近兩年，5G、人工智能（AI）、邊(bian)緣計(ji)算(suan)等新技(ji)術(shu)已經逐漸普及，并在影響一個延續數千年的傳統(tong)行業-農業。阿里巴(ba)巴(ba)達(da)摩院(yuan)曾發(fa)布了 "2021年十大(da)技(ji)術(shu)趨(qu)勢"，其中之一就(jiu)是(shi)農業正在進入數據智能時(shi)代。
新技術讓農業作物監測、精細化育種、環境資源按需配置成為現實。農業不再靠天吃飯，我國農業正在進行數字化、智能化轉型，即將進入智慧農業的時代。
從精準農業到智慧農業
精準農(nong)業(ye)是上世紀90年代(dai)起(qi)源于美國的一種(zhong)現代(dai)農(nong)業(ye)生產體(ti)系，借(jie)助智(zhi)能化的農(nong)業(ye)機械設備，自動播(bo)種(zhong)、噴藥(yao)、施(shi)肥和(he)收割，工作效率遠超傳統農(nong)民，能進一步(bu)降低成本(ben)。
但對于不適合機械化規模種植的(de)(de)地(di)區、以及(ji)一些高附加(jia)值的(de)(de)瓜果蔬菜(cai)等，就需要(yao)更(geng)加(jia)細分的(de)(de)方式。而隨著(zhu)人工智能、邊緣計算等新技術的(de)(de)跨領域應用，精準農業(ye)的(de)(de)類(lei)型也逐(zhu)漸豐富(fu)起來，向智慧農業(ye)邁進。
5G+AI+邊緣計算助力智慧農業
2019年，我國正式進入5G時代。5G技術首先將直接推動農業傳感器的連接類型和數據的技術升級，種植業、畜牧業、果蔬業、水產養殖業等領域的物聯網設(she)備將(jiang)得到成(cheng)熟應用。
網絡連接(jie)(jie)能夠對農業機械進行精確(que)控制和實時數(shu)據(ju)傳輸。同(tong)時，邊緣計(ji)(ji)算(suan)作為云計(ji)(ji)算(suan)的補充，與人工智能（AI）一(yi)起在網絡邊緣側和更接(jie)(jie)近數(shu)據(ju)源的設備側提供實時、高(gao)效的本地決(jue)策(ce)。
例如，在種植(zhi)大棚中的(de)邊(bian)緣(yuan)AI計算(suan)機，不需(xu)要(yao)由云端決定何時(shi)澆水、澆多少(shao)水，邊(bian)緣(yuan)AI計算(suan)機可以自行(xing)判斷(duan)執行(xing)相關(guan)任(ren)務，必要(yao)時(shi)再與云平臺同步。
邊緣AI計算機
與云計算(suan)相比，邊緣(yuan)(yuan)計算(suan)更接(jie)近用戶，在邊緣(yuan)(yuan)節點完成數(shu)(shu)據處理和分析的效率更高。由于數(shu)(shu)據分布在邊緣(yuan)(yuan)，網絡可以(yi)得(de)到更有效的保護，數(shu)(shu)據的安全性可以(yi)得(de)到加(jia)強(qiang)。
此外，用邊緣計算完成(cheng)(cheng)部(bu)分數據處理，可以縮短命令(ling)的響應時間，減(jian)少從設備到云的數據流(liu)量，與云計算形(xing)成(cheng)(cheng)協同(tong)服務。
邊緣AI技術用于農作物(wu)的生(sheng)長過(guo)程，可以(yi)完成實時監(jian)測預警、水肥一(yi)體化自(zi)動灌溉、病蟲害(hai)(hai)防治和(he)災(zai)害(hai)(hai)評估等，提高農業生(sheng)產力。
至此， 5G保證(zheng)農業大(da)數(shu)據的(de)實時高(gao)效傳輸，邊緣計算為數(shu)據分析(xi)和處理提供(gong)算力(li)，人工智能提供(gong)數(shu)據模(mo)型的(de)智能分析(xi)、管理和決(jue)策，這些共(gong)同構成了智慧農業的(de)技術(shu)(shu)基礎，為發展高(gao)效智慧農業提供(gong)技術(shu)(shu)支(zhi)撐。。
