农业人工智能技术范例6篇

农业人工智能技术

农业人工智能技术范文1

关键词:智慧农业;现状;问题;对策;安徽省

随着我国科技水平的不断提升,人工智能、物联网以及大数据等现代科技技术在工业、交通和医疗等领域的应用已有成效,但与农业的深度融合发展和推广应用还处于初级阶段,大多数农场、农业设备制造商和服务提供商还未实质性推进现代科技的引入和应用。2020年中央一号文件指出,要依托现有资源建设农业农村大数据中心,加快物联网、大数据、区块链、人工智能、第五代移动通信网络以及智慧气象等现代信息技术在农业领域的应用。《国务院关于印发全国农业现代化规划(2016—2020)的通知》重点明确,要求长江中下游地区提升重要农产品生产能力,壮大区域特色产业,加快实现农业现代化。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》也提出,要推进农业信息化建设,加强农业与信息技术融合,发展智慧农业。《中共安徽省委安徽省人民政府关于推进乡村振兴战略的实施意见》重点提到,要大力发展数字农业,实施智慧农业林业水利工程,推进物联网试验示范和遥感技术应用。由此可见,智慧农业是实现农业现代化的必由之路[1]。安徽省地处华东腹地,近海邻江,区位优势明显,农业资源丰富,农产品比重大,是典型的农业大省。2016年安徽省出台的《安徽省“互联网+”现代农业行动实施方案》提出,要利用互联网提升农业生产、经营、管理和服务水平,促进互联网与农业融合发展,开拓现代农业发展新模式,为安徽省智慧农业发展打下基础。但是,就目前来看,安徽省智慧农业发展还处于初级阶段,虽然取得不少成效,但仍然存在一些问题,影响了智慧农业发展进程。本文分析了安徽省智慧农业发展现状以及存在的问题,并提出了对策,以期为智慧农业发展提供参考。

1发展现状

1.1政府政策

近年来,安徽省把推进智慧农业发展工作放在重中之重,出台了很多政策文件。《安徽省“十三五”信息化发展规划》提到,到2020年,贫困村宽带网络要达到全覆盖,农村家庭宽带接入能力达到30Mbps,农业电子商务交易规模达到900亿元,信息进村入户服务站数量13000个。《安徽省人民政府办公厅关于印发安徽省农业现代化推进规划(2016—2020)》提出智慧农业引领工程,到2020年拟建立全省数据共享平台和16个市、68个县级智慧农业综合信息平台,在粮食等大宗农产品、设施农业、畜牧业、渔业和特色农业上,建成4个大田物联网试验示范区、20个农业物联网应用示范县、100个农业物联网可复制可推广应用发展模式,并培训5万名农技推广人员、20万名智慧农人。《安徽省质量兴农战略规划(2018—2022年)》提出,要加强农业关键核心技术攻关,加大省重大科技专项、重点研发计划定向支持力度,培育农业战略科技创新力量,重点围绕生物育种、加工储运、农机装备、智慧农业、绿色发展等关键领域和核心环节,全面提高农业自主创新能力。《数字农业农村发展规划(2019—2025年)》提出,要加快推动农业农村生产经营精准化、管理服务智能化、乡村治理数字化。《安徽省5G发展规划纲要(2019—2022年)》提到,要积极推广5G在智慧农业等典型场景的示范应用,并且逐步向经济社会各领域延伸。在各项政策的大力支持下,安徽省农业现代化进程不断加快,智慧农业的发展也逐渐步入了“快车道”。

1.2智慧农业取得的成效

近年来,安徽省在智慧农业方面已经开始了卓有成效的探索,并取得了较好的成绩(表1)。

2存在的问题

2.1智慧农业体系有待完善

安徽省地处暖温带与亚热带过渡地区,气候多变,地形复杂,使智慧农业应用的农业信息采集、传输系统、远程监控系统和数据处理系统等数字资源体系建设基础较差,基础数据方面比较薄弱,同时农业的自动化和规模化程度尚且还有很大提升空间。目前,安徽省智慧农业模式的应用还趋于单一化,系统的智慧农业模式还处在试点阶段。

2.2高端复合型人才缺乏

智慧农业需要利用物联网技术、5G技术、云计算技术以及大数据技术等现代技术来进行农业工作,因而智慧农业发展离不开一批既懂农业技术又懂信息技术的高端复合型人才。目前,懂现代农业信息技术的高等农业院校毕业生不愿意到农村基层工作,而在基层工作的农技工作者虽然有着丰富的农业生产经验,但是整体文化水平偏低且年龄偏大。此外,目前高校还缺乏智慧农业相关专业,对该方向人才培养经验不足。

2.3核心技术研究开发有待加强

安徽省有着独特的气候环境和地形条件,从北向南有小麦—玉米轮作、水稻—小麦轮作和双季稻等不同耕作制度,而且不同地区和不同作物面临着高低温逆境和干旱等农业气象灾害。以上种种因素对智慧农业的开发和应用都提出了更高的要求,不同的环境和地形都需要定制化的解决方案,这使研发难度增大了很多。因此,加强关键核心技术的研究开发是推进安徽省智慧农业发展的重点内容。

