陳仁東
(北大荒集團黑龍江引龍河農場有限公司第六管理區,黑龍江 五大連池 164141)
智慧農機是指將現代科學技術、信息技術應用在傳統農業機械設備中,通過對農業機械設備的系統和功能進行優化,使其能夠搭載多項信息技術,例如自動化控制技術、智能化技術等,從而拓展農業機械設備的功能,使其具備多樣化的農業生產功能,能夠完成更多的農業生產任務,降低農民生產強度和負擔。由此可見,信息技術是智慧農機發展的關鍵所在,必須將信息技術與傳統農機技術進行深度結合,使其功能性、性能以及可靠性更高,在傳統農業機械設備中安裝CPU、傳感器、通信系統、定位系統等,并與互聯網和物聯網相連接,使得農業機械設備的運行狀態能夠通過計算機或移動終端設備進行展示,以實際農業生產作為出發點,提高傳統農機的靈活性,賦予傳統農機新的作業方式和管控模式[1]。
大數據技術是指在信息獲取、信息儲存、信息管理以及信息分析方面,能夠快速且準確地處理海量信息數據資源的現代信息技術,具有數據存儲規模海量、數據流轉速度較快、數據類型多元化以及較低的價值密度等多項特點[2]。從大數據平臺的技術層面來看,通過利用分布式處理功能、分布式數據庫、云存儲技術以及虛擬化技術等構建完善的平臺,不僅能夠提升傳統農機管理平臺運行效率,而且系統平臺功能更加豐富,符合當前我國農業機械化、現代化建設基本情況,通過結合大數據平臺的建設,能夠全面提升農機機械設備管理效果,將智慧農機所產生的數據進行全面收集與分析,從而對智慧農機的研發、使用以及推廣等工作提供科學的數據支持。
智慧農機與傳統的農業機械設備相比,其功能更加強大,運行更加穩定,農業生產效率更高,能夠提高農機安全性,同時具有良好的環保性能。近些年來我國智慧農機領域發展速度較快,但是智慧農機相關的農機大數據平臺智能化建設還處于探索階段。智慧農機大數據平臺是國家重點關注的發展內容,國家在智慧農機發展中對其頂層設計制定了詳細的規劃,力求建設完善的智慧農機管理系統,將大數據技術的優勢與智慧農機的應用和管理進行深度結合。
在當前我國農業發展過程中,當地政府以及農業部門都按照實際發展情況,制定智慧農業發展規劃,部分省市的農業部門為了推進智慧農機大數據平臺建設,與當地的高校、農業企業以及其他企業建立合作關系,積極探索智慧農機大數據平臺建設新模式,大數據平臺的建設逐漸成為智慧農機發展中的關鍵環節,通過對智慧農機應用過程中的數據總結,對智慧農機的研發工作起到了關鍵性推動作用[3]。例如,我國許多農機研發企業在智慧農機應用過程中,針對數據呈現出的機械實際應用問題,對部分智慧農機進行升級改造,比如東方紅X-804拖拉機中配備的GPS導航系統,能夠實現農具應用過程中的精確定位和自動化導航等功能;中國農機科學院研發的智能化、通用多功能谷物聯合收割機,具有極強的適應能力,在多種農業生產環境中具有良好效果,通過將系統與耕作環境中的傳感器進行連接,能夠獲取農田作業的實時數據,根據數據農機則能夠進行自動化控制和調整。
當前我國正處于農業機械化建設的關鍵階段,整體機械化水平具有很大提升,但是在具體應用方面還存在著一些問題。首先,在對智慧農機的作業機械應用中,農田的耕作、管理以及收割等作業環節所應用的智慧農機技術水平較好,但是其他一些作業環節的農機應用率較差。其次,從產業應用角度來看,智慧農機基本應用在林果、蔬菜以及水產等產業中,大部分局限在投入較高、市場效益較好的園區型農業企業、實驗站中,在規模較小的農田中應用不足。
