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機器人會成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然方向?

   日期:2020-12-25     來源:DeepTech深科技    瀏覽:732    
核心提示:多年來,世界各國的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員占比持續(xù)下降,中國也是一樣,再加上農(nóng)民老齡化發(fā)展,以及年輕一代務(wù)農(nóng)熱情不高,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
       “多年來,世界各國的農(nóng)業(yè)從業(yè)人員占比持續(xù)下降,中國也是一樣”,再加上農(nóng)民老齡化發(fā)展,以及年輕一代務(wù)農(nóng)熱情不高,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率并不穩(wěn)定,中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授李道亮認(rèn)為,“機器換人已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然方向”。

       其實隨著技術(shù)的發(fā)展,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)顛覆了農(nóng)產(chǎn)品的傳統(tǒng)銷售方式,物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)也正在對農(nóng)民 “面朝黃土背朝天” 的傳統(tǒng)耕種模式進行變革。對于人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用,聯(lián)合國糧農(nóng)組織項目官員董樂表示,人工智能并非為 “取代人類” 而生,而將是長期與人類協(xié)同共生的關(guān)系。AI 就如同 24 小時全天候駐場的農(nóng)業(yè)專家,實時調(diào)整種植環(huán)境,或為種植者提供科學(xué)專業(yè)的參考意見,減少勞動力投入的同時,更保證生產(chǎn)效率的穩(wěn)定性。

       目前,丹東的溫室大棚已經(jīng)基本可以實現(xiàn)全自動,不需要人工操作,探頭即可探測溫室里的溫度、濕度和二氧化碳濃度,可自動控制卷簾的收放;在 “三區(qū)三州” 地區(qū),人工智能系統(tǒng)下甚至不需要人工來進行種植;今年年底,四川會理將建成 2500 平米的冷鏈倉儲一體化中心;在河南內(nèi)鄉(xiāng)縣,模仿以色列種植和滴灌技術(shù)的農(nóng)業(yè)園成功建起…… 并且,在剛剛落幕的 “人機比拼” 多多農(nóng)研科技大賽決賽中,使用人工智能系統(tǒng)種草莓的 AI 隊已經(jīng)在產(chǎn)量上超過了頂尖農(nóng)人隊。

       如今農(nóng)產(chǎn)品走出鄉(xiāng)村已經(jīng)變得不再艱難,運用高科技進一步改變農(nóng)業(yè)耕作方式,讓種植更加輕松,讓農(nóng)作物產(chǎn)量更高、果實更優(yōu)質(zhì)成為現(xiàn)階段和接下來努力的方向。

AI 種草莓產(chǎn)量高,農(nóng)人種草莓 “更可口”

       在剛剛結(jié)束的由聯(lián)合國糧農(nóng)組織指導(dǎo)、拼多多和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)聯(lián)合主辦的首屆多多農(nóng)研科技大賽決賽中,4 支 AI 研究專家團隊和 4 支頂尖農(nóng)人團隊在云南就種植草莓展開比拼。從果實產(chǎn)量上,AI 隊勝過了頂尖農(nóng)人,但在甜度上,使用 AI 系統(tǒng)種植產(chǎn)出的草莓稍遜于經(jīng)驗豐富的農(nóng)人。據(jù)了解,此次決賽結(jié)果從種植策略、算法策略優(yōu)勢、產(chǎn)量、品質(zhì)、效益投入產(chǎn)出比等幾個方面進行評定。

       對于人工智能種植系統(tǒng)能夠在產(chǎn)量和投入產(chǎn)出比上戰(zhàn)勝農(nóng)人的原因,AI 組獲得一等獎的團隊 CyberFarmer?HortiGraph 隊隊長林森告訴 DeepTech,“我們采用的是知識圖譜和機器視覺相結(jié)合的方法來模擬專家的經(jīng)驗進行管理,通過視覺系統(tǒng)識別草莓的走勢和相關(guān)信息,來模擬專家的演繹查看溫室內(nèi)實時的生長狀況。我們將專家的經(jīng)驗做成了知識推理的標(biāo)準(zhǔn)化,運用視覺識別的結(jié)果結(jié)合草莓生長狀態(tài)、環(huán)境通過知識圖譜推理決定溫濕度等。”

       在林森看來,人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)上的最大優(yōu)勢在于人力的節(jié)省,其次依賴于傳感器與相關(guān)識別系統(tǒng)的結(jié)合,AI 系統(tǒng)在灌溉、施肥、控溫等方面的穩(wěn)定性和可靠性也會比人工操作更加精準(zhǔn)。

       AI 在節(jié)約人力上的表現(xiàn),頂尖農(nóng)人組艷九天巾幗隊隊員王琪深有同感,“AI 和農(nóng)人最大的差別還是人力”,她勾勒了一幅比賽中隊員日常作業(yè)的畫面,“我們每天 6 點多起床,第一件事就是進入大棚觀察植株情況,根據(jù)溫度開棚關(guān)棚,這一切都需要手動進行。隨著比賽的進行天氣越來越冷,那個時候我們也非常希望有電腦能夠幫我們觀察溫度濕度,自動降溫保溫,替我們開棚、關(guān)棚。” 值得一提的是,雖沒有 AI 系統(tǒng)幫助,這支完全由女性組成的團隊?wèi){借成員的經(jīng)驗,也在決賽中獲得了卓越獎。

