何陽：用大數據推動農業智慧化轉型升級

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2021年底，我第一次與何陽深談后，寫下第一印象：“他是個信念很強的人。他的創業從一個很大的宏愿開始，推動中國農業智慧化轉型升級，服務我國農村、農業和農民。”

在何陽的平鋪直敘下，一幅現代化農業的創新圖景正在徐徐鋪展開來。

中國是古老的農業大國。農業作為第一產業，始終是國民經濟不可動搖的基礎。農業不僅為市場創造巨大需求和提供生產要素，而且為市場提供重要產品。但中國不是農業強國。一直以來，農民“靠天收”的局面沒有得到改觀。豐收了，或出現“谷賤傷農”;受災了，或“顆粒無收”。

“因此，我有個夢想，希望用科技來改善農業，讓農民拋棄面朝黃土背朝天的傳統形象，讓農業利用大數據工具，可以隨時監測到土壤、天氣、農作物等相關數據，讓農業、農村和農民賦予土地更大效益的同時，也帶來收入的增加。”何陽說。

2018年，何陽與兩個要好的小伙伴成立了北京中農互聯信息技術有限公司。一個做技術，一個做銷售，何陽是公司創始人，負責公司整體業務。

“有人說，農業只適合有情懷的人去做，它的條件艱苦，需要用靜心、耐心、匠心和良心呵護。而我們，對這行也抱有足夠的熱情與耐心。”

北京中農互聯信息技術有限公司運營于4年前。自成立伊始，秉承“科技改變農業”的理念，專注于泛農業數據服務及高端解決方案建設。

如今，大數據正在驅動農業發展路徑發生變化，以提高農業效率，保障食品安全，實現農產品優質優價，農業大數據蘊含著巨大的商業價值。以數字化、智能化為特征的新一輪工業革命蓬勃興起，物聯網、大數據、人工智能等新一代信息技術與農業農村加速滲透融合，推動我國農業邁向智慧農業時代。

讓農業大數據“活”起來

“馬化騰說，互聯網的下半場是產業互聯網，而農業是我國的第一產業，是國家政策大力扶持的領域，市場空間巨大。科技正在以大數據的形式向農業領域滲透，跨界整合成為農業生產方式變革的重要力量。”何陽笑著談到。

2月的杭州，溫暖宜人，風和日麗，一派明媚的南國冬日景象——與寒風肅殺的北方相比，仿佛是兩個世界。“春生、夏長、秋收、冬藏”中的“春生”，開始了，意味著新的一個輪回已開啟，一年的耕耘，也開始了！

此時此刻，農戶買農資租農機處處要用錢，在螞蟻金服“大山雀”計劃下，借助衛星遙感技術，農戶在手機上圈出耕地，就能預測產量，獲得免息貸款。2020年9月起，這套內部代號為“大山雀”的衛星遙感技術農村金融風控系統向全國1/3的涉農縣區率先推廣，以無抵押的方式對農戶進行信用貸款。

一天，螞蟻金服找到何陽團隊，請對方利用衛星數據對農田進行數據分析，從而提供高價值的風控基礎數據。“以前由于缺少抵押物，農民沒法申請信用貸款。如今進入大數據時代，數據本身作為一種價值資產，它可以預測農作物未來長勢及收益做整體評估，以此為依據為農民放款。”何陽說，他們在山東一個縣城以蘋果種植為實驗，利用衛星遙感數據去分析識別蘋果的分布和面積，準確率達到了93%。

“我們利用遙感衛星客觀分析出授信主體種的是什么，種了多大面積，長得怎么樣，大概能有多少產量。這樣就代替了原始的人工核查，解決了工作效率低下，且有些區域人員無法觸達的問題。貸款發放后，通過氣象衛星的數據，他們還可以有效提供災害預警，讓金融機構提前采取有效措施保證資金安全。同時大面積的數據分析也讓用戶可以挖掘和發現潛在的客戶。”

