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南方日报|给农田插上芯片
发布时间:2020-01-13     点击数:372

曾经,看天吃饭就是对农业最形象的概括。


现在,大数据与人工智能的加入,让农业真正做到了知天而作。


在近期,全国新农民新技术创业创新博览会上,来自农业农村部的信息显示,“十八大”以来,大众创业万众创新,大量社会资本、技术、人才等“上山下乡”,农业科技进步贡献率达到57.5%,新型职业农民超过1500万人,中国农民几千年“脸朝黄土背朝天”的景象正在成为历史。


案例:

无人化、信息化,让“90后”也爱上田间事业


“看看现在的农村,还有多少年轻人愿意种田?‘70后’怕种田,‘80后’不愿意种田,‘90后’提都不提种田”。广州艾米生态人工智能农业有限公司CEO邬茂超向记者感慨,相比其他行业,农业更需要现代化、智能化。


艾米在成立之初是做生态种植,与常规种植相比,生态就意味着不用除草剂、除虫剂,减少农药、化肥使用,以保证种植出来的产品绿色、没有污染。而按照传统农业技术,生态种植,人力成本比较高。艾米经过摸索,形成了一套自己的生态种植,但还是有两项工作特别费人工:巡田和除草。


现在在农村,尤其是农忙时节,人工贵不说还不一定能找得到人,大多来拔草的都是五六十岁、六七十岁的老人。


艾米要想发展壮大,模式能够快速复制,就必须解决种植过程中费人工的难题。


在2016年,艾米开始布局人工智能农业。广州艾米生态人工智能农业有限公司农业实验室项目总监桑强表示,艾米聚集了广东省农科院生态水稻方面的专家,华南理工、暨大人工智能,大数据方面的专家,共同指导水稻全方位的数据采集和分析。“我们正在全力推进的华南区的生态水稻生长图谱;第一代田间机器人自动行走的功能已经实现,目前正在进行测试,据估算,田间机器人可以替代50个人的劳动力”。

从“看天吃饭”到“看AI吃饭”


人工智能在金融、医疗、教育、汽车、工业等各个行业都很火热,近几年,AI农业也迎来“高光时期”。华为X Labs2017年《联网农场智慧农业市场评估》预测,到2020年,智慧农业的潜在市场规模有望由2015年的137亿美元增长至268亿美元,年复合增长率达14.3%。


国内科技互联网巨头纷纷涉足农业,今年4月9日京东宣布成立智慧农业共同体;6月7日阿里云在云栖大会·上海峰会中正式发布阿里云ET农业大脑;百度世界大会上,百度也公布出AI遥感智能监测病虫害的最新成果,完成精准科学用药,农药使用量降低50%。


农业一向是“看天吃饭”,我们可以利用人工智能,打破这一现状,为什么这么说?桑强解释,农业面临不同的地理位置、气候环境、水土条件等一系列的因素,气象、气候对农业的影响相当大。


利用人工智能手段,结合农业相关的卫星图像数据,可以对天气进行预测,桑强举例说,比如美国一家公司(Descartes Labs),他们对天气的预测比美国农业部的还要精准。利用人工智能和深度学习,结合气象数据,土壤数据以及植物生长数据,进行数据建模分析,对农作物的生长情况和未来产量进行预测,同时对虫害、病害发生进行预测,提前预警和预防,指导生产上更加科学的灌溉、施肥以及进行病虫害的管理。所以利用大数据管理最大程度地预防、减少,甚至避免天灾的发生。


国务院此前印发的《新一代人工智能发展规划》中提出,要加快推进产业智能化升级,智能农业方面,研制农业智能传感与控制系统、智能化农业装备、农机田间作业自主系统等。建立完善天空地一体化的智能农业信息遥感监测网络。


农田不是工厂,智能化应以基础技术作支撑

智慧农业的前景十分美好,但现实也很骨感。


此前,广东省农业厅在回复广东省政协十一届五次会议上政协委员提出的《关于做大做强智慧农业的提案》时就坦承,虽然广东省智慧农业发展迅速,开端良好,但总体上仍处于起步阶段,存在缺技术、缺公共服务系统、缺资金、缺人才等短板。


尤其是核心问题:技术。

在做农业现代化、智能化时,我们很多人忽略了一个问题:目前国内农业基础技术差,尤其是生态有机农业技术差,与现代信息技术连接不上,很多基本问题没解决,再多AI技术也帮助不了农民实现增产、增收。


