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849養(yǎng)豬場里，通過“豬臉識別”系統(tǒng)掃描一下豬的臉，就可以在屏幕上看到豬的編號、品種、健康情況、進(jìn)食量等信息；
溫棚中，傳感器收集土壤濕度、水分、含鹽量等數(shù)據(jù)，通過人工智能模型和算法，告知農(nóng)戶土壤相關(guān)情況；
果園的每個甜瓜都有一個二維碼身份證，對甜瓜整個生命周期進(jìn)行監(jiān)控；
無人駕駛收獲機(jī)在稻田里收割稻子……
這些聽起來很高科技，其實離我們的生活很近，或許你買的蔬菜水果就是這些高科技農(nóng)業(yè)的產(chǎn)物。
科技在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用，將讓傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)得以從“靠天吃飯”向“靠技術(shù)吃飯”轉(zhuǎn)變，“智慧農(nóng)業(yè)”讓農(nóng)民們的生產(chǎn)更高效率、高利潤，讓我們吃得更安心。
很多人可能對“智慧農(nóng)業(yè)”不是很熟悉，今天，我們就一起來了解下什么是“智慧農(nóng)業(yè)”，其中又運(yùn)用了哪些高科技？
什么叫“智慧農(nóng)業(yè)”？
學(xué)界普遍認(rèn)為農(nóng)業(yè)有四個階段。
農(nóng)業(yè)1.0是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時代，主要依靠人力和畜力；農(nóng)業(yè)2.0是機(jī)械化農(nóng)業(yè)時代；農(nóng)業(yè)3.0以應(yīng)用單一信息技術(shù)和局部生產(chǎn)自動化為特征。農(nóng)業(yè)發(fā)展的最高階段是農(nóng)業(yè)4.0，充分整合資源，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能化、無人化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程可控且高效，不受自然環(huán)境約束。
“智慧農(nóng)業(yè)”的概念提出于2014年。
“智慧農(nóng)業(yè)”是智能農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的簡稱，一般是指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、“5S”技術(shù)、云計算技術(shù)和大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)實現(xiàn)“三農(nóng)”產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化，從空間、組織、管理整合現(xiàn)有農(nóng)田基礎(chǔ)建設(shè)、通信設(shè)備和信息化設(shè)施，使農(nóng)業(yè)實現(xiàn)“高效、聰明、智慧、精細(xì)”和可持續(xù)生態(tài)發(fā)展。
我國智慧農(nóng)業(yè)起步雖晚，但發(fā)展速度非?？?。2018-2019年，在國家相關(guān)政策的響應(yīng)下，互聯(lián)網(wǎng)大咖和企業(yè)紛紛加入，如“未來食物農(nóng)場”“智慧農(nóng)業(yè)平臺”“AI養(yǎng)豬”等的出現(xiàn)，使中國的智慧農(nóng)業(yè)迎來了迅速發(fā)展時期。
“豬臉識別”精準(zhǔn)化管理每一只豬
“人臉識別”相信大家已經(jīng)司空見慣，“豬臉識別”還是頭一回聽說。養(yǎng)豬為啥還要用攝像頭識別每一頭豬？如何識別看起來長相差不多的豬？
別著急，我們先到智能化養(yǎng)殖場看看這些豬寶寶們的日常吧！
當(dāng)一頭豬要“入住”豬舍時，養(yǎng)殖人員通過“豬臉識別”系統(tǒng)掃描一下豬臉，就可以給豬建立標(biāo)簽，生成識別碼，關(guān)聯(lián)豬的編號、豬的親本、品種、生長環(huán)境、健康情況、采食計劃等信息。
和“人臉識別”技術(shù)一樣，“豬臉識別”技術(shù)其實也是生物識別技術(shù)的一種，基于構(gòu)建AI算法來自動識別圖片或視頻素材中的動物特征，例如動物的面部特征（兩眼間的距離、嘴巴的位置、頭骨的寬度）、外形特征（花紋、各部位之間的比例）從而實現(xiàn)對動物身份的識別。
所以，哪怕是有成千上萬頭豬，系統(tǒng)也能輕松識別其中的每一頭。再搭配飼喂機(jī)器人、巡檢機(jī)器人、環(huán)境監(jiān)測及自動控制系統(tǒng)，便組成了智能化養(yǎng)殖場。
傳統(tǒng)養(yǎng)殖中，當(dāng)飼養(yǎng)員把同一欄豬的飼料倒在同一個槽里時，10至15頭豬一哄而上憑力氣“搶食兒吃”，最終導(dǎo)致同一欄豬出欄時生長不均衡，最小的只有70公斤，最大的達(dá)到130公斤。
