數字化賦能，全面發展智慧農業

文/王曉

極飛農業無人機在稻田打藥植保

廣州極飛科技股份有限公司是一家專利驅動的科技型公司，以提高全球農業生產效率為使命，研發人員占到總人數60%以上，主要是研發生產機器人和人工智能并將其深度運用于農業，為數字化智慧農業提供技術和裝備。

極飛科技的所作所為也得到了政府以及學界、產業界的認可，極飛智慧農場是農業農村部認定的十大數字農業技術應用之一，極飛人工智能是世界糧農組織認定的全球十大農業人工智能技術之一，也獲得過世界在農業機械裝備領域的大獎Agrow Awards。

從2017年到2020年年底，極飛科技銷售了6.6萬臺技術裝備，在42個國家和地區作業7.8億畝次，900多萬農民受惠，作物增產600多萬噸，如果折合畝數，以畝產千斤來計算的話，等于增加土地1294萬畝，同時節藥4萬多噸，節水900多萬噸。

提供數字化智慧農業生產軟硬件完整解決方案

極飛主要做了三個方面的工作：

一是建設數字農業基礎設施。這里面涵蓋通過農田的遙感形成農田的數字孿生，通過衛星地面周邊形成精度達到厘米級的RTK網絡，大量感知水情、氣候、土地墑情等方面的物聯網。

二是研發設計制造智能精準農業技術裝備，涵蓋了天上飛的農業無人機、地上跑的農業機器人，以及改造傳統農機的自駕儀。

三是打造數智化智慧農業生產操作系統，主要是以農業數據庫以及農業人工智能為支撐的農業PASS和SASS。

極飛科技有六大產品線：農業無人機，可以播種、施肥和撒藥。農業無人車，或者地面機器人，可以播種、施肥、撒藥、除草、穴播甚至進行棉花打理，以及多種作物的作業。農機自駕儀，讓傳統的農機可以數字化、智能化。遙感無人機，可以想象成移動感知端。農業物聯網系統。基于數據庫和農業人工智能的農業PASS和SASS。

極飛科技可以提供軟硬件結合的完整解決方案，核心是農業大腦、農業大數據，可以助力政府建設現代農業示范區。

實現耕種管收過程中的全面感知、自主決策、自動執行

在耕種管收過程中，極飛科技提供的數字化智慧農業生產軟硬件完整解決方案，可以實現全面感知、自主決策、自動執行。解決方案里有數字基礎設施，包括RTK導航、感知系統、遙感；也有數據中心，基于極飛人工智能和極飛數據庫PASS和SASS，核心是管地、管人、管農資、管農事；還有智能農機基于感知數據、基于自主農藝農技的決策進行農事。

在“耕”的過程，平填是一個問題。第一步，用遙感無人機去進行地形的測繪，拿到地形的三維數據。第二步，用這個數據形成作業圖譜，統計出來每一個地塊的相對高度差，然后把作業圖譜送到帶自駕儀和拖拉機的平地機器上，拖拉機根據作業圖譜進行規劃，進行平填，通過更高的平填效率和更好的平填效果提高得田率。所謂得田率，在田里面經常看到田埂，是因為水稻田高度差不能超過5厘米，為了得到相對的平地，方便灌水，所以每兩三畝地割一個田埂，這樣很多的田埂降低了土地使用率，如果平填做得好，田埂就少，整個田塊得田率會提高，提高10%—15%以上，對于土地稀缺型國家來說，提升平填的效率是很重要的一步。

在“種”的過程中，一塊地的收成很大情況下取決于它播種的均勻度。極飛的遙感系統通過感知，通過人工智能算法，算出每一塊地的播種密度。如果需要補種會出作業圖譜。然后把作業圖譜傳輸給極飛農機進行變量作業，所謂變量作業即根據地形的數字孿生，感知的播種密度，對于需要補播的地方補播，不需要的地方略過。

