在21世紀的今天,尤其是最近十年,整個世界都在提數(shù)字農業(yè)的概念。 我們從以前簡單的對天和作物的了解,跨越到通過數(shù)據(jù)、氣象、衛(wèi)星遙感更好地感知農作物的生長條件,及時預知天氣與各類風險,減少農藥、化肥的施用,打通農業(yè)的各環(huán)節(jié),從而產生更高效、更抗風險的農業(yè)整體解決方案。那么,到底什么是數(shù)字農業(yè)?
數(shù)字農業(yè)的發(fā)展還處于早期階段,對于其核心的組成部分以及各個部分的理解還有不少歧義。
其中,數(shù)字農業(yè)的概念大概是在20年前首次被提出,但近幾年開始漸漸被人們所熟悉,也已經(jīng)成為公眾的熱門話題之一。
美國的孟山都、杜邦、嘉吉等公司,歐洲的拜耳、先正達和巴斯夫等公司,以及形形色色的小公司都看好這一新興領域的發(fā)展?jié)摿?,紛紛發(fā)力,造成數(shù)字農業(yè)一派熱火朝天、欣欣向榮的景象。
數(shù)字農業(yè)是信息技術在農業(yè)領域的綜合和全面的應用。
具體來講,數(shù)字農業(yè)是指將遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、計算機技術、通訊和網(wǎng)絡技術、自動化技術等高新技術與地理學、農學、生態(tài)學、植物生理學和土壤學等基礎學科有機地結合起來,從而實現(xiàn)在農業(yè)生產的全過程中,對農作物從規(guī)劃、投入、生產,到農產品收獲、加工、營銷等全過程模擬、監(jiān)測、判斷、預測和建議等,達到提高資源利用率,降低成本,提高生產效率和產品質量,改善生態(tài)環(huán)境的目的。
數(shù)字農業(yè)從概念的產生,到實踐中的探索、發(fā)展和應用,一直在不斷豐富和完善之中。對于數(shù)字農業(yè)的定義和理解也因人而異。綜合世界主要農業(yè)國家的科研和企業(yè)的實踐,筆者在這里給大家做一個階段性的總結。
數(shù)字農業(yè)是一個集合概念,它主要包含以下4個主要部分:
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)
農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)從本質上講,是一套數(shù)控系統(tǒng)。
在一個特定的封閉系統(tǒng)內,以探頭、傳感器、攝像頭等設備為基礎的物物相聯(lián)。它根據(jù)已經(jīng)確定的參數(shù)和模型,進行自動化調控和操作。
由于需要以硬件設備的投資和聯(lián)網(wǎng)為基礎,因此投資額較大,主要用于設施農業(yè)生產過程的管理和操作,也用于農產品的加工、倉儲和物流管理。
農業(yè)大數(shù)據(jù)
農業(yè)大數(shù)據(jù)是與農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)相對應的概念,它是一個數(shù)據(jù)系統(tǒng),在開放系統(tǒng)中收集、鑒別、標識數(shù)據(jù),并建立數(shù)據(jù)庫,通過參數(shù)、模型和算法來組合和優(yōu)化多維和海量數(shù)據(jù),為生產操作和經(jīng)營決策提供依據(jù),并實現(xiàn)部分自動化控制和操作。
因為它是在完全開放的系統(tǒng)中運作,因此主要用于大田農業(yè)的生產和農業(yè)全產業(yè)鏈的操作和經(jīng)營。
精準農業(yè)
精準農業(yè)是建立在農機硬件基礎上的執(zhí)行和操作系統(tǒng)。
它主要是以農機的單機硬件為基礎,配以探測設備和智能化的控制軟件,以實現(xiàn)精準操作,變量控制(包括變量播種、變量施肥、變量噴藥等),無人駕駛,以及最佳的工作環(huán)境和場景適配。
精準農業(yè)強調的是(單體)設備和設施操作的精準和智能化控制,是硬件+軟件。
智慧農業(yè)
智慧農業(yè)是建立在經(jīng)驗模型基礎之上的專家決策系統(tǒng),其核心是軟件系統(tǒng)。
智慧農業(yè)強調的是智能化的決策系統(tǒng),配之以多種多樣的硬件設施和設備,是系統(tǒng)+硬件。
智慧農業(yè)的決策模型和系統(tǒng)可以在農業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和農業(yè)大數(shù)據(jù)領域得到廣泛應用。
2016年,谷歌旗下Deep Mind的Alpha Go橫空出世,把人工智能為(AI)的決策水平提高到一個前所未有的高度,讓人們認識到人空智能發(fā)展的提速和廣闊的前景,也為數(shù)字農業(yè)的發(fā)展注入了強心針。