智慧農機研發制造面臨瓶頸,影響大數據平臺建設。近些年來全國范圍內智慧農機保有量不斷增加,但是大都集中在傳統的耕作機械方面,雖然從事智慧農機研發的企業研發能力不斷提升,但是整體存在低端模仿、低效競爭的問題,中高端的智慧農機整體仍依賴于進口,智慧農機的研發處于初步探索階段,許多農機設備依然沒有實現智能化。部分農業機械設備在運行、控制等方面的智能水平較差,人工智能技術的應用效果較差;在機械作業過程中,尚未形成全程機械化和智慧化模式,從而導致智慧農機運行數據不夠全面,無法支持大數據平臺建設,大數據平臺數據庫中缺乏多項智慧農機的具體應用數據,從而導致智慧農機許多應用中存在的實際問題無法被有效識別,進而導致智慧農機研發工作受到很大影響,當前智慧農機研發處于瓶頸狀態,智慧農機在創新、功能升級等方面存在嚴重不足,不利于我國智慧農機創新發展以及大數據平臺構建。
供給側改革主要目的是調整經濟結構、優化資源配置,提高經濟增長的質量和數量。供給側改革主要包括勞動力、土地、資本、制度以及創新等多項要素。農機社會化服務必須按照自需而供的市場傳導過程,同時按照頂層設計的導向性制度供給,明確我國農業機械化發展方向和當前的戰略,持續建設智慧農機大數據平臺。因此,智慧農機大數據平臺建設必須堅持以發展現代農業為立足點,通過智慧農業建設提高我國農業現代化水平,將智慧農機作為智慧農業建設的加速器,推動智慧化農業轉型,形成以大數據為基礎,以計算為中樞,以大數據催化、物聯網傳動以及互聯網為引導的智慧型平臺,通過智慧農機大數據平臺實現農業資源的優化配置和集成應用;堅持智慧農機與大數據協調發展的立足點,將數據挖掘技術、人工智能技術以及機器學習技術與農業領域深度結合,形成協調發展的農業生產新局面,將農業生產資源通過大數據技術深入整合,以智慧農機大數據平臺的供給側改革推動農機社會化、服務化的應用體系,是促進當前我國農業現代化的重要舉措,需要對智慧農機供給側結構性改革進行深入優化,以此實現大數據平臺等模式建設[4]。
當前,智慧農機廠商是研發的主力機構,其主要目標用戶是使用智能化機械設備生產的農戶,所以在研發過程中必須以農戶的耕作需求為基礎,以滿足其需要為研發方向,確保智慧農機能夠適應當前的農業生產模式。整體來看,智慧農機的研發是一條長長的產業鏈條,通過融合智慧化功能,使得數據成為智慧農機的關鍵資源,在農業耕作、農產品加工、農產品銷售以及消費者等多個領域都會產生大量的信息和數據,這些信息和數據能夠成為智慧農機研發的重要資源。因此,為了促進智慧農機發展,滿足大數據平臺建設的要求,必須不斷加強智慧農機研發工作,以科技創新為主要路徑,對當前農業機械設備所采用的信息技術進行全面創新,堅持走自主研發路線,在核心技術層面加強研發資源投入,構建全新的智慧農機研發體系,政府需要加強對智慧農機研發工作的資金投入,為智慧農機研發制定多項優惠措施,提高廠商研發的積極性,保證我國智慧農機研發工作高效開展。
通過將智慧農機與大數據技術相結合,開發和構建完善的大數據系統平臺,是促進當前我國農業建設發展的關鍵舉措。目前來看,部分區域的智慧農機數據運行模式都具有一些共同特征。例如,在智慧農機數據化管理平臺以及服務平臺建設中,將大數據平臺作為地區信息傳播基礎,大數據平臺中融合廠商、農戶、經銷商以及消費者等多項主體,從而構建具有統一化特點的大數據平臺。同時,部分地區智慧農業機械設備的管理平臺方面形成統一化、標準化的模式,通過農機管理部門以及農業相關部門對智慧農機進行統一管理,使得智慧農機資源能夠得到統一配置,在很大程度上提升了智慧農機的管理效率,使其運行路徑科學性提高,這是智慧農機與大數據技術連接的重要優勢。