中農互聯和螞蟻金服簽署了為期一年的持續服務合同，為對方提供底層數據支持服務，內容涵蓋了除糧食外的蘋果、柑橘、茶葉、烤煙等高價值作物，每次服務面積約2000平方公里。

這一背后的技術支撐是耘瞳AIS系統。這一系統通過遙感衛星、氣象衛星、無人機、物聯網等手段獲取多時相、多類型的農業數據，結合系統云平臺中的模型與核心算法（模型與算法通過人工智能機器深度學習不斷優化升級），為用戶提供穩定、精準、高效的農業大數據服務。

“京東金融在2021年7月開始啟動同樣的業務，我們計劃為對方提供大數據服務。在服務了螞蟻金服和京東金融這類互聯網金融機構后，我們把目標瞄準傳統銀行和擔保公司。”

“十四五”時期是乘勢而上開啟全面建設社會主義現代化國家新征程、向第二個百年奮斗目標進軍的第一個五年，也是全面推進鄉村振興、建設數字中國的發力期。銀行有大量的助農貸款需要發放，中農互聯與中國郵政儲蓄銀行、北京農業擔保公司達成了一系列合作，并向全國范圍內進行拓展。

在農業保險方面，中農互聯利用現有的技術為保險公司進行精確承保和快速理賠提供數據服務。何陽說，“農業保險在中國屬于強制險，承保農戶2.7億戶，承保金額達2.17萬億。政策規定，受災后七日內賠付到位，而農業理賠員的數量嚴重不足，目前平均1人負責1萬戶，在定損方面很難核查，很多保險公司在農業險方面都是虧損的。這也就給了我們衛星遙感技術施展的空間，目前我們已經和一家保險公司做了業務實驗，預計今年有實際業務落地。”

除此之外，中農互聯極為關注的農業金融領域還有農產品期貨，利用衛星遙感影像的現實數據、氣象數據、歷史數據等多維度數據的結合，對農業期貨品種進行產量預估。

為耕者謀利，為食者造福。何陽和他的創業伙伴希望用相對合理的價格，讓每一個農戶、種植企業用得起科技手段，幫農戶提升產量，讓他們看到真正的收益。以核心算法、模型算法和大數據結合，為農業做作物和環境監測，從而為客戶提供高價值的決策數據。

駕馭可控環境農業的快車

創業幾年來，雖然值得高興的事兒不少，但何陽一直鎮定自若。他所搭建的這艘智慧農業的快車正在極速前進，在可控環境農業領域更是一路狂飆。ED1BBBD6-1BCD-451C-95FD-F467A9EBD36B

可控環境農業（英譯為Controlled?Environment?Agriculture）是近幾年出現的熱詞，它是將設施農業與數字農業完美融合的產物，被稱為全球農業產業發展的新模式，也是智慧農業的核心訴求。

如今，可控環境農業已成為中農互聯飛速成長最有力的技術支撐。

“這一創新性應用可以系統地智能地調節種植環境，達到提高作物產量和品質，減少農藥化肥和人工等生產資料的投入、提高效益的目的。同時，這一應用還能夠減少對環境的污染，讓整個種植過程標準化、精細化，也更高效、更智能、更綠色。”

在可控環境農業領域，中農互聯處于全球領先水平。“我們較早地提出了仿真模擬和數字孿生技術在農業行業中的應用，同時結合衛星遙感和物聯網技術，構建了完整的技術體系。”何陽說。

2020年，這一創新技術被應用于工業大麻的種植中，讓古老的農業煥發出了智慧的光彩。

據記載，中國是世界范圍內最早種植、利用大麻的國家，有關大麻種植歷史最早可以追溯至先秦時期，在《詩經》《爾雅》《儀禮》等典籍里大麻被稱為“苴”“枲”。大麻中的工業大麻又是什么呢？它是一種四氫大麻酚含量低于0.3%的大麻，提取物中含有大麻二酚（CBD）與四氫大麻酚（THC）。大麻二酚是一種治病的良藥，因其重要和稀缺的屬性，被農業種植商爭相熱捧。