3对策

3.1加强基础研究,加快技术创新

制定农业农村信息化科研计划,加大农业信息化学科体系建设的支持力度,同时立足于自主可控原则,加强农业物联网、云计算、精准作业装备、决策模型等核心技术研发[2],加快农业适用信息技术、产品和装备研发及示范推广[3]。加强智慧农业与智能装备学科建设,要把现代信息技术与农学、园艺、植保、动科等学科结合起来,促进各学科交叉汇聚、融合发展。围绕小麦、玉米、水稻等主粮开展基于“5G+”智能化农田数据系统构建、智能化种植、智能化管理等关键技术与产品开发,开展精准、精细作业模式的探索。

3.2加强人才队伍建设,推动“政产学研企”协同发展

创新驱动是人才驱动,高端人才是科技竞争的关键。建立“高校—政府—企业—科研机构”联动的人才需求对接和定向培养机制[4],围绕重大研发任务和基地平台建设,统筹利用现有人才计划,在国内外人工智能人才集聚区域,定期召开人才引进对接会,引进人工智能领域国内外顶尖人才。创新战略联盟,在更大范围、更高层次、更宽领域开展合作。大力推广“1+1+1”平台,加强政府、高校或科研院所、当地企业三者之间的联系,充分挖掘高校院所和企业的优势,最大限度地激发创新发展新动能。同时,还应充分发挥政府的引导作用,力促“科技”(高校)与“金融”(企业)融合,推动各类创新要素的集聚和互动,建立健全“产学研+政+金”的科技创新保障机制[5]。

3.3突破关键核心技术,强化科技应用开发

3.3.1构建智能农田数据管理系统。依托部署在农田生产现场的各种传感节点,远程在线采集农田土壤墒情、酸碱度、养分、气象、病虫草害、农作物长势图像等信息,并通过5G网络高速无延时传输至数据平台服务系统,构建智能农田数据管理系统[6]。利用智能农田数据管理系统,实现农作物生产环境的智能感知、实时数据监测、智能预警,以及数据查询、智能决策分析、农业专家在线远程指导。

3.3.2探索新型农耕方式,实现作物种植技术智慧化。利用5G通讯、物联网和卫星导航等高科技[7],以及农业空天地一体化获取技术,指挥无人拖拉机、植保无人机、田间作业机器人、无人收割机等新型智能农机装备,进行耕作、播种、植保、收获等农事作业,改变传统耕作方式,开启智慧农业新时代。

3.3.3强化技术应用,实现农业管理系统平台的智能化。建立农业管理系统平台,用户通过手持终端、智能终端、平板、电脑等随时随地查看显示模块,实时远程视频监控当前大田景象、设备运行状况、作物长势等。通过5G数据实时无延时传输小麦、玉米生长周期的高清视频、图片,并利用大数据进行精准分析,对是否施肥、是否植保、是否灌溉、是否收获等做出决策,对当前作物生长环境中的智能化农机设备进行远程控制。

农业人工智能技术范文2

1.1保护粮食安全的需要

民以食为先,足粮安天下,关建在人才。发展智能化现代农业,推进粮食生产,确保粮食安全底线,必须建立高端农业科技队伍,才能扎实推进智能化、品牌化、信息化、洁净化农业的建设,才能全面实现农村小康目标,有利于农业上质量、上效益、上档次,才能提高市场竞争力。因此建立智能化现代农业科技队伍十分必要。

1.2提高农民素质,促进成果转化的需要

当前,粮食生产结构性矛盾和增产不增收的问题突出,实行技术创新、品牌创新、模式创新,进行集约化、规范化、绿色化、模式化、智慧化的产业发展,走农超对接、订单农业之路,给农民吃上“放心丸”、种上放心粮,增加农民收入。各级政府要加大资金投入,扶持智能化现代农业的发展,实行“基地+龙头+农民+科技”生产模式,抓精细加工、搞活流通,十分有利于农业产业化经营,有利于提高农业附加值,促进有机农业快速发展。

1.3现代农业产业化经营的需要

巴中品牌优势极为突出,绿颂米业和龙头面业为龙头的粮食产业化链条基本形成,全面推行了农粮合作,走出了农业产业化经营的“一书三合同”新路子,农民按订单生产,科技承包保产保效,龙头企业支付技术服务费,“反哺”科技发展。巴中绿颂米业、龙头面业各有年产10万t的优质粮食生产和加工能力,生产的优质大米分别注册为“绿颂”牌绿翠大米、翡翠大米、“龙头”牌绿稷大米,龙头牌系列面业,已获国家A级绿色食品认证,是推进和提升农业生产质量,创新品牌的需要。

2当前农业科技队伍中存在的主要问题

2.1决策领导认识有偏差

据30个乡镇调查显示,有27个乡镇领导对农技推广工作不够重视,占调查总数的90%,表现为政治上过问少、生活上关心少、农业创新上探讨少、工作上问得少、资金上支持少的“五少”现象极为普遍。个别乡镇甚至拍卖或占用了乡镇农技站资产,而今是无资金、无场地、无示范基地的“三无站”较多,约占84.6%。

2.2自身认识的偏差

在调查的乡镇中就有24个乡镇不能正确处理经营与技术推广、创新与示范、培训与技术服务的关系,而大部份乡镇农技站长下派到村任第一支部书记,忽视了“三农”服务和技术推广,专业倒置。

