目前,我国农业正处在从传统农业向现代化农业迅速推进的过程,与发达国家相比,我国的农业劳动生产率、土地产出率、资源利用率和农产品的国际竞争力都比较低,同时我国农业劳动力老龄化严重。只有改变传统的生产方式、经营方式、管理方式,走一条生产集约、产出高效、产品安全的现代农业发展之路。
智慧农业的本质是通过物联网、大数据、移动互联、云计算、空间信息和智能装备等新一代信息技术与农业资源要素(土地、水、劳动力、资金、信息等)的重新配置和深度融合,产生一个更高产、高效、优质、生态、安全的更具有竞争力的新业态,包括大田种植业、设施愿意、畜禽养殖和水产养殖,在新的业态下生产、经营、管理和服务要打通,实现全链条、全产业、全要素的在线化和数字化。
根据中国信息通信研究院发布的《中国数字经济发展与就业白皮书(年)》,年我国数字经济规模达31.3万亿元,按可比口径计算,名义增长20.9%,占GDP比重的34.8%。
而三产中,数字经济在农业中占比7.30%,在工业和服务领域,则已分别占比18.30%和35.90%。
这意味着,在三大产业中,农业领域的数字化潜力最大。农业数字化的需求,正汹涌而来。
自年至今,中央已连发数个文件扶持数字农业建设。其中包括年2月19日发布的《中共中央国务院关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》(即“中央一号文件”),年1月由农业农村部和中央网信办发布的《数字农业农村发展规划(-年)》,以及年5月由中央网信办、农业农村部等四部门联合印发的《关于印发〈年数字乡村发展工作要点〉的通知》。
这些文件共同提到,加快推进农村信息基础设施建设,推动数字农业建设。数字农业已经成为新型农村建设下的重要工程。
我国的智慧农业主要有四大应用场景,分别是:
1、数据平台服务(市场占比40%)
2、无人机植保(市场占比35%)
3、精细化养殖(市场占比15%)
4、农机自动化驾驶(市场占比10%)
1、数据平台服务
数据平台服务指的是利用传感器、无线通讯、大数据、云计算、物联网、人工智能等技术进行农业数据收集(如土地土壤数据、农作物生长数据、天气气候数据、病虫害数据等),上传至数据平台服务系统进行分析,最后通过可视化展示进行信息输出(如对农作物的生长情况进行实时跟踪、病虫害检测,对农作物的产量进行预测等)。
农业数据的收集方式主要有三种:传感器、卫星遥感技术、无人机航拍。其中,以传感器收集为主。
传感器作为物联网感知层的重要组成部分,承担着数据采集和传输信息的重任。通过各类网络接入,实现物与物、物与人的泛在连接,以及对物品和过程的智能化感知、识别和管理。华为XLabs的数据显示,预计到年,用于牲畜、农作物和环境监测的传感器出货量将达到数十亿。
托普云农:
公司位于浙江杭州,在数字农业领域深耕十余年间,致力于成为全球领先的数字农业综合服务商,为农业数字化转型提供多重助力。目前围绕农业种植开发了种子检验、土壤检测、作物品质监测、植保、病虫害监测、植物生理监测、果品检测和农业气象等仪器设备和物联网系统。
2、无人机植保:
无人机植保产业链包括:原药研发、无人植保制造以及飞防队进行植保服务。
植保平台将植保农户和植保飞防队连接起来,农户通过平台下单,平台为质植保队分单后,植保队为农户进行植保作业,作业完成后农户通过APP对植保飞防队进行评价。
无人机植保厂商主要有三种运营模式:
a)研发+销售:专注于植保无人机技术研发,通过研发+销售的方式不断提高植保队作业效率,主要以大疆创新为代表的企业。
b)研发+销售+植保服务:一边进行无人机技术研发,一边是植保服务,通过无人机研发+植保的方式贯穿农业植保核心产业链,主要以麦飞科技为代表的企业。
c)第三方平台:以植保频台建设为主,一边接受飞手,一边连接农户,为飞手提供飞防订单,解决飞防队作业周期短、跨省作业成本高等问题,主要是以农田管家为代表的企业。
3、精细化养殖:
精细化养殖是通过耳标、摄像头等监控动物生长情况,实时跟踪,且对收集到的图形等数据进行处理、分析,实现养殖的精细化管理。
精细化养殖目前正在向加强产业链整合、使产品从源头到终端信息可追溯、提升产品品质与质量发展。
研发以计算机视觉和图线识别等为主要方式的人工智能技术,实时监测、远程控制。最终实现养殖无人化。
4、农机自动驾驶:
农机自动驾驶以计算机和传感器技术为基础,根据GPS卫星定位系统和机器视觉技术实现农机自动化作业,最核心技术在于农机车辆导航系统。
以农机自动驾驶为起点,运用新技术实现农业的耕种管收各个环节,不断提高测量耕地范围的精度以及感知避让的解决方案,同时实现变量控制、流量控制以及测土配方等一系列问题,最终实现农机的无人驾驶是农机自动驾驶的最终发展方向。
在智慧农业领域,投融资数量和金额均呈明显的下降趋势。年智慧农业投融资热度得到“爆发式”提升,投融资数量和金额占比相比以往均迅速提升;年开始,智慧农业投融资数量和金额占比继续下跌,投融资热度持续下滑。整体投资以早期融资为主。
从投资方来看,目前除了纯财务投资者、传统农企外,具有互联网和地产背景的企业也正积极布局现代农业。互联网公司能凭借其在创新技术、数据积累等方面的先天优势,在智慧农业领域快速布局;而地产公司则可通过创建现代农业产业园等形式,渗透到智慧农业中去。
虽然智慧农业在近几年得到了快速发展,但是仍然存在许多问题:
1、数字农业的真正价值,是减少人力应用并提升农业效率——通过农业大数据,让经营者有很强的统筹能力,进而提升农业生产效率,把握农产品销售市场。
所以理论上,数字农业系统并不适合小规模农业,而是在大规模、多重复性操作的农业管理环节上效果最好。
2、尽管数字农业适合大田,但实际的数字农业大田项目却比较难实施。
一方面,农田里的网络回传能力是数字化农业的制约因素。数字农业系统需要有连贯的数据积累,这就要求物联网设施采集的数据要有连贯性、完整性,如果地里的物联网探测器经常性被刮风下雨等恶劣天气损毁,或者数据无法回传,那采集的数据就没有意义了。
另一方面,也是最重要的——成本太高。数字农业依赖大量的传感器、物联网设备,这些设备前期投入大,后期维护成本也很高。一家企业想要发展数字农业,就得对硬件设备全生命周期的成本进行把控。
智慧农业是一种生产方式、产业模式与经营手段的创新,通过便利化、实时化、物联化、智能化等手段,推进技术进步、提高和组织变革,提升农业的创新力,进而形成农业生产方式、经营方式、管理方式、组织方式和农民生活方式变革的新形态。
智慧农业对农业的生产、经营、管理、服务等农业产业链环节有深远影响,为农业现代化房发展提供了新动力,以智慧农业为驱动,有助于发展高效农业、绿色农业,提高农业质量效益和竞争力,实现由传统农业向现代农业转型。
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