智慧農業場景應用
介紹兩個比(bi)較有代(dai)表性(xing)的農業場景：溫(wen)室大(da)棚與活(huo)豬飼養(yang)場
溫室大(da)棚場(chang)景中重(zhong)要的是對(dui)植(zhi)物的生長(chang)(chang)環境(jing)和生長(chang)(chang)環節(jie)進(jin)行精確(que)的控制和管(guan)(guan)理(li)(li)(li)。體現(xian)在(zai)利(li)用數據采集、水(shui)肥控制、智能(neng)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)、數字農(nong)場(chang)平(ping)臺等技術，對(dui)育苗(miao)、種植(zhi)、生長(chang)(chang)管(guan)(guan)理(li)(li)(li)、收獲、休耕等種植(zhi)環節(jie)進(jin)行管(guan)(guan)理(li)(li)(li)。
在棚內部署(shu)邊緣(yuan)AI計算機，通過(guo)傳感采集(ji)設(she)備獲(huo)取關鍵指標數(shu)據(ju)，智能(neng)判(pan)斷，控(kong)制(zhi)水肥(fei)系統(tong)進(jin)行灌(guan)溉(gai)施肥(fei)，天幕系統(tong)控(kong)制(zhi)光(guang)照，視覺采集(ji)監控(kong)農作(zuo)物生長狀態。并定期將相關數(shu)據(ju)同(tong)步到云端(duan)的農業管理系統(tong)，為其(qi)科(ke)學決策提供(gong)依據(ju)。
另一(yi)個領域，智能畜牧業(ye)，應用最多的(de)是(shi)奶牛(niu)場(chang)、豬場(chang)和雞場(chang)。養豬場(chang)精準飼養系(xi)統需要實(shi)現豬的(de)數量統計(ji)、體重估算(suan)、運動軌(gui)跡跟蹤(zong)、屠(tu)宰監(jian)控和異常情(qing)況(kuang)預警等功能。
借(jie)助(zhu)邊(bian)緣(yuan)計算機應用(yong)監控技術，包括智(zhi)能識別(bie)，對每(mei)頭豬(zhu)的身(shen)份、運(yun)動(dong)軌跡(ji)、發情期和健康狀況進行監控，智(zhi)能檢測擠壓仔(zi)豬(zhu)等，從而有效提高活(huo)豬(zhu)的成活(huo)率(lv)和出欄率(lv)。邊(bian)緣(yuan)AI實現了整個養豬(zhu)過程的人性化和操作過程的智(zhi)能化、科學化管理。
基于機器(qi)視覺分(fen)析(xi)技術，管理者隨時掌握(wo)各(ge)區域(yu)情況(kuang)與(yu)分(fen)析(xi)歷史記(ji)錄，做出更適(shi)合(he)、全面的決斷。
如今，傳統農(nong)業生(sheng)(sheng)產場景(jing)正(zheng)在(zai)向集約化(hua)、智能化(hua)方向發(fa)展。集約化(hua)將大大降低生(sheng)(sheng)產成本(ben)，提高生(sheng)(sheng)產收益；智能化(hua)將促(cu)進整(zheng)個生(sheng)(sheng)產過程(cheng)的(de)(de)數據感知(zhi)、智能管理和全產業鏈的(de)(de)智能決策，實現農(nong)業場景(jing)的(de)(de)互聯互通。
同(tong)時，通過新的(de)科技(ji)手段，從(cong)(cong)源頭上對肉菜(cai)的(de)生產、流通做到可追溯，從(cong)(cong)田(tian)間到餐桌，保障“菜(cai)籃(lan)子”的(de)品質(zhi)與(yu)安全，助(zhu)力我(wo)國(guo)農業的(de)現代化升級。
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