2.3综合技术能力弱化

自人、才、物下放乡镇,体制不顺,人心散乱,改行跳槽有增不减,技术员凝聚力受到冲击,而今的乡镇农技站是“上无片瓦、下无立针之地”,有名无实,对农民迫切需要的服务确朿手无策,远远达不到智能化、洁净化、品牌化的现代农业发展要求。

2.4资金投入不足

而今农技站“财政养人,无钱打仗”,卷尺都无钱购买,“测产凭经验、千粒重常数算”。试验示范无场地、测产无手段,培训无方法,始终停留在原始、粗放层面,不能有效发挥公益性职能,由“无场地、无资金、无办公地点、无示范基地、养保医保费工资扣交”的影响,导至人才大量流失,有的成了“空壳站”。如巴州区乡镇有23名高级农艺师因无岗位未得到聘任和利用,农业科技创新、先进技术推广、成果转化应用等受到严重影响。

2.5主体管理不统一

按照农技推广法的要求,乡镇农技站的“人、财、物”归县(区)农业局统管,便于培训、考核和下达技术创新任务。在具体实施中,乡镇人民政府片面认为乡镇农技站由县统管后,会影响地方政府工作,对移交工作有很大的抵触情绪,不支持,并设阻找茬。

2.6责任不明确

乡镇农技站虽然通过整改,但效果不够理想,优化配置还不够,构建智能化新型农技站朿手无策,履职不到位,农技推广偏离本职。表现在岗不服务,在编不在岗,专职变兼职,亊业岗位行政化,突出问题表现为“三多三少”,即非专业性工作多、经营挣钱时间多、下派任第一村支部书记人员多,产前产中产后服务少、新成果推广应用少,技术培训和技术推广少。

3主要思考

在智能化现代农业科技队伍建设上,立足农技推广现有矛盾和问题,以建设现代农业科技队伍为导向,建立改革创新机制,改进推广方式,切实把智能化现代农业科技队伍建成面向集约化、智能化、品牌化、洁净化的现代新体系,具有持续发展能力的现代农业科技的创新队伍。

3.1强化信息服务建设

技术信息服务不仅是助推智能化现代农业的一种技术工具,也是一种新型生产力的核心要素,融入智慧农业产业化经营体系的价值链,可以提高决策农业和综合生产能力,为未来农业带来发展思路、经营管理、技术模式等方面变革,为打造自动化、标准化、智能化、洁净化、集约化、模式化精准农业提供有利条件。把乡镇农技站建成物联网、技联网,集感知、传输、控制、生产和服务一体化的智能化现代信息技术服务体系。使农民轻点鼠标就详知绿色防控病虫、配方施肥、模式化种植等技术,手机一打开就得知生产、加工,产品销往何处,让生产供销衔接,畅通无阻,信息技术将为智能化现代农业插上雄健有力的腾飞之翅。

3.2立足现有,创新示范

一是明确定位,在科技创新上,以产业链为轴,完善创新,努力提升农业发展整体能力;二是明确职责,首先要协调配合,明确岗位职责,拓展共性技术的创新,抓好集成与示范、全力开展创新高效田、创新户、创新品牌的示范与“三农”服务。

3.3突岀主体,创新服务

一是强化衔接,乡镇农技站要主动与县(区)技术推广衔接,重点解决健全机构、改善条件、增强活力,提高服务能力等问题,依托高产创建项目,创新基地建设,把基地建成高效农业试验田、农民培训操作示范田、农民回乡创业观摩田、智能化现代农业样板田和领导决策农业参考田。二是强化成果转化,按照集约化、品牌化、洁净化农业生产要素,进行建点、生产经营、土地流转、专业技能,以及组织化、社会化技能服务。一要建立复合型农民培训体系;二要制定优惠政策、项目倾斜,大力扶特、加大投入,为成果转化创造条件;三要积极构建成果转化专业乡、村、社,使成果转化规模更大、范围更广、层次更深、档次更高、模式更新,使农业生产质量更高、效益更好。

4强化政策保障

4.1落实优惠政策

政府部门严格执行四川省人力资源和社会保障厅2006年工资改革文件规定“乡镇农技站继续实行连续工作8年固定一级工资、上浮一级工资”的政策,以及农技推广法实施“从亊农技推广工作30年,其中乡镇20年(女15年)退休增加10%的标准工资”法规。

4.2强化培育主体

地方政府,要加大投入,培育服务主体,大力发展立体多元、形式多样、竞争充分的社会服务体系,全力推行合作式、订单式、承包式、托管式等多元合作服务模式,为农业生产提供“保姆式“的公仆服务。

4.3建立创新服务机制

农业人工智能技术范文3

现阶段我国的农业发展比较迅速,在新技术的支持下,对农业机械的应用促进了生产力水平提高。在面对新的发展环境下,智能CAD技术应用在农业机械设计当中,就能为农业机械设计的优化提供技术支持。本文主要就农业机械设计的特征以及智能CAD技术应用的重要性加以分析,然后结合实际对农业机械设计中智能CAD技术的应用问题和具体应用详细探究。

关键词:

智能CAD技术;农业机械;设计应用

智能CAD技术作为新型应用技术,在当前农业机械设计当中起着重要作用,通过智能CAD技术应用能优化机械设计的环节,促进设计质量提高。通过从理论层面对农业机械设计中智能CAD技术的应用研究分析,就能从理论上位实际设计发展提供理论支持,保障机械设计的效率质量提高。