與傳統(tǒng)養(yǎng)豬飼喂模式不同，智能化養(yǎng)殖場則要“公平”的多。
每個豬欄的中心處安放著被分隔成6個“伸縮式半限喂欄體”的飼料槽，每個食槽位僅能容納一頭豬進(jìn)出。
每個欄體上方的AI鏡頭對每頭豬進(jìn)行豬臉識別并關(guān)聯(lián)查詢出相關(guān)信息后，中樞設(shè)備會向飼料槽上方的飼喂機(jī)器人發(fā)送指令，使其可以自動投放這頭豬應(yīng)進(jìn)食的量，甚至能精準(zhǔn)到克。計劃指導(dǎo)量內(nèi)，還能支持互動分餐，真正做到讓豬想吃就吃。
“豬臉識別”后進(jìn)行精準(zhǔn)飼喂 來源 | 央視財經(jīng)頻道
這樣精準(zhǔn)飼喂，同一欄豬出欄時的體重差異可縮小到5%以內(nèi)，還可以節(jié)省飼料成本。
橫穿豬舍上方的軌道上安裝著一個長方體的24小時不間斷巡檢機(jī)器人。巡檢機(jī)器人上配備了3D雙目攝像頭、廣角深度攝像頭、遠(yuǎn)程測溫儀、聲音收集器、6項指標(biāo)環(huán)控測試儀等多個設(shè)備。
這樣，高配加持的巡檢機(jī)器人就具有了視覺點(diǎn)數(shù)和估重等功能。巡檢機(jī)器人只需“掃一眼”就能準(zhǔn)確盤點(diǎn)豬舍內(nèi)豬的數(shù)量，還能在對拍攝物體建模后，配合豬只的種類和特性進(jìn)行估重，整個過程僅需幾秒，誤差在3%以內(nèi)。
相比較傳統(tǒng)的肉眼盤點(diǎn)估重、人工記錄的工作方式，這種方式顯然更高效、準(zhǔn)確，還節(jié)省人力和時間。
估豬重量 來源 | 南方都市報
傳統(tǒng)的養(yǎng)豬多采用粗放式的養(yǎng)殖方式，豬群健康監(jiān)測技術(shù)受限，耗費(fèi)大量的人力、物力，豬幼崽死亡率居高不下，產(chǎn)量難以提升，成本高、盈利難。
而智能化養(yǎng)豬的監(jiān)控系統(tǒng)可以24小時不間斷地對生物資產(chǎn)的健康體征進(jìn)行在線實時監(jiān)測。
計算豬的運(yùn)動量 來源 | 南方都市報
系統(tǒng)捕捉到豬的運(yùn)動量、采食量、體溫和糞便等數(shù)據(jù)異常的同時，調(diào)取數(shù)據(jù)庫里這頭豬的過往體溫、進(jìn)食記錄、運(yùn)動量等進(jìn)行比對分析。
而搭載在巡檢機(jī)器人上的聲紋識別技術(shù)可以分析豬的叫聲、咳嗽聲，從而在早期就能判斷這頭豬可能患病的風(fēng)險。工作人員就能第一時間發(fā)現(xiàn)病原，提前免疫，從源頭上有效控制并迅速撲滅瘟疫。
據(jù)測算，采用“豬臉識別”后，養(yǎng)殖場的人工成本減少30%-50%左右，降低飼料使用量8%-10%，并且平均縮短出欄時間5-8天。（數(shù)據(jù)來源：中城發(fā)展研究院）
智慧化果園讓每個果子都有“身份證”
細(xì)心的朋友們會發(fā)現(xiàn)，有些銷售的水果上會貼著二維碼，掃一掃上面的二維碼就可以查到水果產(chǎn)自哪里，生長的環(huán)境怎樣等信息。
在智慧化果園里，每棵樹都有自己的檔案。這棵樹栽種的年份，澆了多少水，用了多少肥，打了多少藥都清楚，這個二維碼也就是水果的“身份證”，讓品質(zhì)溯源也更容易。
消費(fèi)者通過掃描二維碼，就可全方位追溯蘋果的來龍去脈 來源丨新浪陜西
那么，如何能做到“記住”每一棵果樹的信息？這就得益于AI技術(shù)。
AI即人工智能，是近幾年來我們常聽到的名詞，但是目前還沒有統(tǒng)一的定義。
2019版的《人工智能安全標(biāo)準(zhǔn)化白皮書》明確提出，人工智能系統(tǒng)是利用一種數(shù)字計算機(jī)或者其他由計算機(jī)控制的機(jī)器來模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能，感知周圍環(huán)境、獲取相關(guān)知識并且使用，以獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用的系統(tǒng)。
簡單來說，人工智能的目的是使智能機(jī)器像人一般，具備會聽、會看、會說、會行動、會學(xué)習(xí)、會思考等能力。
如我們在上文中講到的“豬臉識別”就是利用了AI技術(shù)，基于機(jī)器視覺和圖像識別，AI還可以選種、土壤檢測、智能耕作、病蟲害防治等。
在智慧化果園中，無人機(jī)或智能巡田機(jī)器人會不間斷地拍攝植物生長狀態(tài)和各區(qū)域的雜草情況，并將這些圖片傳輸?shù)浇K端。系統(tǒng)基于圖像識別技術(shù)，采用特定的算法和模型，進(jìn)行深度挖掘，提取出了圖片中的有效信息。
智能巡田機(jī)器人果實實時識別與檢測畫面 來源 | 中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)
這樣不僅讓能農(nóng)戶了解作物的生長情況，還可以通過數(shù)據(jù)對灌水、噴藥、施肥的量進(jìn)行精準(zhǔn)控制。
