自动化未来改变农业五大环节,农民将来可能都要变成工程师?

今日头条2019-03-04 11:42:21

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近年来,农业自动化正以迅猛的姿态改变这个行业,外界涌入资金达到百亿美金规模。联合国粮农组织预测,全球人口将在2050年达到97亿。为养活全球人口,我们必须在未来几十年内将粮食产量提...

近年来,农业自动化正以迅猛的姿态改变这个行业,外界涌入资金达到百亿美金规模。联合国粮农组织预测,全球人口将在2050年达到97亿。

为养活全球人口,我们必须在未来几十年内将粮食产量提高70%。而农业劳动力老龄化及短缺等问题,在这个古老的行业中暗自发酵,自动化是否能够改变这一局面?

农业劳动中包含大量的重复和标准化的动作,自动化可取代此类人力劳动,这也是许多科技型公司的突破口。

传统行业的革新,离不开自身底蕴与新锐力量介入,未来智能设备将有可能以更少的人力成本生产出更多更优质的食品。

我们精选出自动化为农业生产提高效率的五大环节,供大家一同探讨。

无人驾驶拖拉机

Automated Driving Tractor


在大型农田作业中,拖拉机是处于核心地位,利用不同钢筋配置,可在农场中实现不同的农事活动。在自动化第一阶段,需要人工输入边界及土地形状,再使用软件编程形成最佳路径。随着新技术不断发展,特别是视觉及雷达系统的不断升级,使导航系统得到更加精准定位。



以Case IH拖拉机品牌闻名的欧洲CNH工业公司推出了一款自动化概念拖拉机。 CNH的自动拖拉机大概可以全天候无人值守,并使用GPS和传感器技术。农场主可以使用平板电脑等设备远程监控和控制机器。在农业方面,自动驾驶设备需要的技术复杂程度略高,不仅需要面对繁复多变的天气,还需要针对不同类型的生产任务进行参数设定。



精准播种

Precision Planting


播种是生产环节过程中极其耗费手工的一个过程。精密播种机的诞生,使播种机在更短时间内能够覆盖更大面积。不仅如此,结合植物生长模型,精密播种机能够精确计算出种植种子的深度以及植株间距。这些变量,结合实时测定的土壤肥力及养分水平,能够使种子有最大潜能机会生长。



农机巨头强鹿(John Deere)很早便在精密耕种上布局,这款精密播种机在新西兰农场中大放异彩。在未来农业世界中,精密播种机会与无人驾驶拖拉机相结合,从而覆盖大面积种植区域,多台机器实现同时作业。



智能灌溉

Smart Irrigation


地下滴灌(Subsurface Drip Irrigation)是目前比较普及的灌溉方法。伴随着物联网技术不断发展,对传统灌溉技术赋能价值逐渐体现出来。自动灌溉配合不同类型传感器,将水分监控及植物生长状况关联,从而实现高效节水灌溉。农民只要在一段时间内监察及维修设施即可。



技术延展的后续服务,也是现在众多创业公司及农业巨头抢占的重点。创业公司Vinduino提供由了一项智能化灌溉管理解决方案,以满足农民的需求。基本功能包括:精确灌溉,生产规划,生产报告,GPS跟踪和成本利润分析等。虽然目前许多系统通常需要农民手动检查管路并监控泵,过滤器和仪表,但未来所有数据都会实时上传至移动后台分析,这几乎是毋庸置疑的趋势。


除草及田间维护

Weeding and Maintenance


除草及除虫,这两个田间操作都非常适用于自动化机器人,也是农业科技公司抢占的高地。早在2015年,就涌入了一大批极客公司开发原型机。德国Deepfield Labs实验室牵头研发的Bonirob就在同一代原型产品斩获不少赞誉。



Bonirob机器人大小适宜,自主导航系统与无人驾驶拖拉机原理相似。而Bonirob搭配上不同的硬件,则可以实现除草或更多功能。结合视觉识别,机器学习及人工智能,只要电力充足,取代人类手动除草或监测作物更是指日可待。



精细采摘

Precision Harvest


在短时间内,农民需要将成熟作物采摘并装箱。传统采摘需要耗费大量季节性工人,不仅成本上升,还极易增大管理难度,使田间造成很多不必要的损失。特定果蔬类由于成熟度难以鉴定,外皮过薄,采收时段不稳定等原因,对自动化采摘带来一定难度。



开发能够进行精密操作的采收机器,例如从枝条上采摘西红柿,才是科技赋能农业价值体现的地方。Panasonic的番茄采摘机器人和FFrobotics的苹果采摘机器人,都是结合了先进的算法,以确定果蔬的颜色,形状和位置,得出成熟度结论,再进行采摘操作。



自动化及物联网赋能现代化农业,使未来农业增添许多科幻色彩。大量劳动力的释放,必然更加促进整个行业的创新,形成快速正向反馈良性链条。

在大自然亘古不变的文明中,我们用人类的智慧创造了一个数据时代。在未来,农业从事人员将以更高的科学素养,肩负起更大的社会责任。

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