近兩年，5G、人工智能（AI）、邊緣計算等新技術(shù)已經(jīng)逐漸普及，并在影響一個延續(xù)數(shù)千年的傳統(tǒng)行業(yè)-農(nóng)業(yè)。阿里巴巴達摩院曾發(fā)布了 "2021年十大技術(shù)趨勢"，其中之一就是農(nóng)業(yè)正在進入數(shù)據(jù)智能時代。
新技術(shù)讓農(nóng)業(yè)作物監(jiān)測、精細化育種、環(huán)境資源按需配置成為現(xiàn)實。農(nóng)業(yè)不再靠天吃飯，我國農(nóng)業(yè)正在進行數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，即將進入智慧農(nóng)業(yè)的時代。
從精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)到智慧農(nóng)業(yè)
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是上世紀(jì)90年代起源于美國的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系，借助智能化的農(nóng)業(yè)機械設(shè)備，自動播種、噴藥、施肥和收割，工作效率遠超傳統(tǒng)農(nóng)民，能進一步降低成本。
但對于不適合機械化規(guī)模種植的地區(qū)、以及一些高附加值的瓜果蔬菜等，就需要更加細分的方式。而隨著人工智能、邊緣計算等新技術(shù)的跨領(lǐng)域應(yīng)用，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的類型也逐漸豐富起來，向智慧農(nóng)業(yè)邁進。
5G+AI+邊緣計算助力智慧農(nóng)業(yè)
2019年，我國正式進入5G時代。5G技術(shù)首先將直接推動農(nóng)業(yè)傳感器的連接類型和數(shù)據(jù)的技術(shù)升級，種植業(yè)、畜牧業(yè)、果蔬業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)等領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將得到成熟應(yīng)用。
網(wǎng)絡(luò)連接能夠?qū)r(nóng)業(yè)機械進行精確控制和實時數(shù)據(jù)傳輸。同時，邊緣計算作為云計算的補充，與人工智能（AI）一起在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)和更接近數(shù)據(jù)源的設(shè)備側(cè)提供實時、高效的本地決策。
例如，在種植大棚中的邊緣AI計算機，不需要由云端決定何時澆水、澆多少水，邊緣AI計算機可以自行判斷執(zhí)行相關(guān)任務(wù)，必要時再與云平臺同步。
邊緣AI計算機
與云計算相比，邊緣計算更接近用戶，在邊緣節(jié)點完成數(shù)據(jù)處理和分析的效率更高。由于數(shù)據(jù)分布在邊緣，網(wǎng)絡(luò)可以得到更有效的保護，數(shù)據(jù)的安全性可以得到加強。
此外，用邊緣計算完成部分數(shù)據(jù)處理，可以縮短命令的響應(yīng)時間，減少從設(shè)備到云的數(shù)據(jù)流量，與云計算形成協(xié)同服務(wù)。
邊緣AI技術(shù)用于農(nóng)作物的生長過程，可以完成實時監(jiān)測預(yù)警、水肥一體化自動灌溉、病蟲害防治和災(zāi)害評估等，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力。
至此， 5G保證農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的實時高效傳輸，邊緣計算為數(shù)據(jù)分析和處理提供算力，人工智能提供數(shù)據(jù)模型的智能分析、管理和決策，這些共同構(gòu)成了智慧農(nóng)業(yè)的技術(shù)基礎(chǔ)，為發(fā)展高效智慧農(nóng)業(yè)提供技術(shù)支撐。。
智慧農(nóng)業(yè)場景應(yīng)用
介紹兩個比較有代表性的農(nóng)業(yè)場景：溫室大棚與活豬飼養(yǎng)場
溫室大棚場景中重要的是對植物的生長環(huán)境和生長環(huán)節(jié)進行精確的控制和管理。體現(xiàn)在利用數(shù)據(jù)采集、水肥控制、智能管理、數(shù)字農(nóng)場平臺等技術(shù)，對育苗、種植、生長管理、收獲、休耕等種植環(huán)節(jié)進行管理。
在棚內(nèi)部署邊緣AI計算機，通過傳感采集設(shè)備獲取關(guān)鍵指標(biāo)數(shù)據(jù)，智能判斷，控制水肥系統(tǒng)進行灌溉施肥，天幕系統(tǒng)控制光照，視覺采集監(jiān)控農(nóng)作物生長狀態(tài)。并定期將相關(guān)數(shù)據(jù)同步到云端的農(nóng)業(yè)管理系統(tǒng)，為其科學(xué)決策提供依據(jù)。
另一個領(lǐng)域，智能畜牧業(yè)，應(yīng)用最多的是奶牛場、豬場和雞場。養(yǎng)豬場精準(zhǔn)飼養(yǎng)系統(tǒng)需要實現(xiàn)豬的數(shù)量統(tǒng)計、體重估算、運動軌跡跟蹤、屠宰監(jiān)控和異常情況預(yù)警等功能。
借助邊緣計算機應(yīng)用監(jiān)控技術(shù)，包括智能識別，對每頭豬的身份、運動軌跡、發(fā)情期和健康狀況進行監(jiān)控，智能檢測擠壓仔豬等，從而有效提高活豬的成活率和出欄率。邊緣AI實現(xiàn)了整個養(yǎng)豬過程的人性化和操作過程的智能化、科學(xué)化管理。
基于機器視覺分析技術(shù)，管理者隨時掌握各區(qū)域情況與分析歷史記錄，做出更適合、全面的決斷。
如今，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場景正在向集約化、智能化方向發(fā)展。集約化將大大降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)收益；智能化將促進整個生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)感知、智能管理和全產(chǎn)業(yè)鏈的智能決策，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)場景的互聯(lián)互通。
同時，通過新的科技手段，從源頭上對肉菜的生產(chǎn)、流通做到可追溯，從田間到餐桌，保障“菜籃子”的品質(zhì)與安全，助力我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化升級。
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