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机器人巡田 农业插上智慧“芯”

田间装上传感器、建立各种算法模型……“智慧大脑”已深入田间

2019-01-07 04:33 来源:广州日报

  在田间装上传感器,实现远程感知,农民可以近乎实时地查看土壤和作物状况的相关数据;利用物联网提供的实时数据,能对农作物疾病进行预测和预防;机械工具可以实现自动灌溉和饲养农作物……日前全媒体记者在广州一家人工智能农业实验室看到,“智慧大脑”已悄无声息地深入田间。

  我国是传统的农业大国,大米更是我们日常生活中主要的粮食之一。“农田智能化、数字化成为农业发展的趋势。”据国务院《新一代人工智能发展规划》及《广东省新一代人工智能发展规划》均明确提出这一观点。

  广州的艾米生态人工智能农业实验室从三年多前便着手将人工智能与生态农业结合,试图利用AI改变传统“面朝黄土背朝天”的耕作方式,为农业装上“智慧大脑”。全媒体记者在“大脑”后台的研究室看到,尽管远离田间,但仍可通过田间数个传感器、无人机等实时收集农作物、天气、土壤等数据,监测农作物的生长情况,从而减少田间耕作人员的数量与工作量。据了解,能“自动巡航”和除草的田间机器人1.0已进入原型测试阶段。

  智慧农业是我国农业现代化发展的必然趋势。纵观全球,许多发达国家同样在大力投入智慧农业的研发。专家表示,信息技术、人工智能、互联网、物联网、神经网络、无人机等技术的重大变革,孕育着一场农业技术的重大变革。

  文/广州日报全媒体记者文静陈馨

  图/广州日报全媒体记者苏俊杰

  视频剪接/广州日报全媒体记者魏雄锋

  生态种植农田被插上了“AI芯片”

  自古以来,降水、病虫、草害、土壤等因素对种植都有极大影响。以往为采集气象数据,技术人员只能将天气预报的笔记,还有通过土样、水样采集的土地养分、湿度等各种数据从各地农场寄到相关农业部门,再利用机器进行分析;传统水稻田的巡田、除虫、除草等也要靠人力完成……这些耗时、耗力的工作,随着人工智能(AI)、大数据、物联网等新一代信息技术高速发展,正在发生质的改变。

  如今,农田被插上了“AI芯片”,在卫星、无人机、物联网等高每日首存送彩金的平台手段的支持下,曾对农业生产具有重要影响的因素,逐渐演变成大屏幕上的可视数据,供人工智能技术团队进行智能分析与预测。

  在艾米人工智能农业实验室中,全媒体记者看到了AIRICE“农田大脑”系统。在系统的大屏幕上实时展示不同区域试验田中天气、土壤、农作物等各类数据。艾米人工智能农业项目总监桑强表示:“我们做的第一步是把数据采集输入至云端大数据后台中,经过一段时间累计,AI团队会建立起各种算法模型,如病虫害、降雨量、蒸发量、土壤湿度关系等,科学地计算预测农田的产量、需肥量、放水量等。据悉,该实验室团队目前主要集中于水稻生态种植的现代化、智能化。所谓生态种植,与常规种植相比,它意味着避免除草剂、除虫剂等化学农药、化肥使用,以保证种植出来的产品安全、没有污染。”

  然而,目前看到的大数据采集环节只是整套“大脑”的第一步。未来,这套系统还包含了智能感知、智能预警和智能行为。智能感知是指系统能够对作物等进行健康指数分析,而当“发现”病虫草害时就会做出智能预警;再者,“大脑”可“控制”各种生产机械、智能设备,例如各种农业机器人机进行田间作业。

  在田间装上传感器实现远程感知

  对于AI+农业,实验室团队看来,现阶段主要是解决了传统农业三大“痛点”。一是保持生态种植的质量和产量。二是田间种植中人力问题,尤其让80后、90后等年轻人愿意种田,培训专业的懂得生态种植的人才。第三则是可复制种植标准,“单个农场可以做得很好,那么一百个农场呢?如何降低成本,特别是人力成本,并且快速复制和部署到全国各地。”

  据了解,目前在艾米不同地区的试验田中已基本实现了大数据实时采集的环节。这些数据是如何实现远程采集?利用大量的传感器:例如位于从化的约300亩试验田中安装了26个传感器。据团队的技术专家表示,传感器的多少是按照试验田的面积决定,26个只是基础,由于不同地区的地势落差、土壤湿度、酸度、盐分不一样。假如是落差较大、湿度差别较大的区域,传感器会布置得更密集。

  以从化的农场为例,气象数据和土壤数据目前是每隔一小时采集一次。采集后的数据会实时传输到系统的云端,进入农田大脑的后台进行存储和处理,然后实时展示在大屏幕终端上。桑强表示,“预计今年初可在一个系统上看到多个农场不同的数据,也就说,通过一个界面能实现管理,哪个农场出现异常情况,系统就会预警。而农场的种植者也可通过这一智能系统来监控农场的各种数据情况。”

  根据去年印发的《广东省新一代人工智能发展规划》(下称《规划》)中关于智慧农业的应用场景,重点是在现代农业产业园中大力推进“互联网+”智慧农业,应用物联网、云计算、大数据等现代信息技术,推动农业全产业链改造升级。

编辑: 王如

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