以無人農(nóng)場為代表的智慧農(nóng)業(yè)時(shí)代，生產(chǎn)過程中創(chuàng)造利潤的不僅僅是農(nóng)產(chǎn)品，寶貴的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)未來可能更值錢。

上海市第十六屆人民代表大會(huì)第二次會(huì)議上，2024年《政府工作報(bào)告》繪就的一張主題為“促進(jìn)鄉(xiāng)村全面振興”的施工藍(lán)圖中，“新建3萬畝糧食生產(chǎn)無人農(nóng)場”引人關(guān)注。

根據(jù)《上海市推進(jìn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)方案(2021—2025年)》，上海正以區(qū)、鎮(zhèn)為單位建設(shè)一批基于數(shù)字化管理的農(nóng)機(jī)社會(huì)化服務(wù)組織，目標(biāo)是打造10萬畝糧食生產(chǎn)無人農(nóng)場。

當(dāng)前，以數(shù)字化、智能化為特征的新一輪工業(yè)革命蓬勃興起，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)加速滲透融合，推動(dòng)后者邁向智慧農(nóng)業(yè)時(shí)代。英國、美國、荷蘭、德國、日本等陸續(xù)開始建設(shè)無人農(nóng)場，項(xiàng)目涵蓋糧食生產(chǎn)、畜牧、漁業(yè)等。

尤為值得關(guān)注的是，在一些國家的探索中，無人農(nóng)場的收成并不止于實(shí)體的肉、禽、蛋、奶、糧，還延伸至無形的“大數(shù)據(jù)生意”。

讓無人拖拉機(jī)像掃地機(jī)器人那樣干活

“你看，只要在系統(tǒng)中設(shè)置好這個(gè)田塊四個(gè)角的位置參數(shù)，田塊的數(shù)字地圖馬上就能在云端導(dǎo)入拖拉機(jī)的終端設(shè)備中，拖拉機(jī)的耕地軌跡可一鍵生成、自動(dòng)規(guī)劃，比以前方便多了!”

上海市嘉定區(qū)的一片農(nóng)田旁，一個(gè)青年在手中的平板設(shè)備上點(diǎn)擊了幾下，一輛拖拉機(jī)便收到“召喚”駛?cè)胙矍斑@片面積為20.5畝的田塊中，開始翻耕土地，泥土的清香飄散在空氣中。和傳統(tǒng)拖拉機(jī)不同的是，這輛拖拉機(jī)的駕駛座上空空如也，并沒有人。

“只要在系統(tǒng)中設(shè)置好參數(shù)和要求，田塊的數(shù)字地圖馬上就能通過云端導(dǎo)入拖拉機(jī)的終端設(shè)備中，拖拉機(jī)的耕地軌跡可一鍵生成，自動(dòng)規(guī)劃、執(zhí)行，比以前方便多了!”小伙子講解道。

驅(qū)動(dòng)無人拖拉機(jī)耕田，精準(zhǔn)方便得宛如尋常家庭里的掃地機(jī)器人，這樣的場景在全球農(nóng)業(yè)智慧化發(fā)展的進(jìn)程中時(shí)時(shí)出現(xiàn)。

然而，當(dāng)時(shí)光倒流到7年前，全球第一個(gè)無人農(nóng)場在英國誕生時(shí)，一切并不那么容易——

2017年，英國什羅普郡哈珀亞當(dāng)斯大學(xué)的一個(gè)研究小組嘗試創(chuàng)建全球第一家無人農(nóng)場。在沒有任何人進(jìn)入農(nóng)田的情況下，研究人員開發(fā)的一種自動(dòng)拖拉機(jī)可由農(nóng)場主在控制室操作，進(jìn)行播種和噴灑。與此同時(shí)，無人機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)控作物生長情況，這樣人們就不必去田間觀察。第一批實(shí)驗(yàn)田里已經(jīng)種上了春播作物大麥，經(jīng)過數(shù)月耕作，當(dāng)年8月和9月收割，一臺(tái)自動(dòng)聯(lián)合收割機(jī)完成這個(gè)任務(wù)。

研究小組相信，他們的研究將給農(nóng)業(yè)帶來一場革命，可以解放農(nóng)民，讓他們擁有更多時(shí)間。

喬納森·吉爾、基特·富蘭克林和馬丁·埃布爾是小組中的工程師。他們尋找市場上合適的小型機(jī)械(包括小型拖拉機(jī))，并將它們帶到大學(xué)工程實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行自動(dòng)化改裝與完善。

“我知道有現(xiàn)成的相關(guān)技術(shù)可用，3年前我們就有了這個(gè)想法，但花了不少時(shí)間才獲得項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)和支持。”深耕無人機(jī)領(lǐng)域的吉爾操縱著設(shè)備對(duì)田地和作物進(jìn)行空中評(píng)估，他說，“我們已設(shè)法播種和翻地，現(xiàn)在只等待種子發(fā)芽。”