近些年來，隨著工業大麻的醫療價值逐漸地被發掘和認可，全球掀起了一股種植工業大麻的熱潮。我國的黑龍江省于2017年獲得工業大麻種植許可，并計劃打造成為國內最大的工業大麻基地。

農業物聯網平臺

昶豐生物是一家擁有全牌照的集工業大麻種植、加工、銷售的企業。這家企業在省內種植了近千畝工業大麻，并且對工業大麻的精細化種植極為關心。

這是一種高附加值經濟作物，它的籽、花葉、皮、桿、根可用于紡織、食品、日化、醫藥等領域。在醫藥領域，它的提取物大麻二酚可以用于治療失眠、痤瘡、糖尿病和多樣硬化癥等疾病，甚至對艾滋病、癲癇、帕金森、腦部腫瘤等也有著較好的改善作用。在紡織領域，工業大麻纖維用于生產紡織品、護理用品、醫療器械等。在食品領域，大麻籽是理想的食物營養源，可用于制作飲料、食用油、食品添加劑等。

2020年，中農互聯與昶豐生物合作，為客戶搭建了工業大麻的最佳生長模型。這也是可控環境農業的一項具體應用。據何陽介紹，“這一生長模型是通過團隊長時間的數據積累和機器學習而得到的農作物在什么溫度、什么濕度、什么光照強度、什么土壤微量元素含量等這些參數下生長得最好，這也是我們非常重要的核心技術。”

在CEA（可控環境農業）系統中，物聯網的先進技術和解決方案被應用到工業大麻的種植中。在種植現場，何陽團隊部署了大量的物聯網傳感器，包括溫濕度傳感器、土壤墑情傳感器、土壤EC值傳感器來監測種植環境數據。如果環境數據偏離了最佳生長狀態，CEA系統則會智慧化控制大棚的自動化設備。溫度傳感器檢測到大棚內溫度過高，系統就會自動打開通風設備進行降溫。如果土壤墑情傳感器檢測到土壤濕度過低，系統則會自動打開灌溉設備進行澆水，當土壤濕度達到標準時，澆水自動停止。

“通過機器自主操作、系統智能決策，把累人的農活交給機器干，把操心的事情交給系統完成，實現農產品產量更高、成本更低、質量更好。通過使用這一系統和算法可以有效提高工業大麻15%的產量，節省約70%的用水量和40-50%的肥料及農藥，人工成本減少了30%，整體效益提升了25%左右。”何陽強調。

在優化種植過程的基礎上，何陽團隊又創新性地提出了仿真模擬和數字孿生技術與農業相結合的應用，依托作物生長模型，在計算機上模擬出在不同環境參數下、不同狀態下、不同投入品使用的情況下作物可能出現的生長情況，這大大降低了新作物種植方案和技術的門檻，也大大地縮短了農業種植研究的成本和時間。

數字孿生，被“拷貝”的世界

近些年來，數字孿生這一聽起來極為科幻的名詞被越來越多地提及。如果沒有數字孿生對現實生產體系的準確的模型化描述，智能制造實際上很難實現。

如何將數字孿生與傳統農業結合？考驗的不僅是答題能力，更是定義能力，需要何陽團隊的前瞻性眼光和系統性思考。“在室內農業技術非常發達的北美市場，作物的生長模型與仿真模擬數字孿生技術的結合依然是非常有前瞻性、競爭力和市場高度認可的技術。”