上海特石生态科技有限公司董事长韩农就向记者谈到:“农业现代化,国际上有很多优秀的做法”,例如有一家以色列公司的技术:苹果树水分传感器,这个技术精准掌握了苹果树对于水分的需求,什么时候需要水分、需要多少量、为什么要这样做,就是这个看起来非常细节的技术点,传感器+数据,就可以让一颗苹果树增产15%,而这背后是积累了十几年的苹果树数据以及数据分析。“他们的理论研究扎实,对植物的生理研究也透彻,透过细胞水分变化掌握精确地补水时刻和数量”。


“这样的例子还很多,其背后都是深厚的农业基础技术作支撑”,韩农说,农业不同于工业,我们看到人工智能技术在工业领域如鱼得水,但很多人一拿到农田就发现没有想象中容易。“基础技术研发,需要理论、试验、数据、分析和解决方案地完美结合,但如果没有做好基础,加上互联网,就是花架子、涂脂抹粉”,韩农如是说。


艾米的技术研发人员一路走来也感慨,农业智能化是个硬骨头。“目前包括我们,很多公司所做的还不能称为智慧农业,做得好的也只能说是智能农业”,桑强谈到,艾米想做的是数字化的稻田,将稻田数字化,会借助物联网、云计算、大数据、人工智能等手段来实现。这个过程是很困难,之所以农业会出现这种现状,我们觉得是因为农业一直缺大数据、人才、基础数据,农业数据混杂、数据质量不高,数据获取难、收集周期长等。


我们还面临农业物联网技术处于初步阶段的状况,很多传感器等关键技术产品成熟度较低,NPK传感器缺失,农业物联网应用标准规范缺失等。


专家点评

广州市社会科学院产业所副研究员 陈峰

基础薄弱,

打造智慧农业还需练好内功

广州市社会科学院产业所副研究员 陈峰 


党的十九大报告明确提出实施“乡村振兴战略”,加快推进农业、农村现代化,广东广州也在积极响应,《广州市统筹城乡发展第十三个五年规划(2016-2020年)》。


总体来看,国家、省、市政府陆续出台“现代农业”“互联网+”以及“人工智能”政策红利正在不断释放,未来政府还会出台政策撬动更多资源、资本投入现代农业。


智慧农业是世界农业发展的主要方向,广东省凭借其互联网产业、电子信息产业的强大优势在智慧农业领域先行一步,势头良好。但我们也要认识到,相对于智能赋能的其他行业,农业基础薄弱尤为突出,包括农村互联网基础设施、农业从业人员素质,农业精益化生产水平等等。


另外,农业知识的表达十分复杂,存在各种知识黑箱,特别是行业内的“缄默知识”,经验方法等要转化为数字表达,将它们显性化、模块化,十分困难。农业数据个性化程度也比较高,在这个区域、这个品种适合的指标,在另一片区域、另一个品种未必适合,这些都导致农业的业务门槛相对较高,导致智慧农业进入困难而且不易看到短期效益。智慧农业目前处于起步阶段,存在缺技术、缺公共服务系统、缺资金、缺人才以及农村无线宽带上网难等困难,但是,中国农业10万亿级的市场规模,农业产业链上的每个环节成千上万亿的市场空间,将吸引越来越多的科技巨头、资本、上市公司布局智慧农业。随着农业政策红利的层层释放、农业基础设施的逐步完善,智能技术与农业的融合将更加深入,智慧农业应用场景将更加丰富,将吸引更多的资源、要素向智慧农业集聚。


基于农业的特殊性,相比其他领域,打造智慧农业需要更多的政府支持。具体来看,首先,智慧农业具有很强的正外部性,智慧农业以其高效、减耗、减污染、更生态、更安全的特性,能够有效改善生态环境,净化水源和空气,保证食品安全和维护生物多样性。

其次,智慧农业早期投入大,回收期长,阻碍了社会资本的进入。建一个上百亩的智慧农业生产基地,包括软件、硬件、设施、专业人员配备等费用,投资得以百万元为单位计。前期投入非常大,所产生的效果却是慢慢显现的,较大的前期投入,缓慢的回收期,阻碍了社会资本的进入。因此,在智慧农业发展的初期阶段,需要政府给予一定程度的引导与扶持。南方日报记者 李劼