“作為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，我們認(rèn)為自動(dòng)化農(nóng)業(yè)已無技術(shù)障礙。這個(gè)項(xiàng)目賦予我們證明這一點(diǎn)并改變公眾觀念的機(jī)會(huì)。”富蘭克林希望把各種技術(shù)統(tǒng)一起來，創(chuàng)建一整套系統(tǒng)，好讓人們?cè)趶牟シN到收割的整個(gè)耕種過程中都不必下田。

“這是世界首創(chuàng)，工程研究就是要不斷突破限制。”這位27歲的講師堅(jiān)定不移地認(rèn)為自動(dòng)化是“農(nóng)業(yè)的未來”，而且不會(huì)導(dǎo)致農(nóng)民失業(yè)。他說：“我們現(xiàn)在正處于農(nóng)業(yè)機(jī)械規(guī)模已不可持續(xù)的階段。自動(dòng)化才是農(nóng)業(yè)的未來。”

這幾位“特殊農(nóng)夫”對(duì)此充滿信心，在他們看來，盡管多年來農(nóng)業(yè)機(jī)械日益大型化，而且一直在提高工作效率，另一方面，它們卻可能導(dǎo)致土壤板結(jié)、肥沃度降低，也與精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的要求不相適應(yīng)。而人工智能和自動(dòng)化將創(chuàng)造一個(gè)可持續(xù)系統(tǒng)，令多種小型、輕型機(jī)械進(jìn)入耕地，防止土壤板結(jié)的同時(shí)，促進(jìn)高分辨率精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

四項(xiàng)技術(shù)起到關(guān)鍵性作用

無人農(nóng)場，即勞動(dòng)力在不進(jìn)入農(nóng)場的情況下，采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、機(jī)器人等新一代信息技術(shù)，通過對(duì)設(shè)施、裝備、機(jī)械等遠(yuǎn)程控制、全程自動(dòng)控制或機(jī)器人自主控制，完成所有農(nóng)場生產(chǎn)作業(yè)的一種全新生產(chǎn)模式。

7年后的今天，以無人農(nóng)場為代表的智慧農(nóng)業(yè)，已經(jīng)成為公認(rèn)的發(fā)展方向。

由于國外部分地區(qū)地廣人稀，勞動(dòng)力嚴(yán)重不足，為保證農(nóng)業(yè)種植活動(dòng)的順利進(jìn)行，無人農(nóng)場的推進(jìn)力度不斷加大。各國都有自己的探索。

統(tǒng)計(jì)顯示，在日本從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人口以老年人居多，到2030年，農(nóng)業(yè)人口將降至現(xiàn)有水平的50%。為此，尋找新的生產(chǎn)模式提高一線生產(chǎn)效率、強(qiáng)化農(nóng)戶的規(guī)模化經(jīng)營迫在眉睫，也由此創(chuàng)造更多新商機(jī)。

一家名為inaho的公司推出了機(jī)器人采摘服務(wù)。該機(jī)器人可以智能識(shí)別作業(yè)路線，利用紅外線照射蔬菜，通過人工智能技術(shù)精準(zhǔn)分析判定蔬菜的成熟期、確定采收期。這個(gè)機(jī)器人的引入可以使每個(gè)溫室大棚的用工量降低75%。作為回報(bào)，該公司收取的服務(wù)費(fèi)為農(nóng)戶蔬菜銷售額的15%。

作為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，無人農(nóng)場是新一代信息技術(shù)、裝備技術(shù)和種養(yǎng)工藝深度融合的產(chǎn)物，通過對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、環(huán)境、種養(yǎng)對(duì)象、裝備等各要素的在線化、數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)種養(yǎng)對(duì)象的精準(zhǔn)化管理、生產(chǎn)過程的智能化決策和無人化作業(yè)，其中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、人工智能技術(shù)、智能裝備與機(jī)器人技術(shù)等四項(xiàng)技術(shù)起到關(guān)鍵性作用。

農(nóng)業(yè)是美國的重要產(chǎn)業(yè)，每年為其帶來約3300億美元經(jīng)濟(jì)收入。在探索無人農(nóng)場的賽道上，美國企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新走在前列。

例如，Harvest CROO Robotics公司開發(fā)的農(nóng)業(yè)智能機(jī)械人很好地解決了草莓收獲季勞動(dòng)力缺乏的問題，該機(jī)器人可以取代30名農(nóng)民，一天采摘約0.032平方公里草莓。