       AI 系統(tǒng)解放農(nóng)民雙手、讓農(nóng)民挺直腰桿的優(yōu)勢獲得了參賽選手及專家的一致認(rèn)可。同時,參賽隊伍中的一支農(nóng)人團隊也讓李道亮印象特別深刻,他在決賽結(jié)果公布現(xiàn)場提及,如果大賽結(jié)束延遲一周第一名很有可能是這支農(nóng)人隊伍。李道亮提到,“他們這個產(chǎn)量在大賽結(jié)束之前還沒表現(xiàn)出來,一周之后他可能就成為第一”,另外 “今天評分上沒有味道,如果把味道加上,我相信他的草莓既甜又芬芳也可能是第一”。

       李道亮口中的他正是頂尖農(nóng)人組紀(jì)榮喜勞模隊隊長紀(jì)榮喜,紀(jì)榮喜在接受 DeepTech 等媒體采訪時也提到,他種植草莓甜度高的秘訣是使用了他根據(jù)多年種植經(jīng)驗特制的肥料。正如紀(jì)榮喜所說,“AI 畢竟是一些數(shù)據(jù)匯聚起來的,數(shù)據(jù)的采集必須要通過我們這些種了幾十年的、對草莓的事情比較了解的農(nóng)民來提供,比如什么時期需要怎么樣的溫度、需要什么肥料等。”

       紀(jì)榮喜勞模隊的惜敗進一步說明了人工智能和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)結(jié)合的必要性,人工智能應(yīng)用在種植業(yè)上要將數(shù)據(jù)感知、采集、操作系統(tǒng)的研發(fā)優(yōu)化和農(nóng)民的豐富經(jīng)驗相結(jié)合才能發(fā)揮最大的價值。

       這也是此次多多農(nóng)研科技大賽舉辦的初衷,拼多多副總裁陳秋表示,“我們希望能夠以第一屆多多農(nóng)研科技大賽為起點建立一個長期的、規(guī)模化的競技平臺,通過中國頂尖農(nóng)人和世界人工智能之間的切磋和較量探索出一批能夠切實應(yīng)用于中國小農(nóng)種植模式之下的低成本的、可復(fù)制的 AI 農(nóng)業(yè)解決方案,并且推動更多高科技人才投身農(nóng)業(yè),一起推動中國農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展。”

       在推動農(nóng)業(yè)數(shù)字化上,研究探索是一方面,落地應(yīng)用才能發(fā)揮更大的價值。據(jù)了解,此次大賽 AI 組二等獎團隊 “智多莓” 隊已經(jīng)具備根據(jù)不同群體的喜好差異進行草莓外觀、糖度、口感等的定制化生產(chǎn)能力。智多莓隊隊長程飚告訴 DeepTech,他們將從明年種植季開始用 AI 算法確定不同口味草莓在生長期所需關(guān)鍵元素的配比,以實現(xiàn)草莓口味的定制化生產(chǎn)并逐漸推向市場,為小農(nóng)戶提供更加符合消費者口味的 AI 種植方案。

數(shù)字化農(nóng)業(yè):生產(chǎn)端和銷售端共同推進

機器人會成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然方向?

       人工智能、數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)能夠大大節(jié)省人力、提升生產(chǎn)效率;在銷售端,數(shù)字化開拓了農(nóng)產(chǎn)品上行的新渠道,且正以愈加迅猛的態(tài)勢增長著。

       近年來,以農(nóng)產(chǎn)品起家的拼多多,通過平臺優(yōu)勢構(gòu)建起了農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈,將農(nóng)產(chǎn)品通過電商平臺銷往全國各地甚至全球,這也讓更多年輕人愿意回到農(nóng)村,作為 “新農(nóng)人” 在家鄉(xiāng)發(fā)展事業(yè)。四川會理的何爽就是其中之一,何爽在 2017 年辭掉空姐工作回鄉(xiāng)創(chuàng)業(yè)賣石榴,2018 年注冊成立會理創(chuàng)鮮農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,今年銷售業(yè)績已達到 5100 萬元。

       作為農(nóng)產(chǎn)品上行平臺的拼多多,“創(chuàng)立 5 年多以來,農(nóng)產(chǎn)品成交額一直保持著 100% 以上的高速增長,每天的物流包裹中有接近 1/3 是農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)副產(chǎn)品。” 據(jù)陳秋介紹,2019 年拼多多平臺上的農(nóng)產(chǎn)品成交額為 1364 億元,今年至少會比去年翻一番,超過 2500 億元。另外,為實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品銷往各地的物流鏈合理化、促進農(nóng)產(chǎn)品耕種與銷售的現(xiàn)代化,拼多多在 2019 年提出了 “兩臺四網(wǎng)” 目標(biāo),即成為中國最大的農(nóng)產(chǎn)品上行平臺,成為農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)科技平臺;構(gòu)建天網(wǎng)、地網(wǎng)、物流網(wǎng)、科技網(wǎng)。

