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人工智能全面进驻农业领域,一大波机器人正在占领农田

人工智能全面进驻农业领域,一大波机器人正在占领农田

  说起现代农业,如果印象里还只是美国机械化的大农场,或者日韩等国精细化管理的小块农田,或者以色列的智能化植物工厂,那真是out了,其实就连笔者这样专职搞农业的人,都没有意识到如今在农业领域掀起的新风潮,那就是人工智能,具体来说,就是在当今的农田或温室里,除了人和机械设备,已经开始出现了许多农业机器人的身影。 随着近几年人工智能的飞速发展,人工智能与社会各行各业的结合进入到实质化应用阶段,比如在农业领域,智慧农业的发展正如火如荼,所谓“智慧农业”,是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。农业机器人正是凭借智慧农业的发展,运用GPS导航技术、传感技术和最新的机器人技术实现农业的精准定位、识别,并代替人类完成农业播种、施肥、灌溉、采摘、运输等人工劳动,进一步提高节约人力成本,提高农业生产效率。 智慧农业系统 人类自诞生以来,先后经历了原始采集农业、传统农业、化学农业、机械农业、工厂农业、智慧农业等发展阶段。农业的每一次进步都伴随着劳动生产率的大幅提升,正是农业生产效率的提升才养活了世界上越来越庞大的人口。但随着世界人口老龄化趋势日趋严重,全球农业正面临着巨大的劳动力短缺,据世界银行预计,到2050年,需要增加50%的粮食来维持日前增长的全球人口,平均每个农业劳力要能够生产出供应500人的粮食。全球农业人工作业成本不断攀升,为农业机器人的发展提供了充足动力。通过自动化和机器人技术,可以提升农业生产的产量和工作效率,缓解劳动力短缺的问题,同时可以减少农药使用对土壤、水源等自然环境的破坏。 目前,世界上农业较为发达的国家主要开发出了以下几类农业机器人。 1.除草机器人 这款机器人出自瑞士EcoRobotix公司,其主打产品为田间除草机器人,通过机器识别技术,可以准确识别出杂草,通过机械手臂对杂草进行除草剂喷洒,使除草剂使用量比传统方式减少了20倍。该机器人完全实现了自动化运行,而无需任何操作人员。由于以太阳能为动力,每天工作时长可达12小时。同时,该机器人只有130公斤重,远远轻于传统的农业机械设备,最大限度地减少了机械对土壤的破坏。 2.施肥机器人 美国明尼苏迭州一家农业机械公司研制出了一款独特的施肥机器人,它可以根据不同类型土壤的实际情况,制定不同的施肥策略。采取这种精确施肥技术,可以大大减少施肥量,既节约了农业成本,又减少了化肥对农田生态环境的污染。 3.打药机器人 爱尔兰农药喷洒技术公司MagGrow研发的这款农作物打药机器人,致力于解决农药喷洒过程中的药物漂移的问题。使用永久性稀土磁体产生电磁荷,对农药液滴进行磁化处理,使之更容易附着在作物上,可以达到85-95%的粘附率,减少65-75%的农药使用,并可以使作物产量提高20-40%。 4.授粉机器人 这款由美国公司研发的蜜蜂机器人,能够取代蜜蜂完成植物的授粉工作。另外,由于这种机器人续航能力强、体积小,可以应用到灾后的调查、搜救等工作当中。 5.放牧机器人 澳大利亚一家公司发明出了一种放牧机器人,其能在农场上代替传统的放牧劳力,它使用2D和3D感应器,且内置了全球定位系统,能自动检测牛群的运动速度并驱赶它们移动。 6.采摘机器人 最后推荐这款由中国农业大学自主研发的黄瓜采摘机器人,这款机器人利用多传感器融合功能,对采摘对象进行信息获取、成熟度判别,并确定采摘对象的空间位置,能够实现在非结构环境下的自主导航运动、区域视野快速搜索、局部视野内果实成熟度特征识别、及果实空间定位、末端执行器控制与操作,最终实现黄瓜果实的采摘收获。 以上六类机器人只是农业机器人大家庭中的一小部分成员,农业机器人相比人工最大的优势是可以24小时不间断工作,而且基本上不会出现操作失误。缺点是目前首次购买成本还比较高,且需要定期保养维护。 长远来看,尽管农业机器人代表着农业发展的新阶段,但并不是农业发展的终极形式。因为无论从传统农业还是到现在的智能农业,都是在土壤、水分、光照等条件充分具备的条件下,利用农作物自身生长特点来为人类生产食物的过程。在工厂化农业阶段,虽然可以一定程度上控制农作物所需水分、光照、营养的生长条件,但本质上仍然离不开对作物本身特性的依赖。目前,一种全新的农业发展思路–生物农业正在悄然兴起,它是通过在实验室对生物组织的培养,实现人工制造食物的目的,这是一种完全革新性的农业发展形式。 ...

