2022年9月26日,由中国化工信息中心及中国农业科学院农业信息研究所共同主办,国家智慧农业科技创新联盟协办的2022 CNCIC中国数字农业峰会在北京顺利开幕,以“数说农业发展,智推产业闭环”为主题,同时聚焦“数字农业高新技术论坛”和“智能农机及现代农服发展论坛”。
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智慧农业是智慧经济的重要内容,是依托物联网等现代技术与农业生产相融合的产物,可以通过对农业生产环境的智能感知和数据分析,实现农业生产精准化管理和可视化诊断。
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01传统农业管理方式的问题
传统农业作业进程中,影响农作物发展的参数首要依靠人的经验,达不到精准化治理的要求,具体主要存在以下问题:
运营商网络信号差,存在盲点、无法溯源;
获取到的数据还需进行手工统计和分析,手工记录方式耗费人力、时间,出错率、各类成本比较高,人工管理缺乏智能化的数据管理和分析平台;
不能实时智能监测及预警园区情况、无法做到全局监管;
作为农业从业/生产者来说,有没有什么方式是可以让他们的工作轻松便利点?至此我司凭借AIoT技术打造智慧农业方案,通过物联网设备【无线宽带自组网+边缘网关+采集终端+边缘计算机】实现环境参数采取及分析、智慧采摘、AI识别人员进出等智能种植方式,帮助农作物种植从“经验种植”向“智能种植”转变。
02物联网设备智能管理
监测作物状态,掌控实时参数数据
面朝黄土背朝天曾经是我国农民的真实写照,我国有数以亿计的农民,他们不仅需要在田间辛勤劳作,还需要依靠适宜的气候与天气,才能实现良好的收成。随着大规模机械化作业和温室大棚等现代技术的应用,为农业生产效率的提高提供了重要助力,但是气温、湿度、光照等都会对作物的生长产生影响。
获取作物生长环境的精准信息是很重要的一步,边缘网关、采集终端设备动态实时监测、采集作物的种植土壤情况、电导率、室内外温度等参数,农民通过App即可随时查看数据,全方位实时掌握作物环境信息,达到采集信息实时传输和数据分析的目的,是农户的“千里眼”。
智慧采摘机器人:不用下地也能“收获”满满!
我们知道传统的农业生产大部分都是体力活,采摘作为农业中的重要工作环节,其所需劳动力约占整个生产过程劳动力的35%~45%,采摘基本上依靠手工完成,特别是在天气炎热时还增加了工人的体力消耗,影响工作效率,机器人在现代农业中的广泛应用帮助农户解决了许多繁重、乏味的工作,水果采摘机器人就是其中的代表之一。
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但传统机器人采摘水果存在:
传统机器对水果成熟度的判断准确率低,无法智能识别果实情况,只能按照固定程序采摘,采摘的效率、智能化程度较低;
采摘装置对水果的损伤度高;
把边缘AI与采摘机器人结合进行采摘工作,利用AI视觉采摘水果可减少误采、采坏的概率,同时也解决了劳动力短缺问题。AI算法通过大量水果相关图片视频的训练,能从水果的大小、颜色判断出是否成熟来决定采摘程度,实现自动化采摘,实时反馈快,确保采摘精准性,不耽误原有进度,减少人工采摘的巨大工作量,一“人”顶两人用,使果农们从繁重的采摘活动中解放出来,有效节约劳动力,降低人工成本。
边缘AI+摄像头:智能监测园区情况和人员,及时发布预警信息
边缘AI不仅可以对作物进行采摘、智能分析,摄像头+边缘计算机为一体的智能识别监测系统,基于AI图像处理技术对农事操作、农民面貌/行为状态等进行智能识别,人脸识别系统取代传统门禁,可对人员非法闯入进行预警和告警,兼任果园“保安”,打造智慧化和规范化的生产新模式。
园区覆盖多个无死角的含有边缘AI算法的摄像头,一块大屏可监控整个园区并进行轮播,不放过任何异常,无需流量费,农民手机可安装APP,告警信号将通过短信等方式将第一时间推送到责任人,减少人工检查次数和汇报流程,节省人工和设备成本。大幅度提高工作效率,增强园区管理的安全性,通过违规操作警示等功能,实时提醒和监控园区状态,实现远程查看与操作功能。
无线自组网方案:解决运营商信号差问题,无需流量费
农业园区地广,一般建在郊区,监控覆盖范围较大,传统运营商网络信号差、不稳定,缺乏一定的保障。
可通过无线宽带自组网P900将信息汇聚到边缘网关,在边缘网关上可对信息进行解析等处理,实现对信息的本地监测和控制、远程监测、大数据可视化分析和控制,解决了网络不通畅问题。
农业生产环境复杂,需要在高温等恶劣多变环境下连续不间断运行,传统运营商有线网络布置稀疏不规则,布线不方便。通过无线自组网方案,做到在种植区内无线网络覆盖,无需拉网线且没有流量费用和沿线路检查,对运营商网络覆盖不到的区域起到网络延伸效果,具有安装简单、低成本、灵活的优势,实现种植生产过程的全面监控,成为当前农业生产环境监控系统主要应用方式。