在農業生產中管理是最耗時，也是最需要經驗的，要看水情，看是不是缺肥，看病蟲草害，這完全是憑經驗，而且是苦活和累活，極飛系統使用后，監測系統中有物聯網系統，有遙感系統、多光譜相機，可以全面感知作物的生長情況、農業水情和其他各種各樣農情。然后進行變量作業，所謂變量作業，比如說打藥的時候，蟲害厲害的地方多噴，蟲害不厲害的地方少噴。在除草的時候也是這樣，撒除草劑，有草的地方撒，沒草的地方不撒。對于缺水缺肥以及不均衡的地方，有水肥一體的系統進行變量作業。

在“收”的過程中，無人機通過多光譜相機可以感知穗、葉、莖，也可以感知含水量、成熟度，對于每一塊田地進行統計，對于成熟的該收的地出作業圖譜，帶極飛自駕儀的收割機下田作業進行收割。

極飛的智慧農業系統在耕種管收的過程形成了農情感知、農藝決策和農事執行的閉環。蘇北大中農場2019年開始應用極飛的系統，7.6萬畝土地進行稻麥兩熟耕種，用了極飛的系統以后第一年降本增效就達到400多萬元。

使用人工智能和大數據重新定義農業生產

除了極飛的數字基礎設施和智能精準農機，現代農業是要用人工智能和大數據重新定義農業生產的，讓過去憑經驗的農業種植變成今天憑大數據和人工智能進行種植。當然大數據和人工智能是物化了農藝、農技的知識，農業生產大數據包括數據來源層和IOT物聯網的數據層。數據來源層是空天地一體的系統，有衛星的數據，有無人機遙感形成的數字孿生土地，以及物聯網給提供的感知的各種各樣的數據。當然這個數據通過農事的交互，也形成了農事的數據，是基于各種農機進行自動農事產生的數據。IOT物聯網的數據層是能夠感知農情，基于農藝、農技、作物生長以及各種農業生產要素的數字孿生決策模型的數據庫，進行高效的數據存儲和管理，再基于極飛人工智能進行調用形成應用，核心是管地、管農資、管農事、管農人。

基于極飛農業生產數字基礎設施和農業大腦形成的駕駛艙，對于一個區域農業可以進行宏觀可視化的管理。廣東省南沙區用極飛的系統對全域40多萬畝土地進行宏觀管理。這是高標準農田數字化，用極飛各種各樣的軟硬件一體系統，比如通過平填系統、水肥一體的系統，提高高標準農田生產效率。

智慧農業讓年輕人愛上種地

小農更需要數字化智慧農業系統進行管理，需要用大數據和人工智能進行管理。因為小塊農田如果進行社會化管理，一定需要更好的數字化手段，更好的、更高效的感知系統，能夠遠程控制農事，實現小農外部條件規模化。例如：在廣東做“粵農服”托管系統，把所有地塊進行遙感，讓托管者和被托管者在線上進行匹配，用智慧農業手段進行耕種管收的農事。

基于耕種管收的大數據，極飛科技可以提供完整的全鏈條的服務。所有的農藝、農事、農機、農資都是可追溯可查的，通過標準化實現了規模化，進一步實現品牌化，在這種系統下，即使小塊的土地，通過技術手段和數字化手段也可以實現標準化生產、規模化生產和品牌化產出。

未來中國的農民一定是年輕的一代，新農人對于傳統的耕作方式是不太接受的，因為他們是互聯網的一代，他們是玩游戲的一代，他們對于數字化操作十分熟悉，因此現代農業一定要用新的技術，用新的工具，就像玩游戲一樣操控。

可以從以下路徑建設：第一，建立全面感知的網絡。第二，建設基于農業大腦的人工智能，以及能夠管理大量農業結構化和非結構化數據農業數據庫。第三，研發能夠執行感知和決策的智能農機。

實踐證明，極飛科技的數字化、精準化、智能化解決方案可以對農事進行全面管理，包括管人、管農資、管農藝、管農事，連接產前產中產后全過程，實現規模化、標準化、集約化、品牌化，從而助力智慧農業建設。