1农业机械设计的特征及智能CAD技术应用重要性

1.1农业机械设计的特征分析

农业机械设计过程中,传统的设计方法已经不能满足现阶段设计需求,机械设计的类型上比较多,型号也多样化。如对播种机械的设计方面,就有着精密播种机以及有条播机和穴播机等。根据机械工作原理的不同也能分成不同的种类,有气力式播种机以及机械式播种机。农业机械的功能结构相对比较稳定,在结构复杂程度上比较小[1]。农业机械试验方面会受到季节性的影响,所以在进行机械设计开发的周期就相应比较长。

1.2农业机械设计中智能CAD技术应用重要性

随着现阶段我国的农业改革的全面实施,在农业机械设计层面也要充分注重技术水平的提高,将智能CAD技术应用在机械设计当中就显得比较重要。传统的农业机械设计中,还存在着一些不足之处,在计算机技术的广泛应用下,对虚拟现实技术的应用,就减少了产品试行制作时间,在成本上也能大幅降低。智能CAD技术的应用对手工设计管理的方式有着改变,在数据资料发送产品概念应用下,对机械产品的设计效率也能有效提高,对机械设计的规范性得到了保证。

2农业机械设计中智能CAD技术的应用问题和具体应用

2.1农业机械设计中智能CAD技术应用问题

农业机械设计中对智能CAD技术的应用还存在着诸多问题有待解决,这些问题影响了机械设计的效率,有的应用人员仅仅是将智能CAD技术作为绘图工具,没有充分发挥其自身的价值。机械设计中对专业性计算机辅助设计软件的应用还比较少,软件的标准化以及正确的应用没有实现[2]。对机械设计当中计算和需要的数据查找工作没有加强,这就必然会影响机械设计的质量。再者,农业机械设计过程中,在智能CAD技术的网络化以及数据集成技术的应用还需要进一步优化。当前集成制造系统主要是诸多集成形式达到计算机辅助设计以及加工等目标,机械设计企业间的沟通不强,在资源方面不能有效达到共享。没有将智能CAD技术的网络资源共享的目标得以实现,这就会影响技术的作用发挥。对智能CAD技术的应用缺少长远的规划。智能CAD技术的应用过程中,在工作规范化层面没有加强重视。我国在机械设计的标准规范化层面和国际的创新改革步伐没有及时跟上,在智能CAD技术的信息交流以及设计标准上还存在着诸多问题有待解决,对这一技术的应用时,没有充分重视智能CAD技术的自身特性。这些问题的存在就必然会影响智能CAD技术的应用水平提高。

2.2农业机械设计中智能CAD技术具体应用

智能CAD技术在农业机械设计中多方面都能发挥积极作用,将智能CAD技术在农业机械模具当中进行应用就比较关键。农业机械设备生产中,机械模具是重要生产设施,也是机械设备零件生产的重要模具,所以模具的设计的精密性要能保证。采取传统的设计方式,就比较容易出现人为失误,造成设计上的差错[3]。通过智能CAD技术的应用,对模具设计的精确性就可有效保证。不仅能进行二维图形的设计,也能进行三维设计,从而保障了设计的精确,在外观设计效果比较突出。农业机械设计中对底盘的设计,也需要对智能CAD技术进行应用。底盘设计师机械中的重要组成,对机械产品质量有着决定性作用。实际设计过程中,从总体上通过模块化设计,注重模块间的联系以及数据的交换。智能CAD技术就能通过三维空间的布置,对零部件的位置加以明确化,从而构建整车坐标系和各部件的坐标。通过坐标点方法对总成装配目标加以实现。设计之后就要实施检查,对农业机械的动力性以及操纵稳定性等,都是比较重要的检查内容。在智能CAD技术的应用下,就能提高底盘设计的质量。机械设计中车身的设计方面应用智能CAD技术,也有助于满足实际设计要求。农业机械零部件设计后,需要对零部件实施组装,通过和机械的功能要求相结合,对机械的外观结构的美观性以及实用性要能加以呈现。其中机械机身的设计有着严格要求,在智能CAD技术的支持下,在PDM集成技术基础上就能将零部件进行组织起来,在合成设计的目标上就能得以实现[4]。应用中就涵盖着用户群体以及应用群体和系统环境处理等结合内容。智能CAD技术在数据处理能力上比较强,能满足实际工作的需求。机械设计中对各零部件的设计工作中,由于工作量比较大,对智能CAD技术的需求也比较大。零部件的设计要通过模型参数的建立,以表格的方式进行数据存储,智能CAD技术的应用就能完成这一目标。零部件的模型构建过程中,IBM以及DB2系统对零部件能参数化,对外部变量也有着促进作用[5]。在,智能化CAD的技术科学应用下,就能在零部件的设计质量上得以保证。

3结论

综上所述,加强农业机械设计的科学性,就要应用新的技术,在智能CAD技术的应用已经愈来愈广泛,这就能促进农业机械设计领域的大发展。通过从理论上对农业机械设计的研究分析,提出技术应用的问题以及具体的应用内容,希望同在这些理论的支持下,对实际机械设计可持续发展起到一定促进作用。

作者:刘欢 单位:邵阳学院

参考文献

[1]王丽敏,计小辈.模具设计制造中CAD/CAE/CAM技术的应用研究[J].现代制造技术与装备,2015(04).

