农机智能化推动智慧农业加速发展

文/陶伟

博创智能拖拉机在田间作业

根据欧盟相关报告，全球智慧农业可分为四个阶段：第一个阶段是机械换人的阶段；第二阶段是绿色化、产业化，把农艺结合种子化肥和农机产品，进入绿色化阶段，经历了比较长的时间；第三阶段是真正把人工智能技术引入农业，从农机自动驾驶系统、产量监测、变量化的应用到数据化管理，围绕着单机智能实现产业上的升级；第四阶段更加强调系统智能化。不管是农业数字化管理系统作业过程中农业数据的分析应用，还是相关的一些增值化的服务、在作业过程当中多机协同，其实从系统角度来讲，都是对整个产业进行智能化和数字化的升级。所以，智慧农业经历了从单个机器到系统化智能升级的过程。

我国农业数字化和智慧化基础依然比较薄弱

近三年由于新冠肺炎疫情和全球宏观环境因素影响，粮食供应比较紧张。中国在智慧农业上的发展水平与国外发达国家还有一定的差距。但是不管是从政策角度，还是从用户端的实际刚需角度，我国农业都会迎来很好的历史性发展机遇。比如，农业机械装备从传统的单机机械化到国家“十四五”期间农业的数字化转型，农机的智能化有明确的指导方针，还有一系列指引性政策，这些都会推动农业的快速发展。

举个例子，农机卫星定位北斗应用项目会给很多农业机械普及性安装上物联网终端，可以实时掌握每台机器作业位置、作业质量等所有作业数据，这会给产业带来很好的应用技术基础。

从全行业来看，中国的农业还面临着很大的挑战。第二、三产业的快速发展吸引了大量劳动力，农业发展面临年轻劳动力的缺失。土地的分散化导致种植管理效率低下，种植过程中很多实时数据也容易缺失，包括作业信息和市场信息。所以，我们能够看到我国目前的智慧农业其实还有非常大的提升空间。

从智慧农业来看，北京博创联动科技有限公司（以下简称“博创”）一直希望把机器人的数字化技术和智能化技术应用在农业领域，因为农业是一个典型的机器换人的应用场景。一方面它的作业过程是高度标准化的过程，另一方面很多作业是重复流程化的过程。从国内农业现状来看，劳动力数量下降，土地的集约度增加，这需要更高效的生产方式。但是，我们看到我国目前农业机械装备仍然处在比较落后的状态，数字化和智能化的基础依然比较薄弱。

博创主要聚焦把机器本身变得更加智能化，在作业过程中真正实现机器替代人工，减轻人的作业劳动量。从传统机器到未来的无人化机器是一个循序渐进的过程，博创目前围绕机器本身智能化方向推进，在这个过程中融合自动驾驶技术、自动控制技术以及物联网技术。目前，真正智能化的拖拉机已经可以做到在整个作业过程当中实现完全数字化，在人为不干预的情况下自主进行相关作业。

我国在农业智能化机械装备领域取得进展

目前我国已经实现了很多智慧农业产业化应用，农机卫星导航已经成为我国智慧农业中真正为广大用户所能接受的技术。比如，导航卫星，新疆地区已经有3万至4万台智能化机器的使用。还比如，甘蔗收割机械、棉花收割机械以及整个插秧机自动驾驶系统等，这表明我国目前在智能化机械装备领域已经有一些进展。

除了传统机械智能化升级以外，智能化的机械装备也是配合所谓“新农人”的方式，才能够有效地把作业效率提升起来。除了智能插秧机、智能收割机在我国市场的推广以外，结合智能化机器、智能化机具，让新一代能够操作智能化装备的农业从业人员受益于智能化机械装备。

拿拖拉机来讲，配备智能驾驶和拖拉机电业提升系统之后，用户使用普通拖拉机一天大概作业80到90亩，是智能化拖拉机一天可以实现近200亩的作业面积。再如，智能插秧机相较于传统插秧机作业效率提升10%—20%，还可以把原来传统的插秧机三个人减少到一个人操作，节约人力成本。智能化装备的核心价值优势是在提升效率的同时，减轻对机手熟练度的要求。同时在成本方面，通过轨迹优化提升作业效率。

博创于2014年12月成立，前身是一家从事机器人产业应用的公司，后持续在农机物联网和作业系统方面进行优化工作，目前，我国大概有超过50万台的农业机械装配有博创物联网终端，包括棉花采摘机和甘蔗收割机等高端智能化机械。今年农机北斗大数据系统方面，也为农业农村部北斗大数据提供了很多的后台数据支持。我们相信智能化和物联网是未来每台农机必须要配置的标准化系统。

工作人员在智慧农场的控制中心查看作业情况

农业物联网系统在国内多地形成标准化应用

在建设智慧农场过程中，我们把智能化的农机、农业的大数据和物联网的系统，结合人员组织和农资管理形成一整套物联网系统。现在已经在国内很多地区，就水稻、玉米方面形成标准化应用，包括农机智能控制系统、物联网系统、作业过程中的自动驾驶和大数据服务，为政府提供了农业机械智慧农机管理平台和作业过程中监管平台。同时，我们为农场提供耕种管收全流程数字化的解决方案，包括粮食作物中的水稻和小麦，以及经济作物中的棉花和甘蔗。

数字化系统会把人员管理、设备管理、农资管理，以及作业过程中作业的数据、作业的调度管理和整个后台大数据融合起来，为客户提供一整套农业智慧大脑作业的服务系统。

浙江嘉兴的广陈镇有一个智慧农场，应用我们智慧农场管理系统和农科院的水稻种植专家合作开发的水稻农机农艺融合，通过使用无人水稻插秧机、拖拉机和收割机，能够非常标准化地执行高产水稻农艺的过程，有效对“耕种管收”每一个环节进行高质量的生产管理，不依赖于对机手的要求，同时把整个过程进行数字化管控，为后续产品的生产迭代提供直接的数据支撑。

在北京，我们建设了一个406亩的水稻数字化种植园，把无人的水稻插秧机、拖拉机、收割机进行现场布置，包括整个物联网系统。未来我们希望通过高标准的种植，结合智能化的解决方案对农业生产全流程进行有效数字化管控，最后得到一个高标准、高质量的产出。