科學家給數字孿生所下的定義是——現實世界以及利用數字化技術營造的與現實世界對稱的數字化鏡像，以數字化方式拷貝一個物理對象，模擬對象在現實環境中的行為。

在數字孿生技術的驅動下，物理世界與數字世界實現了高度融合與共同成長，承載了人們對美好生活的憧憬與期待。

在真實的物理世界里，工業大麻的種子種下后，從出苗到纖維的成熟收割，整個生育期需要80-140天。在這個生長周期內，植物對土壤肥力的反應特別敏感，無論選用哪種土壤或前茬栽培大麻，都應重視土壤耕作措施和大量施用有機肥料，方能達到高產穩產效果。不僅如此，工業大麻還是喜光、短日照作物，晚熟品種更是對光照反應極為敏感。

為了提高這一作物的種植效率，何陽團隊以仿真模擬及數字孿生技術為驅動，建立了正向反饋的生長培育監測系統和反向的工業大麻培育研究實驗平臺。

在這一被“拷貝”的數字世界里，作物需要的日照強度、氣溫、濕度、二氧化碳含量、土壤水分、氮磷鉀要素等培育指標，被實時地記錄下來。平臺提供監測預警，實時了解培育環境、作物生長的全局的動態的信息。

虛實映射、實時同步、共生演進和閉環優化，數字孿生的技術特性在這一平臺得以鮮明的顯現。ED1BBBD6-1BCD-451C-95FD-F467A9EBD36B

首先，現實世界中的工業大麻和數字空間中的仿真模擬孿生體實現雙向映射、數據連接和狀態交互。其次，孿生體可全面、精準、動態反映物理對象的狀態變化，包括外觀、性能、位置、異常等。再次，孿生體隨孿生對象生命周期進程而不斷演進更新。最后，基于分析與仿真對物理世界形成優化指令或策略，實現對物理實體決策優化功能的閉環。

據何陽介紹，平臺以大數據人工智能技術為驅動，結合作物生長機理，構建了在不同的物候期內的環境要素、作物生長狀態、最終產量中關鍵指標間的動態關系，并以最新的實時觀測數據來修正模型誤差，逐步逼近作物的真實生長情況。不僅如此，作物孿生體在虛擬世界設定的環境中模擬生長，并即時地通過GIS與仿真模擬相結合的方式反饋模擬生長的結果，供研究人員現場分析結果、快速調整環境參量，為種植培育技術的研究提供了一種快捷高效的手段，不僅縮短了研究時間和成本，也降低了作物種植的入行門檻。

衛星影像處理

依據此平臺，工業大麻收獲后提純的有效物CBD大麻二酚和THC四氫大麻酚分別提升了8%和12%。

如今的何陽在農業信息化領域浸淫多年，他還擔任著全國工商聯農業金融信息化專委會常務秘書長，農業部廣播電視學校客座專家，上海凱盛集團、美國GLG集團農業信息化專家顧問。

未來的路還很遙遠，中農互聯基于市場的判斷，又研發了兩款針對CEA業務的農業芯片，并獲得了國家一級知識產權。

“第一款是基于人工智能圖像識別技術的農作物生長狀態監測芯片，這款芯片是針對圖片或視頻圖像數據處理的芯片，嵌入于攝像頭或智能生產設備的信號樞紐中，可以通過AI技術分析處理圖像中關于作物生長和狀態的數據。第二款是基于作物生長模型的環境監測與自動化控制芯片，此芯片是安裝在小型氣象站、監測設備或園區智能生產設備的信號樞紐設備中，對環境監測終端獲取的監測數據進行解析后，輸出對作物生長最有利的判定結果并對設備進行智能化控制。”

何陽希望，這兩款芯片的使用可以擺脫對軟件的過度依賴，獨立形成完整的邊緣計算或端計算的體系，減少核心服務器算力的消耗，計算速度也會更快，同時芯片具有二次開發和優化的拓展性。

今天，何陽依舊堅持最初的戰略定位，也呈現出創業以來最強信心的時刻。他希望所有農人都能通過數字化技術來提高農業生產效率，通過數據來重塑產業形態。ED1BBBD6-1BCD-451C-95FD-F467A9EBD36B