[2]张海渠,张树杰.模具设计中最优布置问题的计算机解析方法[J].金属成形工艺,2014(02).

[3]杨洪旗.模具设计与CAD技术[J].计算机辅助设计与制造,2015(04).

农业人工智能技术范文4

 

本文通过对国内外智能化节水灌溉技术的研究及应用现状分析,分析了我国智能化节水灌溉技术的发展现状及其存在问题,并阐述了在我国发展智能化节水灌溉技术的必要性,这将对节约用水、提高作物产量,促进我国现代化节水农业的发展具有十分重要的意义。

 

我国水资源总量丰富,但人均占有量不足世界人均值的1/4,作为农业大国,农业用水占据全国总用水量的70%以上,日益严重的水环境污染和水资源浪费,更加剧了水资源的缺乏,使得用水矛盾更加凸显。随着水资源的日趋紧张,世界各国都在积极探索行之有效的节水措施[1]。

 

喷灌法、微灌法、渗灌法等,都是为解决水资源不足、提高灌溉水利用效率而发展起来的现代化的高效节水措施[2-3]。然而与节水农业发达的国家相比,我国的喷灌、滴灌占有效灌溉面积的比例极低,且自动化、智能化程度不高,这与我国水资源严重紧缺的形势不相适应。

 

1 国外智能化节水灌溉技术的研究

 

智能化灌溉是为了能更加高效的利用水资源,达到最优的节水增产目标,把生物学、人工智能、微电子等多种高新技术结合到节水灌溉技术中,按照不同作物对水的需求量不同进行不同水量的灌溉。

 

其中智能化灌溉控制器是智能灌溉的核心,能根据降雨量、当前温度、历史用水情况,以及土壤含水量等要素,自动调整灌溉运行时间[4]。

 

随着现代工业向农业的渗透和微电子技术的应用,国外的设施农业也不断地向智能化方向发展[5]。雨鸟公司、摩托罗拉等几家公司在20世纪80年代成功研制了智能化中央计算机灌溉控制系统,并且随着计算机硬件、软件的飞速发展,该系统也得到了越来越多的应用。

 

国外节水灌溉技术发展较早,已经形成了一定的规模,加上他们利用先进的电子计算机技术实现了对灌溉控制的自动化管理。其中又以美国、以色列、澳大利亚等几个国家最为突出。

 

美国瓦尔蒙特工业股份有限公司和ARS公司联合开发的一种红外湿度计能够自动读取作物叶面湿度,并将其反馈给中央控制器,然后通过电脑对灌溉系统发出灌水的指令;以色列极度缺水,通过全国铺设管道输水来降低输水损失,并大量采用喷灌、滴灌技术,通过家庭计算机和无线控制技术对灌溉实行自动化的管理使得其灌溉水有效利用系数达0.9以上[6-7]。

 

2 国内智能化节水灌溉技术研究现状

 

我国的节水农业根据我国国情,在科技工作者不断地推陈创新中形成了自己的特色和优势,但在现代化的信息技术、现代工业、人工智能的利用上与发达国家相比依旧存在差距。在农业节水灌溉技术上缺乏竞争力。

 

自1990年起科技部通过863计划,我国就开始实施农业节水智能化示范区的工程建设,近些年来智能化节水灌溉已有所发展。

 

北京市第1个农村节水灌溉计量信息化管理的示范区通州区,于2010年建成实现了村级农业用水的智能化计量管理[8];云南省昭通市昭阳区的智能化灌溉苹果园,利用电磁阀实现了对园内滴管、微喷设施的远程控制[9];

 

唐山市丰南区的智能井房建设更是做到了计算机与遥感技术、传感器等的结合,联系农业部土壤墒情、气候预报,做到了更加精准的农业灌溉[10]。这些智能化的灌溉及管理措施给当地供水部门的工作带来了便利的同时也极大地提高了农业用水的效率,也实现了农业的增产增收。

 

虽然智能化节水灌溉在我国已有所探索并在局部地区开始应用,但这些只是局部小范围的,而且靠大量的财政扶持,尚没有形成一个完整的产业体系,也没有做到大范围的推广。

 

3 智能化节水灌溉的必要性与趋势

 

2012年国务院办公厅印发的《国家农业节水纲要(2012-2020年)》[11]给出了到2020年农田灌溉水有效利用系数达0.55以上发展目标。截止2013年底,我国高效节水灌溉面积为1.42×107hm2[12],根据相关部门预测,到2030年底我国缺水量将高达1300~2600亿m3,其中农业缺水量达500~700亿m3。

 

而且我国水资源分布极不均匀,在地域上南多北少、东多西少,在时间上雨季旱季明显,占耕地面积60%以上的北方水资源量只有20%左右。

 

“十三五”规划中,我国要新增高效节水灌溉面积0.067亿hm2,农田有效灌溉面积达0.67亿hm2以上。如何解决缺水与灌溉面积增加之间的矛盾,来缓解水资源紧缺的问题,实现作物高产稳产,这就需要在灌溉系统中合理地推广自动化控制,并逐步提高节水灌溉的智能化水平。