SkySquirrel Technologies公司利用無人機(jī)上的航拍及人工智能技術(shù)，可以在24 min內(nèi)掃描約0.2平方公里田地，再通過計(jì)算機(jī)視覺記錄將數(shù)據(jù)上傳至云端驅(qū)動(dòng)器，使用算法來整合、分析獲取的圖像和數(shù)據(jù)，用以監(jiān)測作物健康狀況，其數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確率達(dá)95%。預(yù)計(jì)到2027年，美國的農(nóng)業(yè)無人機(jī)市場將達(dá)到4.8億美元。

挖掘農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)巨大的市場潛力

無人農(nóng)場中各種作業(yè)都是通過智能裝備完成的，裝備依靠各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的分析開展精準(zhǔn)作業(yè)。無人農(nóng)場時(shí)時(shí)刻刻產(chǎn)生海量、高維、異構(gòu)、多源數(shù)據(jù)，因此如何獲取、處理、存儲(chǔ)、應(yīng)用這些數(shù)據(jù)是必須解決的問題。

大數(shù)據(jù)技術(shù)為無人農(nóng)場數(shù)據(jù)的獲取、處理、存儲(chǔ)、應(yīng)用提供的技術(shù)支撐包括：提供農(nóng)場多源異構(gòu)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，進(jìn)行去粗存精、去偽存真、分類等處理;在眾多數(shù)據(jù)中進(jìn)行挖掘分析和知識(shí)發(fā)現(xiàn)，形成有規(guī)律性的農(nóng)場管理知識(shí)庫;對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行有效存儲(chǔ)，形成歷史數(shù)據(jù)，以備農(nóng)場管控人員進(jìn)行學(xué)習(xí)與調(diào)用;與云計(jì)算技術(shù)和邊緣計(jì)算技術(shù)結(jié)合，形成高效的計(jì)算能力，確保農(nóng)場作業(yè)，特別是機(jī)具作業(yè)的迅速反應(yīng)。

美國佛羅里達(dá)的AGERpoint公司，利用重量只有4.5公斤的農(nóng)用激光雷達(dá)，收集果樹在整個(gè)生長過程中的外形數(shù)據(jù)，據(jù)此制作的數(shù)據(jù)分析軟件包，可通過果樹高度、樹干寬度、樹冠寬度、樹葉密度、葉子顏色、果實(shí)顏色、果實(shí)形態(tài)等綜合信息分析果樹的健康狀況，同時(shí)估算當(dāng)年產(chǎn)量，其分析結(jié)果甚至已經(jīng)可以作為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民申請(qǐng)保險(xiǎn)賠償?shù)闹匾罁?jù)。

然而許多人沒有意識(shí)到，除了“取之于田、用之于田”外，農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)還蘊(yùn)含著巨大的市場潛力。

當(dāng)大數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)入農(nóng)業(yè)，相關(guān)企業(yè)作為數(shù)據(jù)的采集者、管理者和使用者，其經(jīng)營內(nèi)容從原本簡單地出售信息采集設(shè)備，延伸到全面長期地為農(nóng)業(yè)用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)管理及制定數(shù)據(jù)使用方案服務(wù)，甚至憑借數(shù)據(jù)，打通農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上下游及周邊產(chǎn)業(yè)，使其發(fā)揮更大的作用。

一般而言，人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)算法極其依賴數(shù)據(jù)的多少，數(shù)據(jù)越多，做出的模型越準(zhǔn)確，預(yù)測和判斷越精準(zhǔn)。美國堪薩斯州的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)公司Farmobile的盈利模式，是將一種用來記錄設(shè)備運(yùn)行情況的被動(dòng)連接器的使用權(quán)賣給農(nóng)場主，它們可以被安裝在絕大多數(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備上，不間斷地把農(nóng)場設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳至云端，利用人工智能進(jìn)行匯總分析，農(nóng)場主便可在掌握數(shù)據(jù)結(jié)果的基礎(chǔ)上優(yōu)化生產(chǎn)。這個(gè)設(shè)備每年的使用費(fèi)用是1250美元，賣的其實(shí)是大數(shù)據(jù)服務(wù)。

與此同時(shí)，F(xiàn)armobile公司也從農(nóng)場主處買東西——以每英畝2美元的價(jià)格購買該農(nóng)場產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，處理、篩選、打包后轉(zhuǎn)手賣給肥料公司或農(nóng)業(yè)機(jī)械廠家等，廠家可以據(jù)此進(jìn)一步完善自己的產(chǎn)品。

如此一來，與這家企業(yè)做生意的農(nóng)場主們提供數(shù)據(jù)賺取的費(fèi)用，有時(shí)甚至超過了設(shè)備的使用費(fèi)。他們開始意識(shí)到，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中創(chuàng)造利潤的不僅僅是農(nóng)產(chǎn)品，寶貴的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)未來可能更值錢。

本文來源：中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)