而且，無人機(jī)或智能巡田機(jī)器人還能實現(xiàn)對作物病蟲害等問題的識別和監(jiān)控。農(nóng)戶上傳照片到智能植物識別軟件，就能識別作物是否存在病蟲害問題，軟件還會給出相應(yīng)的解決方案。
用氣象大數(shù)據(jù)分析研判種、管、收、售整體方案，比如連陰雨高發(fā)期，可提前做好防雨排澇；霜凍高發(fā)期，可提前啟動防霜機(jī)等防霜措施；冰雹多發(fā)期，提前布好防雹網(wǎng)；果實膨大期，做好水分調(diào)節(jié)……
以前農(nóng)民憑經(jīng)驗，現(xiàn)在是通過數(shù)據(jù)來進(jìn)行管理。農(nóng)民們只需遠(yuǎn)程調(diào)控，隨時可以查看果園環(huán)境。
全程無人機(jī)械化作業(yè)的無人農(nóng)場
“糧倉已滿，請來接糧?！蓖ㄟ^5G信號，無人駕駛收獲機(jī)向它的合作伙伴——無人駕駛運(yùn)糧車發(fā)出信息。
“收到?！痹谔镞叺群虻倪\(yùn)糧車，立即開到收獲車旁邊。收獲機(jī)伸出卸糧筒，將稻谷卸到運(yùn)糧車中，僅幾十秒就完成了一次卸糧過程。
在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)增城教研科學(xué)基地，中國工程院院士、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授、廣東農(nóng)村科技特派員羅錫文團(tuán)隊的水稻無人農(nóng)場，是目前全國首例“耕、種、管、收”全程無人機(jī)械化作業(yè)的水稻農(nóng)場。
無人駕駛收獲機(jī)和運(yùn)糧車協(xié)同完成收獲作業(yè) 來源 | 科技日報
無人駕駛旋耕機(jī)完成土地耕整；無人駕駛水稻旱直播機(jī)進(jìn)行水稻播種；之后，采用無人駕駛高地隙噴霧機(jī)和無人直升機(jī)完成了施肥和施藥等作業(yè)；最后，由無人駕駛收獲機(jī)和運(yùn)糧車協(xié)同完成收獲作業(yè)。
真正實現(xiàn)了耕整、種植、田間管理和收獲全程無人機(jī)械化作業(yè)。無人農(nóng)場的實現(xiàn)，靠三大技術(shù)——生物技術(shù)、智能農(nóng)機(jī)和信息技術(shù)。
在智能農(nóng)機(jī)及信息技術(shù)方面，主要依托北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)和5G通信系統(tǒng)。北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)主要提供精準(zhǔn)定位，5G通信系統(tǒng)實時處理大量信息且信息傳輸速度快。目前，無人農(nóng)機(jī)直線行走精度可達(dá)到2.5cm。
雖然目前全程無人機(jī)械化作業(yè)還在試驗階段，并未全面推廣。但未來對人工智能技術(shù)應(yīng)用的探索，必將會加快中國農(nóng)業(yè)的行業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和市場整合。
衡東縣高湖鎮(zhèn)新旺村油菜種植產(chǎn)業(yè)扶貧基地，有多架無人機(jī)在進(jìn)行飛防作業(yè)，幫助貧困戶進(jìn)行病蟲害防治。
來源 | 人民網(wǎng)
而近年來，一些大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的加入，讓智慧農(nóng)業(yè)產(chǎn)品能夠形成精準(zhǔn)的產(chǎn)銷對接，農(nóng)產(chǎn)品按照需求和標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)后，很快就能進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)公司的冷鏈物流，后續(xù)可以直接進(jìn)入它們的電子商務(wù)平臺進(jìn)行銷售。
互聯(lián)網(wǎng)公司的智能養(yǎng)豬宣傳標(biāo)語 來源 | 搜狐網(wǎng)
《中國數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展報告（2019）》預(yù)測，2020年我國智慧農(nóng)業(yè)潛在市場規(guī)模將達(dá)2000億元。
從“人扛牛拉”到“農(nóng)機(jī)自耕”，從“指望經(jīng)驗”到“依靠數(shù)據(jù)”，從“看天吃飯”到“科技助力”，智慧農(nóng)業(yè)為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式帶來了翻天覆地的變化和更多可能性。
相信將來，農(nóng)民們再也不用面朝黃土背朝天辛苦勞作，也不用擔(dān)心農(nóng)作物滯銷血本無歸，而是在家就可以利用智慧農(nóng)業(yè)每年都可以大豐收。