 

就目前而言,我国智能化节水灌溉技术还处于初级发展阶段。与节水农业发达的国家相比,我国农业节水灌溉现有水平不高,在引进的自动化控制器中大多不能适应中国的实际情况,不仅如此,高昂的价格更是阻碍了在我国的推广[14-16]。

 

在国家对农业发展要求和农业用水紧缺的矛盾中,高效的、自动化、智能化的节水方式应该成为我国农业节水灌溉的发展目标。而发展的相对滞后也带来了潜在的巨大市场。

 

4 结束语

 

水资源短缺与水污染严重是世界性问题,农业是用水大户,如何解决农业用水浪费、提高灌溉水利用率是世界各国面临的共同问题。在现代工业的支撑下,现代农业节水灌溉技术也在向着智能化方向发展。

 

随着社会对农业要求的不断增高以及现代化农业技术水平的不断提升,结合人工智能、现代信息技术、3S技术的应用,农业节水灌溉技术也将有更深层次的发展,从自动化的不断普及开始,向更安全、高效、多功能控制的智能化节水灌溉方式迈进,这必将给中国的节水农业带来巨大的社会效益和经济效益。

农业人工智能技术范文5

关键词:5G区块链;大数据;智慧农业

引言

区块链技术的不断发展使其成为了超级商业的载体,增加了农民的农业收入,促进了农业的发展。区块链在智慧农业的发展过程中起到了很大的作用,它不仅维护着数据的安全、传递数据的价值、建立诚信的机制,还是发展智慧农业的技术支撑,全面认识区块链并发掘优势加以利用是发展智慧农业的首要任务和必然趋势。

1发展智慧农业的意义

1.1国家创新驱动的需求

传统的农业大量的投入资源、投入化肥造成很多不好的影响,所以现代农业的发展需要创新驱动力,大数据作为新型资源以及生产要素和互联网相结合,像为农业的发展插上了翅膀加速了发展,人工智能也可以进一步改善生产力,所以发展智慧农业是将新一代的信息技术和农业深入的融合,是国家创新驱动的需求。

1.2国家发展战略的需求

国家“十三五”的规划曾明确提出发展智慧农业,2016年也曾有文件提出要大力的推进“互联网+”模式,运用云计算、大数据等新一代的信息技术去推动农业改造升级,发展智慧农业代表着现代农业发展的新方向和新趋势,是国家发展战略的需求。

1.3实现农业精细化、绿色化、高效化的发展

发展智慧农业可形成通过科技技术对农业生产对象进行针对性的精细化管理工作,有助于农作物高效、绿色生长的同时,可最大限度减少资源消耗、保持生态环境。例如,通过云计算、大数据技术更加详细地掌握天气环境变化、市场供需信息、高新农业技术等,进而科学、合理的制定农作物整体种植计划,同时对由客观因素造成的病虫害、自然灾害等进行有效预防与规避,提升整体种植效益。一方面,可通过智能化设备来进行时间、地域的规划,起到减少劳动资源消耗、提升土地使用率的作用,一定程度上提升种植户自身的竞争力与种植效率,进而实现农业高效化发展。另一方面,结合智慧农业的高效与精细特点,可施行绿色种植方案,将生态保护与健康发展相融合,实现农业的可持续化发展。例如,节水灌溉技术、测土配方技术、病虫害防治技术、科学施放农药等,提高农业废物资源的利用率,合理利用资源、减少污染、既保护了生态环境又实现了产品绿色发展[1]。

25G时代对改善智慧农业发展现状的帮助

2.1使农业互联网更加智能化

很多做农业的人都了解智能农业物联网并且从中获得利益,例如:利用现代信息和通信技术设置蔬菜大棚,对大棚的种植环境和植物的生长状态进行监测,通过监测数据可以判断出施肥时间、除虫时间然后实施相应的措施,5G时代的到来可以降低物联网建设的成本,并且由于5G的速度很快可以根据采集到的数据迅速的做出相应的对策,使得农业互联网更加科学、准确、智能化。

2.2使农业管理更加智能化

农业管理是农业发展中重要的一环,农业生产中所使用的各种设备与5G相结合将给使用者带来加便捷、高效、智能的使用体验。例如,建设智慧农业大棚,对大棚内的空气温度、湿度、光照度等可进行视频实时监控,并通过5G网络实现实时进行云平台智能上传、备份、分析后,快速给出最终分析结果并进行种植预测,同时还可连接大棚的通风系统、灌溉系统等,实行完全智能化的管理模式。所以5G时代使农业管理更加智能化。

2.3使种植技术更加智能化

依据5G更加快速、精准的特性,可对更加宽广的区域进行高精度管理,并进一步提升农业种植技术。不仅仅可以将不同区域的土壤、日照、降水、种植等信息进行实时收集、反馈,高速处理这些信息实时为种植户进行预测与计划,还可以将这些信息及时反馈给专业技术人员,进行种植技术针对性升级与更新,使种植户掌握的高端种植技术更加适宜于自身的种植区域。另外,消费者也可通过5G网络实时对种植过程进行参观,也可让种植户方便借鉴相关经验,使种植技术更加智能化。