巴西农业:960亿美元出口背后的秘密

巴西农业:960亿美元出口背后的秘密

  若非亲身到巴西,或许不能真切体会到这个南美国家的地域辽阔、物产丰饶。 汽车只要稍开出城市就进入到一望无际的稀树草原,连片的农场就沿着草原恣意铺展直至蓝绿相连的天际线。近处齐整成块的农田上,甘蔗和玉米向天窜长、生得密密匝匝犹如坚实的垛墙;远方轻缓流动的小丘上,咖啡树连绵生长,顺着山势一浪接着一浪。 但有利的农业生产气候地理条件还不是巴西农业壮大的全部依托,如何从农地到餐桌形成可持续产业链,巴西农业还有不少秘密。 再好的土地也要持续培育 就在这个5月,巴西甘蔗酒主要出口公司之一的Cachaça Velho Barreiro位于坎皮纳斯(Campinas)市周边的甘蔗种植园正在进行新一轮的甘蔗播种。含铁量较高的红色的土壤被翻地机深深犁开后,甘蔗苗被直接一条条的铺设在垄沟内,接着覆土压实就完成了播种。 这里的甘蔗按照一年一次的频次,可以连续实施五年的采割,最好的产量年份就是第一年。为了确保五年生长周期内的营养供应,种植园每年在大田休闲期和种植季节采用有机鸡粪和植物杆茎等生物质覆盖大田,这是整个甘蔗生产里面最重要的环节。 咖啡树的机械化采收 这些甘蔗田所在的热带稀树草原是巴西重要的植被类型,约占巴西国土面积的24%,但其土壤天然肥力十分低下,种植作物几乎颗粒无收,所以说巴西农业是靠天吃饭并不实事求是,“人定胜天”或许才是巴西农业成功的秘诀。 1973年,为了更好地开发热带稀树草原、形成规模化的农业生产,巴西成立了农业研究院,针对种子基因的优选、开发和培育以及实验耕种、土壤改良等科学技术进行推广普及,这些热带稀树草原不仅成为了大豆的主产区,还形成了咖啡、甘蔗等多种经济作物的种植基地。这种直播农田一般都采用农作物轮作或套种技术,即一季农作物收获后马上播种另一季,不让土层裸露在外,具有不破坏土壤,蓄水,提高土壤有机质含量,减少投入提高产量的良好效果。 同时,区域性的肥料加工厂将种植园周边的畜牧农场的畜禽有机废物加工成有机肥,甘蔗被收割利用后形成的甘蔗渣又称为生物发电的良好材料,从而形成了循环发展的可持续模式。 再好的土地也要持续改良,这是巴西的农业经验之一。圣保罗大学环境工程科学博士曾千玲,长期与巴西国家农业研究公司(EMBRAPA)合作,专攻土壤物理,非侵入性土壤检验以及影像分析。曾千玲对第一财经表示,基于永续经营的理念,拥有健康的土壤才能有优良的植物。目前巴西农业的增产方式在所有热带国家中是最为突出的,在近50年内至少创新了5种增产方法。 [caption id="" ...

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日本内阁成员2年多来首次参拜靖国神社

  日本内阁成员一亿总活跃担当大臣兼冲绳⋅北方事务担当大臣卫藤晟一17日前往靖国神社参拜,此前,他在担任首相助理期间就曾经多次前往参拜。 日本放送协会(NHK)报道,日本首相安倍晋三如同往年将不会亲自前往靖国神社参拜,日本外相茂木敏充日前在记者会上被问及是否参拜靖国神社时,明确表示不会。日本防卫大臣河野太郎也表示,没有参拜的计划。 日本将与10月22日举行德仁天皇即位庆典,中韩等国领导人预计将会出席。 日本官员先前参拜靖国神社,常常激怒在二战当中惨遭日军蹂躏的国家,尤其是中国与韩国。 靖国神社祭祀250万的战争亡灵,大多数是日本人,他们是在日本19世纪末的战争中阵亡。靖国神社也供奉二战后遭国际法庭判定犯下战争罪的高阶军官与政治人物。 今年靖国神社的秋季大祭举行的时间是10月17日到20日。

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