近兩年，5G、人工智能（AI）、邊緣計算(suan)等新技術已經逐漸普及，并在影(ying)響一個延續數千年(nian)的(de)傳統行業(ye)-農業(ye)。阿(a)里(li)巴巴達摩院曾發(fa)布(bu)了 "2021年(nian)十(shi)大(da)技術趨(qu)勢(shi)"，其中之一就是農業(ye)正在進入數據智(zhi)能(neng)時代。
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
精準農業是上世(shi)紀90年代起源(yuan)于美國的一種(zhong)現代農業生(sheng)產體系，借助智(zhi)能化的農業機械設備，自動(dong)播種(zhong)、噴藥、施肥(fei)和(he)收割，工作效率遠超(chao)傳(chuan)統農民，能進一步降低成本。
但對(dui)于不(bu)適合機械化規模種植(zhi)的(de)地區(qu)、以(yi)及一(yi)些高附加值(zhi)的(de)瓜果蔬菜等，就(jiu)需(xu)要更加細分的(de)方式(shi)。而隨著人工智能、邊(bian)緣計算等新技術的(de)跨領域應(ying)用，精(jing)準農業的(de)類型也逐漸豐富起來，向智慧(hui)農業邁(mai)進(jin)。
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備(bei)將得到成(cheng)熟(shu)應用。
網絡(luo)連接能(neng)夠對農(nong)業機械(xie)進行精確控制和實時(shi)數(shu)據傳輸(shu)。同時(shi)，邊緣(yuan)計算(suan)作(zuo)為云計算(suan)的(de)補充，與人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)（AI）一起在網絡(luo)邊緣(yuan)側(ce)和更接近數(shu)據源的(de)設備側(ce)提供實時(shi)、高效(xiao)的(de)本地(di)決策。
例如，在(zai)種植大(da)棚中的邊緣(yuan)AI計算機，不需要由云端(duan)決(jue)定何時澆(jiao)水(shui)、澆(jiao)多少水(shui)，邊緣(yuan)AI計算機可以自行判斷(duan)執行相關任務(wu)，必要時再與云平臺(tai)同步。
邊緣AI計算機
與云(yun)計算相比，邊緣(yuan)(yuan)計算更(geng)(geng)接近(jin)用戶，在邊緣(yuan)(yuan)節點完成數(shu)據(ju)處理和分析的效率更(geng)(geng)高。由于數(shu)據(ju)分布在邊緣(yuan)(yuan)，網絡可(ke)(ke)以得到更(geng)(geng)有效的保護，數(shu)據(ju)的安全性(xing)可(ke)(ke)以得到加強。
此外(wai)，用邊緣(yuan)計算完成部分數據(ju)處(chu)理(li)，可以縮短命令(ling)的響應時間(jian)，減(jian)少從設(she)備到云(yun)的數據(ju)流量，與云(yun)計算形成協同(tong)服務(wu)。
邊緣AI技術用(yong)于農(nong)作物的生(sheng)長過程，可以完成(cheng)實(shi)時監測(ce)預警、水肥一體化(hua)自(zi)動灌溉(gai)、病蟲害(hai)(hai)防(fang)治和災害(hai)(hai)評估等，提(ti)高農(nong)業(ye)生(sheng)產力。
至(zhi)此， 5G保證農業大數(shu)(shu)據(ju)的實時高效(xiao)傳(chuan)輸，邊緣計算(suan)為數(shu)(shu)據(ju)分析和處理(li)提供(gong)算(suan)力，人(ren)工智能提供(gong)數(shu)(shu)據(ju)模(mo)型(xing)的智能分析、管理(li)和決策(ce)，這(zhe)些(xie)共同構成了智慧農業的技術基礎，為發展高效(xiao)智慧農業提供(gong)技術支撐。。
智慧農業場景應用
介紹兩個比較有代表性的農業場景：溫室大棚與活豬飼養場
溫室(shi)大棚場景中重(zhong)要的(de)是(shi)對植(zhi)物(wu)的(de)生(sheng)長環境(jing)和生(sheng)長環節進行精確的(de)控(kong)制和管理(li)。體(ti)現在利用數據采(cai)集、水肥控(kong)制、智能管理(li)、數字農場平臺等技術，對育(yu)苗(miao)、種(zhong)植(zhi)、生(sheng)長管理(li)、收獲、休耕等種(zhong)植(zhi)環節進行管理(li)。
在棚(peng)內部署邊緣AI計(ji)算機，通過(guo)傳感(gan)采集設備獲取關鍵指(zhi)標數據(ju)，智能(neng)判斷(duan)，控制水肥系(xi)(xi)統進行灌(guan)溉(gai)施肥，天幕系(xi)(xi)統控制光照，視(shi)覺(jue)采集監控農作物生長狀態(tai)。并定期將(jiang)相(xiang)關數據(ju)同步到云(yun)端的農業管理(li)系(xi)(xi)統，為其科(ke)學決策提供依據(ju)。
另一個領域(yu)，智能(neng)畜牧業(ye)，應用最多的是奶(nai)牛場(chang)、豬場(chang)和雞(ji)場(chang)。養豬場(chang)精準飼養系統需(xu)要實現豬的數量統計、體重估算、運動(dong)軌(gui)跡跟蹤、屠宰(zai)監控和異常情況預警等功(gong)能(neng)。
借助邊(bian)緣計算機應用(yong)監控技術(shu)，包括智(zhi)能識別，對每頭(tou)豬(zhu)(zhu)的身份、運動軌跡、發情期和健康狀況(kuang)進行監控，智(zhi)能檢測擠壓(ya)仔豬(zhu)(zhu)等，從而有效提高(gao)活(huo)豬(zhu)(zhu)的成(cheng)活(huo)率和出欄率。邊(bian)緣AI實現了整(zheng)個養豬(zhu)(zhu)過(guo)程的人(ren)性化和操作過(guo)程的智(zhi)能化、科學化管理。
基(ji)于機器視覺分(fen)析(xi)技術，管(guan)理者隨時(shi)掌握(wo)各區(qu)域情況與分(fen)析(xi)歷(li)史記錄，做出更適合、全面(mian)的(de)決斷。
如今，傳統(tong)農(nong)業生產(chan)場(chang)景正(zheng)在向集(ji)約(yue)化、智能化方向發展(zhan)。集(ji)約(yue)化將大大降低生產(chan)成本(ben)，提高(gao)生產(chan)收益；智能化將促進整個生產(chan)過程的數(shu)據感(gan)知、智能管理和全產(chan)業鏈的智能決策，實現農(nong)業場(chang)景的互聯互通。
同時，通過新的(de)(de)科技手段，從源頭上對肉菜(cai)的(de)(de)生產(chan)、流通做到(dao)可追溯，從田間到(dao)餐桌，保障(zhang)“菜(cai)籃子”的(de)(de)品質與安全，助力我國農業的(de)(de)現代化升級。
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