       其中作為農(nóng)貨智能處理系統(tǒng)的 “天網(wǎng)” 目前已經(jīng)相對成熟,基于人工智能技術(shù)把所有覆蓋產(chǎn)區(qū)的特色農(nóng)產(chǎn)品、成熟周期、物流條件等農(nóng)業(yè)信息輸入到系統(tǒng)里面,到農(nóng)作物成熟的時期就可以迅速匹配全球各地的目標(biāo)用戶。

       “地網(wǎng)” 為新農(nóng)人體系。促進農(nóng)產(chǎn)品上行,新農(nóng)人是必不可少的一環(huán),建立 “地網(wǎng)” 的目的是以掌握農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術(shù)的新農(nóng)人帶動農(nóng)產(chǎn)品上行,同時新農(nóng)人也在當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)拼購倉、分揀包裝等產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施。

       “物流網(wǎng)” 是指根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品需求以及市場環(huán)境和條件構(gòu)建全新的農(nóng)產(chǎn)品專用運輸網(wǎng)絡(luò),目前采用與其他商品一樣的物流體系在運輸農(nóng)產(chǎn)品中會出現(xiàn)運送不及時、產(chǎn)品集散不合理等問題。

       而 “科技網(wǎng)包含兩個層面,其中一個是多多農(nóng)研大賽這樣對前沿科技的探索,另一個是指成熟的科技設(shè)備真正走到鄉(xiāng)村里去,為小農(nóng)戶所用。” 陳秋舉例說,比如今年 3 月份拼多多上線的首屆春耕節(jié),推動平價高質(zhì)的農(nóng)資農(nóng)具走進農(nóng)村,真正為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者所用。對這一項目,拼多多平臺給出了 3 億元的資金補貼,農(nóng)民得到的方便也是實實在在的,“原來需要幾天時間的農(nóng)業(yè)作業(yè),花不到 1000 塊買了一臺農(nóng)耕機后,不到半天就做完了”,極大地提升了生產(chǎn)效率。

       目前,拼多多的“天網(wǎng)” 和 “地網(wǎng)” 已經(jīng)相對成熟,物流網(wǎng)和科技網(wǎng)還有待進一步建設(shè)。

數(shù)字化農(nóng)業(yè)走進小農(nóng)戶,仍需重投入

       不可否認(rèn)的是,人工智能對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率以及農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量的提升作用明顯,但目前來看,距離實現(xiàn) “切實應(yīng)用于小農(nóng)種植模式” 還需要一定的時間。

       人工智能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域存在的阻礙首先在于資金成本,人工智能系統(tǒng)的工作基于大量的精準(zhǔn)數(shù)據(jù),而高精度田間信息的獲取成本(包括多端傳感器設(shè)備成本等)較高,小農(nóng)戶無力也不愿承擔(dān)這一成本去訓(xùn)練人工智能系統(tǒng);另外人員學(xué)習(xí)成本也是一方面,現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)勞動者依舊是老年人居多,讓他們花費大量時間學(xué)習(xí) AI 系統(tǒng)的運作方式,顯然也是一個長期的過程。

       這一環(huán)境下,新農(nóng)人的培養(yǎng)和數(shù)字化農(nóng)業(yè)技術(shù)的探索優(yōu)化就尤為重要,也是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。根據(jù)中國農(nóng)業(yè)大學(xué)智慧電商研究院估算,未來五年農(nóng)產(chǎn)品電商人才缺口將逐年上升至 350 萬。

       這一現(xiàn)狀也說明,作為農(nóng)產(chǎn)品上行平臺,拼多多在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的投入仍需加碼。拼多多新任 CEO 陳磊曾表示:“農(nóng)產(chǎn)品訂單量在拼多多平臺將繼續(xù)保持高速增長。拼多多通過賦能實現(xiàn)將農(nóng)產(chǎn)品直接運到用戶餐桌,成為了中國最大的農(nóng)產(chǎn)品上行平臺。接下來,平臺將繼續(xù)加大在農(nóng)產(chǎn)品領(lǐng)域的‘重’投入力度。”

       對此,拼多多今年已經(jīng)在全國各地區(qū)發(fā)展了超過 10 萬新農(nóng)人,并以該群體為主力軍推動農(nóng)產(chǎn)品銷售端的數(shù)字化變革,且在 “未來 5 年內(nèi),將投入至少 500 億元,支持農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展”,拼多多新農(nóng)業(yè)農(nóng)村研究院副院長狄拉克表示。

       而在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈條上,拼多多也表示,將會與合作伙伴共建凍庫冷鏈,提升農(nóng)產(chǎn)品流通的效率。這也將是一項長期和艱巨的任務(wù)。

       期待數(shù)字化加持下的農(nóng)業(yè)能夠進一步促進農(nóng)產(chǎn)品 “種得好、賣得好”,消費者 “吃得好” 的良性循環(huán)。
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