智能升級的過程。

我國農業數字化和智慧化基礎依然比較薄弱

近三年由于新冠肺炎疫情和全球宏觀環境因素影響，糧食供應比較緊張。中國在智慧農業上的發展水平與國外發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，我國農業都會迎來很好的歷史性發展機遇。比如，農業機械裝備從傳統的單機機械化到國家“十四五”期間農業的數字化轉型，農機的智能化有明確的指導方針，還有一系列指引性政策，這些都會推動農業的快速發展。

舉個例子，農機衛星定位北斗應用項目會給很多農業機械普及性安裝上物聯網終端，可以實時掌握每臺機器作業位置、作業質量等所有作業數據，這會給產業帶來很好的應用技術基礎。

從全行業來看，中國的農業還面臨著很大的挑戰。第二、三產業的快速發展吸引了大量勞動力，農業發展面臨年輕勞動力的缺失。土地的分散化導致種植管理效率低下，種植過程中很多實時數據也容易缺失，包括作業信息和市場信息。所以，我們能夠看到我國目前的智慧農業其實還有非常大的提升空間。

從智慧農業來看，北京博創聯動科技有限公司（以下簡稱“博創”）一直希望把機器人的數字化技術和智能化技術應用在農業領域，因為農業是一個典型的機器換人的應用場景。一方面它的作業過程是高度標準化的過程，另一方面很多作業是重復流程化的過程。從國內農業現狀來看，勞動力數量下降，土地的集約度增加，這需要更高效的生產方式。但是，我們看到我國目前農業機械裝備仍然處在比較落后的狀態，數字化和智能化的基礎依然比較薄弱。

博創主要聚焦把機器本身變得更加智能化，在作業過程中真正實現機器替代人工，減輕人的作業勞動量。從傳統機器到未來的無人化機器是一個循序漸進的過程，博創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、自動控制技術以及物聯網技術。目前，真正智能化的拖拉機已經可以做到在整個作業過程當中實現完全數字化，在人為不干預的情況下自主進行相關作業。

我國在農業智能化機械裝備領域取得進展

目前我國已經實現了很多智慧農業產業化應用，農機衛星導航已經成為我國智慧農業中真正為廣大用戶所能接受的技術。比如，導航衛星，新疆地區已經有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等，這表明我國目前在智能化機械裝備領域已經有一些進展。

除了傳統機械智能化升級以外，智能化的機械裝備也是配合所謂“新農人”的方式，才能夠有效地把作業效率提升起來。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業從業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提升系統之后，用戶使用普通拖拉機一天大概作業80到90畝，是智能化拖拉機一天可以實現近200畝的作業面積。再如，智能插秧機相較于傳統插秧機作業效率提升10%—20%，還可以把原來傳統的插秧機三個人減少到一個人操作，節約人力成本。智能化裝備的核心價值優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，通過軌跡優化提升作業效率。

博創于2014年12月成立，前身是一家從事機器人產業應用的公司，后持續在農機物聯網和作業系統方面進行優化工作，目前，我國大概有超過50萬臺的農業機械裝配有博創物聯網終端，包括棉花采摘機和甘蔗收割機等高端智能化機械。今年農機北斗大數據系統方面，也為農業農村部北斗大數據提供了很多的后臺數據支持。我們相信智能化和物聯網是未來每臺農機必須要配置的標準化系統。

工作人員在智慧農場的控制中心查看作業情況

農業物聯網系統在國內多地形成標準化應用

在建設智慧農場過程中，我們把智能化的農機、農業的大數據和物聯網的系統，結合人員組織和農資管理形成一整套物聯網系統。現在已經在國內很多地區，就水稻、玉米方面形成標準化應用，包括農機智能控制系統、物聯網系統、作業過程中的自動駕駛和大數據服務，為政府提供了農業機械智慧農機管理平臺和作業過程中監管平臺。同時，我們為農場提供耕種管收全流程數字化的解決方案，包括糧食作物中的水稻和小麥，以及經濟作物中的棉花和甘蔗。

數字化系統會把人員管理、設備管理、農資管理，以及作業過程中作業的數據、作業的調度管理和整個后臺大數據融合起來，為客戶提供一整套農業智慧大腦作業的服務系統。

浙江嘉興的廣陳鎮有一個智慧農場，應用我們智慧農場管理系統和農科院的水稻種植專家合作開發的水稻農機農藝融合，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行高產水稻農藝的過程，有效對“耕種管收”每一個環節進行高質量的生產管理，不依賴于對機手的要求，同時把整個過程進行數字化管控，為后續產品的生產迭代提供直接的數據支撐。

在北京，我們建設了一個406畝的水稻數字化種植園，把無人的水稻插秧機、拖拉機、收割機進行現場布置，包括整個物聯網系統。未來我們希望通過高標準的種植，結合智能化的解決方案對農業生產全流程進行有效數字化管控，最后得到一個高標準、高質量的產出。