2.4使劳动管理更加智能化

我国社会是老龄化较为严重的国家,同样在农业劳动人员中老龄人务农的现象较为普遍,对于新技术、新知识的接受能力较为不足,劳动力成本随之上升。因此,智慧农业的发展可以有效帮助改变这一现状,例如,通过5G技术,实现智能人工进行日常农作劳动,种植人员进行实时远程操控、提前制定种植计划,再通过智能设备进行自动灌溉等,实现更大面积的管理并提高效率,使得劳动管理更加智能化[2]。

35G区块链大数据在智慧农业中的应用

3.15G区块链+农业大数据

区块链是由数据区块通过签名密码、时间戳等机制进行区块链条式组合,进而构成分布式网络数据库。因此将农业大数据应用于5G区块链,扩大区块链容量,同时利用区块链特有的不可篡改、全历史、强背书的数据存储性质,而使得数据特工这的合法权益与私密性得到了一定的保障,改善传统数据的数据复杂、结构复杂、周期长等特性,将5G区块链与农业大数据联合应用推进智慧农业的发展。

3.25G区块链大数据+农业物联网

将5G区块链大数据与农业互联网相融合,会让物联网需求更加多样化,远比目前更加低功耗、快速、准确的小型化农用传感器将随着整体5G发展而广泛运用,物联网的信息量与设备应用率将会更高,为整体农业的快速发展起到强有力的辅助作用。

3.35G区块链大数据+农业金融

在金融领域中区块链的应用已经较为深入,因此,将5G区块链大数据应用于农业金融中可借鉴金融行业成功经验,针对自身特性进行适宜调整,来达到提升信誉与工作效率的目的,同时提升了整体工作效率。例如,传统农业金融领域中申请农业贷款,需要银行、中介机构等进行核实信息、提交信用证明等工作,其中需要耗费大量的时间与人力。而应用5G区块链技术,可实现农业贷款机构直接通过调取区块链中的真实数据信息,即可进行相关业务的开展。

3.45G区块链大数据+农业保险

由于我国土地广袤,涵盖较多的自然环境类型,同时还是农业经济大国,因此种植户常会受到自然灾害的影响。一旦出现自然灾害、水土流失等情况,对于种植人员的经济利益将造成巨大、直接的损失。因此,建立农业保险制度至关重要。将5G区块链大数据应用于农业保险之中利用区块链特点,保证保险相关的数据真实性,再综合大数据中所记录的自然灾害信息,进行更加准确的灾损评估工作。不仅可以保证种植人员的经济利益,也可以实现农业保险评估、调查、定损、理赔等程序的公正与合理。

3.55G区块链大数据+云计算

目前的云计算依旧具有一定的中心化特征,因此将5G区块链技术与之有效结合,利用区块链技术的去中心化特点,将过去的云计算模式转化为云分布计算模式,让农业领域中大量的碎片数据与资源得到一定的保护与优化,提升农业分散数据的高效利用。同时,这种技术还可合理保护数据上传与利用、进行交易等过程中参与者的利益与权益,降低运行成本,提高系统的安全性。

3.65G区块链大数据+质量追溯

将质量追溯体系与5G区块链技术结合,利用区块链的特点可有力保证食品质量追溯系统的安全可靠;应用人工智能设备,对于食品的产供销三大环节进行机械采集,避免产生选择性提供问题;高度透明化的产供销环节可以提升消费者、生产者与监管部门对食品质量的完全信任,整体形成良性循环,同时还可一定程度上避免群体性事件与网络暴力蔓延的发生。

农业人工智能技术范文6

农、林、牧、渔4大基础农业项目均对智慧农业的发展有自己不同的需求,智慧农业在这4个方向上也各有针对性的发展,其发展潜力巨大[7]。被调研企业和个人对智慧农业大都有初步的了解,有95%的认为智慧化应用在包括流量自动控制水利灌溉、节省水资源、农田精准施肥设备、农用机械远程控制、农用机械工作情况监测等15项中非常有用,彰显了未来智慧农业的发展潜力。

2发展对策

对比国内外智慧农业的发展情况不难发现,我国在智慧农业的发展方面仍然处于起步阶段,目前国内更多的是示范工程和项目,还缺少能够形成产业的应用项目。另外,在技术和标准方面,缺少统一的协议和标准。结合调研和国外智慧农业建设情况,对宁波市智慧农业发展提出4个方面的战略与政策建议。

2.1加大政府宏观调控,制定智慧农业政策

2.1.1政府规划制定,相关部门全员参与建设智慧农业建议加强智慧农业发展战略研究和宏观指导,大力推进智慧农业技术研发、转化、推广和应用过程中重要问题的研究和政策制定,强化政府对智慧农业工作的宏观指导,加强部门联动机制。由市发改委牵头,联合财政局、城管局、经信委、科技局、农业局、林业局、水利局、商务局、国土资源局、环保局、农机站及其他区县有关部门,进行统一规划,形成区划、规划、计划和农业合同“三划一同”的协同创新体系[8]。整合突出问题,减少重复投资。

2.1.2加大政府对农业科技的财政投入力度当前在农业产出效益不高、农民收入水平较低、农业信息化市场化运作还不完善的情况下,迫切需要政府应用政策和影响2大优势加大投入力度,统筹安排和长效规划,重点支持农业物联网技术的应用和发展,鼓励社会资本和企业资本积极参与农业物联网技术发展和建设工作。

