• 物聯網技術助力智慧農業機械實現精準租賃高效調度

    2020-03-24 16:19:44 劉國瓊 214

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    智慧農業涉及的新技術有很多,比如遙感技術、地理信息系統、GPS全球定位系統、物聯網技術、5G高速無線通信、各種傳感器技術,通過數據分析和數據挖掘為主的大數據技術以及機器視覺和深度學習的人工智能技術等。

     

    其中人工智能中的計算機視覺、圖像識別及深度學習等人工智能技術實現對作物產量的預測、土地規劃及病蟲害防治;物聯網技術通過傳感器、攝像頭等監測設備借助無線傳感技術實現動植物遠程監控及管理;大數據平臺以天氣、土壤、農作物、病蟲害以及動物身體特征數據(紅外)作為大數據基礎對動植物生長情況進行分析、預測、預警等;運用GPS全球定位系統及溫濕度傳感器等對作物進行勘測、生長、病蟲害防治、水分、熱量補充提高產量等。

     

    在農業種植、林業種植的生產環節,農業機械化及其自動化扮演者無可替代的重要角色,根據適宜的氣候、水分、日照等情況,智能化的實現批量播種、除草、噴藥、采摘、分揀、收割、稱重等,貫穿著整個農林生產全過程。

     

    我國歷年一直支持農業科技創新及發展。2012年突出了加快推動農業科技創新,2013年提出加快農業現代化發展,2014年提倡推進農業創新,建設農業物聯網及精準裝備為重點農業實現信息化和機械化體系;2015年提出大力推進“互聯網+”現代農業,應用物聯網、大數據、云計算及移動互聯網技術;2017年提出深入推進農業結構性改革,推進農業物聯網試驗示范和農業裝備智能化;2018年倡導加快農業科技創新步伐,在生物育種、智能農業、農機裝備、生態環保領域要取得重大突破,支持農機等企業的技術創新;2019年實施鄉村振興戰略,發展高端農機裝備制造、大力發展數字農業,實施智慧農業、林業、水利工程。

     

    智慧農業能夠解決其中的6大核心問題:一是提高農業生產經營效率,通過運用物聯網、大數據、人工智能等技術實時采集、分析數據,為農民提供生產、管理等方案,提高農業生產經營效率;二是解決農村勞動力日益短缺問題,通過一個人或者少數人實現整個農業耕種管收全過程操作;三是大幅降低生產成本,實現投入少、產量高的特點,通過農業生產高度規?;?、集約化、工廠化的模式,降低生產成本,提高市場競爭力;四是提升農產品質量安全,利用新技術實現無人化精準控制,達到水、溫、肥、光、熱的最佳利用,杜絕污染及浪費,保證農林產品安全;五是改善生態環境,通過精準施肥、精準機械化、自動化噴藥等操作,改善傳統農業過猶不及的問題,保護耕地、土壤結構,提升環境質量;六改變農業生產者、消費者觀念,改變過去依賴經驗進行農業生產經營模式,轉變農業生產者、消費者對落后農業、科技含量低的觀念,為“科農”創收。

     

    農業機械解決了大部分的工作,例如農業生產中的設施建設、大田種植、播種、施肥、灌溉、鋤草、病蟲害防治等,通過“智能設備”中的各種傳感器、攝像頭、衛星定位、5G高速網絡將農業生產中的變量實現數字化體現,在機械自動化運行過程中實時采集數據,將數據上傳到精準農業平臺,通過遠程服務與控制手段,實現對農業的精準業務管理。

     

    隨著汽車與機械的自動化程度更高,后續可以以計算和傳感器技術,根據GPS衛星定位系統和機器視覺技術實現農機的精準定位,通過智能終端實施實施監測農機信息、作業狀態、工作時長、作業速度、海拔、大氣壓力、轉速、機油壓力、農機的發動機水溫、累計運行時長、電壓、油位等核心業務數據實現高級自動駕駛。

     

    數據平臺服務系統將實現土地土壤數據采集、天氣氣候數據采集、農作物生產數據采集、病蟲害數據采集,導出合理規劃利用的種植區規劃、作物量產預測、作物長勢管理、施肥建議、成熟周期預測與收獲后的物流運輸、市場渠道銷售預定等等。

     

    農機通過傳感器和智能終端采集的數據通過數據打包,通過5G無線網絡傳輸到小平臺數據集成,各個不同站點的小平臺,匯聚作業區域不同種植物將數據上傳到大數據或者國家數據中心,通過對云上的數據進行分析以及結構模型的建立,發布權威、實時、可行的針對農業生產有幫助的消息,農戶可以根據天氣和事宜的種植條件,租賃農機設備實施精準化的種植與管理。

     

    速銳得專注于汽車CANBUS、柴油機J1939總線協議數據應用開發,在智慧農業領域,實現了在農機設備租賃、管理對應的解決方案。通過GPS定位系統、農機發動機系統、傳感器、攝像頭等實現了農機工況、農機大數據采集,通過5G無線網絡,在示范區實施顯示了農機的作業情況和作業進度跟蹤,實時監測農機車輛的位置信息、作業狀態、運行參數、運行位置、實現實時故障診斷和故障預警,結合地理位置信息,上報農機經緯度、海拔、機械方向、位置,作業軌跡等。

     

    平臺可以通過服務方式對聯網的農機進行監控與管理。其中包含了作業效率、位置信息、工作時間、剩余油量、速度、動力管理及大數據采集,實現集定位服務、故障管理、統計分析、風險控制、運營管理、超過電子圍欄管理等一系列的業務模態,針對運營中的地塊管理、設備管理、報警管理、信息日志管理、參數設置,用戶信息實現豐富的應用。

     

    集約化、農業智慧化是智慧農業未來發展趨勢之一。通過資源整合,集中集中而合理運用現代化管理技術,通過合理分配、達到降成本、提效率,加快土地流轉及利用,通過精準灌溉、施肥等精細化管理實現單位面積收獲更多的農產品;借助物聯網、人工智能、農機數據等現有技術、通過收集土壤、氣候、農作物生長、農機工況、病蟲害數據等挖掘數據,實現智能感知、智能管理、智能收割。

     

    農業平臺化、無人化是智慧農業發展趨勢之二。通過政府與企業合作,不斷獲得多樣性的數據,將非結構化的數據建立結構化數據模型,并分析挖掘核心數據,創建不同的指標、建立有針對性的數據模型,以細分土壤、氣候等多種條件,實現塊區管理,多元化、高產化發展;以農機半自動駕駛和自動駕駛為起點,運用農機數據及技術實現農業耕種的各個環節,不斷提高測量耕地范圍的精度以及感知避讓的解決方案,實現變量控制、流量控制以及測土配方等一系列問題,解放勞動力投入。建立精細化種植,加強產業鏈整合,使產品從源頭到終端實現信息可追溯,提升產品質量及品牌。

     

    目前智慧農業發展慢,其一影響有人才短缺,從業者知識文化水平不高,從業人員年齡偏大,新技術人才少,接受新技術及新科技時間長;其二是農業規?;潭容^差,新技術及軟件服務實施成本高;其三是農業數字化程度低,獲得數據及基礎設施建設較難;其四是核心技術缺乏,比如農機的電子控制單元總線數據采集、傳感器不少依賴進口;其五是我國耕地結構復雜,實現全面數字化需要大量資金支持,資金支持力度有限,只能示范區式應用。

     

    農業一直是我國的重要產業,速銳得將和大家一起探討和研究。


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