2.1.3相关部门根据自身工作,制定分系统政策建议由市经信委牵头,依据市政府制定智慧城市中的建设宁波农业的政策,会同其他各个市属部门,根据智慧农业系统分工,制定分系统政策和方针。如农业局根据建设计划,针对智慧农业育种/育苗、农业病虫监控等方面内容,制定平台建设总体设计方案,分项目实施计划和项目经费等政策。

2.2推进农业信息建设,架构智慧农业系统根据智慧农业的内涵,智慧农业整体架构包括信息采集、数据传输、终端交互和后台系统4大部分[9-10](图1)。搭建农业现场信息采集和控制平台。这个平台涉及农业生产现场中各种信息的采集,以及控制信息的接收和执行。可以通过各类传感设备采集农业现场的各类信息,主要有农业生产环境信息如温/湿度,水环境等。搭建广域通信平台。利用有线和无线技术,使智慧农业系统中各个模块、子系统与互联网连接。可以利用互联网“无所不达”的通达性,通过互联网和智慧农业应用进行交互,通过有线和无线技术获取实时信息。搭建智慧农业云平台。这部分相当于整个智慧农业系统的“大脑”,主要负责整个系统数据的处理,规则的制定,以及整个系统的管理等。该云平台包含的模块很多,不同的应用对模块功能有不同的需求。积极推广便捷终端。用户终端及显示部分是用户与智慧农业业务之间的接口,是用户对智慧农业的实际应用。目前用户访问的硬件设备有个人计算机、智能手机、平板电脑等,软件主要有基于浏览器访问和基于客户端访问2种。

2.3扶植智慧农业推广,发展产业链式策略尽管采用信息化技术来改造传统农业从而发展智慧农业和现代农业已成为宁波市乃至全国农业信息化发展的重要战略,但在技术应用和项目实施过程中,发展智慧农业仍然面临众多的挑战,主要来自网络、终端、应用以及产业链的各方面。如运营商网络覆盖范围有限、各行业以及国家标准的缺乏、对行业的理解能力不深、业务应用简单易用需求和产品的可靠性与实用性需求不能得到满足等问题。政府应加大扶植智慧农业宣传和推广力度,建议从产品策略、技术策略、平台策略和示范建设这4个方面形成链式的产业策略来建设智慧农业。

2.4突破核心关键技术,建设智慧技术体系从我国农业智慧化的发展趋势来看,影响农业生产的水、土、气正在被全面感知,以3G、IPv6为代表的通信技术的发展将使得农业信息感知以无缝、迅捷的方式进行传递,以云计算和云服务为代表的信息处理技术将使得各类农业信息处理更加智慧化[11]。宁波市应在全国农业智慧化的萌芽时期集中力量加强攻关,突破智慧农业核心技术和重大共性关键技术,支持研发符合农业不同应用目标的高可靠、低成本、适合恶劣环境的智慧农业专用传感器,解决智慧农业组织网络和农业智慧化感知节点合理部署等共性问题,同时要建立符合宁波甚至全国农业智慧化的技术体系,为智慧农业技术产品系统集成、批量生产、大规模应用提供技术支撑。

2.4.1搭建智慧网络架构根据信息生成、传输、处理和应用的原则,农业物联网可分成感知层、传输层和应用层。感知层是让物品对话的先决条件,采集物理世界中发生的物理事件和数据,包括各类物理量、身份标识、情景信息、音频、视频等数据,实现“物”的识别。传输层具有完成大范围的信息传输与广泛互联的功能,使得物品在全球范围内能够实现远距离、大范围的通信。处理层通过云计算、数据挖掘、知识本体、模式识别,预测等智能信息处理平台,实现信息技术与行业的深度融合,完成物品信息的汇总、协同、共享、互通、分析、预测、决策等功能。应用层是农业智慧化网络体系中的最高层,是面向终端用户的,可以根据用户需求搭建不同的操作平台,促进农业的高产、优质、高效、生态、安全。

2.4.2建立农业信息感知技术体系农业信息感知技术体系主要包括农业生产环境、农业生产对象个体识别、农业空间信息、动植物生理信息感知等内容。

2.4.3建立农业信息传输技术体系农业信息传输系统是一个复杂的系统,包括信息采集中短距离信息传输,信息采集后长距离信息传输和信息接收后信息传播等部分,大多数的传感网应用仅仅是独立的应用系统,相互之间没有关联和交互。所以必须实现融合,打破这种孤立的形态,形成新一代智慧网。信息网应能提供如下管理能力:网络管理、业务管理、移动性管理、服务质量管理、安全性管理、位置服务、认证鉴定、计费能力等[11]。

2.4.4建立农业信息处理技术体系单项信息技术往往不能满足农业和智慧农业的需求,随着数据库、系统模拟、人工智能、管理信息系统、决策支持系统、计算机网络及遥感、地理信息系统和全球定位系统等单项技术在农业领域的应用日趋成熟,各种信息技术的组合与集成越来越受到关注,建立农业信息处理技术体系也成为可能。农业信息处理技术在智慧农业中的应用主要分为3个层次,即数据层、支撑层和应用服务层。本文来自于《浙江农业科学》杂志。浙江农业科学杂志简介详见

3小结