2022-10-12 17:36:13
“兩莓”示范園數(shù)字農場指揮中心的數(shù)字農業(yè)云平臺。
虛擬水稻?！ ∫劳形锫?lián)網(wǎng)、人工智能、5G通信等現(xiàn)代技術，如今的農業(yè)生產(chǎn)充滿了“智慧”。你能想象到的未來農業(yè)模樣，或許都可以用智慧農業(yè)去描繪。即使還存在技術創(chuàng)新、低成本應用等難題，但農業(yè)創(chuàng)新的腳步從不停歇。農業(yè)生產(chǎn)植入“超級大腦”，廣闊無垠的農田也可以盡在掌握?！ ?G植物工廠“樣板房”“大腦”指揮智能設備各司其職 近日，記者走進位于南京國家農高區(qū)“兩莓”示范園的5G藍莓植物工廠“樣板房”時，當面迎來陣陣細小的“雨霧”?！安Ａ厥依锏摹腔鄞竽X’一旦感應到溫度超過30攝氏度，噴淋設備就會自動啟動進行降溫?！薄皟奢笔痉秷@負責人俞小花說，這個“樣板房”里種植的都是藍莓，比較嬌氣怕熱，此刻的溫室里，不但噴淋設備在工作，頂部還有四臺環(huán)流風扇也正吹得起勁，頂開窗也自動打開幫助溫室散熱，北邊的濕簾和南邊的風機則遙相呼應進行加濕降溫，水肥一體化滴灌設備一旦接到“缺水缺肥”預警也會迅速啟動……無人環(huán)境下，先進設備接受到“大腦”的指揮后各司其職，智慧農業(yè)正在走進現(xiàn)實?！ 澳壳俺瞬烧托藜粜枰斯ぷ鳂I(yè)，在5G植物工廠里，水、肥、營養(yǎng)液、光照、溫度已經(jīng)全部可以實現(xiàn)智能控制?！庇嵝』ń榻B，溫室頂部的陽光板有自動調節(jié)光照的功能，并可自動開關；溫室上方還有外遮陽、內遮陽和一層保溫層，會根據(jù)實時溫度自動開關；地面上，種植盆底部還布設了“地暖”管道，冬天寒冷時可以給土壤“加溫”。 5G藍莓植物工廠如此智能，它的“智慧大腦”究竟是怎樣工作的？ 記者來到“兩莓”示范園的數(shù)字農場指揮中心。在這里，數(shù)字農業(yè)云平臺占據(jù)了一整面墻。平臺按照不同的藍莓品種和功能，劃分了數(shù)十個地塊，除了5G藍莓植物工廠“樣板房”，更多的是大棚和大田，每個地塊都布設了多種傳感器?！ 八^數(shù)字化管理，第一個功能就是數(shù)據(jù)的獲取，你看有紅點、綠點、黃點的這些地方，都布設了傳感監(jiān)測設備，可以實時獲取作物的土壤、環(huán)境、氣象各方面的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)每隔4個小時上傳一次?！逼脚_管理人員介紹。 數(shù)字化的第二個功能是分析，把日常監(jiān)測到的數(shù)據(jù)，與標準化栽培指標進行智能比對分析，形成綜合評分結果，一旦分析到數(shù)據(jù)不在安全范圍內，顯示屏就會出現(xiàn)小鈴鐺閃爍預警?！ 〈藭r就涉及到數(shù)字化管理的第三個功能，即應用，數(shù)字化的分析結果可以指導農場管理人員實時調整農事活動安排，比如大棚里種的藍莓，施肥、滴灌、避雨、遮陽、噴淋等，都可以通過遠程方式在手機端點擊設備開關就可以實現(xiàn)，而5G藍莓植物工廠除了遠程操控的方式，還可以實現(xiàn)自動感應自動控制?！ ?shù)字技術的加持，形成了標準化栽培的模式，從而實現(xiàn)提質增效。示范區(qū)藍莓平均畝產(chǎn)在1000到1500斤左右，比普通農戶種植增產(chǎn)20％以上，畝均增收超過萬元?！ ≈腔鄣钧湡o人農場 讓農機也擁有“高智商” “智慧稻麥無人農場”示范田，距離“兩莓”示范區(qū)15分鐘車程，十多個大型“神農-稻草人”守護著這300多畝良田?！拔覀兊摹静萑恕粏螁沃皇球岠B，它們裝有高清攝像頭，可以上下左右360度轉動，對農場進行實時觀測，旁邊是作物生長監(jiān)測診斷無線終端，用于實時監(jiān)測作物長勢特征、大氣、土壤溫濕度等狀況。”南京神農智慧農業(yè)研究院院長、南京農業(yè)大學農學院教授湯亮介紹，通過農田物聯(lián)網(wǎng)設備，監(jiān)測到的作物、大氣和土壤數(shù)據(jù)將直接傳輸?shù)皆破脚_服務器，平臺根據(jù)服務器中的作物模型，以及一系列算法，可在手機上為農戶實時提供肥水診斷與調控方案?！ o人農場的“高智商”，高度依賴于5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和人工智能等信息技術的發(fā)展進步?！ 粮嬖V記者，研究院研發(fā)了“農田感知與智慧管理系統(tǒng)”，高效集成包括物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測、無人機監(jiān)測和衛(wèi)星遙感監(jiān)測在內的“星-機-地”作物長勢監(jiān)測數(shù)據(jù)與智慧農作模型，能實現(xiàn)稻麥生長全程快速感知、水肥精確管理以及產(chǎn)量品質預測預警，“今年，我們通過無人機對這300多畝的大田進行了精細化施肥。”這些稻麥精確管理技術給出的定量化栽培調控方案，能節(jié)省氮肥10%以上、增產(chǎn)5%-12%?！ o人農場的本質是實現(xiàn)機器對人的替換，因此機器必須具有“思考能力”，具有生產(chǎn)者的判斷力、決策力和操作技能。如何與農機公司、無人機企業(yè)等合作研發(fā)智能農機裝備，讓真正的“高智商”農機服務于大田，南京神農智慧農業(yè)研究院正在積極探索?！ 拔覀儼炎灾餮邪l(fā)的智慧農作裝備技術搭載在農機上，農機裝上‘大腦’后，在工作時就能隨機應變，比如無人小麥精確播種施肥機，可以根據(jù)地塊的肥沃程度，自主調整播種稀疏度。”湯亮說，目前研究院已合作研發(fā)出無人小麥精確播種施肥機、稻麥智能無人收獲機、機載式作物變量追肥作業(yè)系統(tǒng)以及多功能農田巡檢機器人等農機產(chǎn)品?！ ?shù)字孿生讓農業(yè)生產(chǎn)“先知先覺”創(chuàng)新技術、降低成本仍是關鍵 “智慧農業(yè)是信息農業(yè)發(fā)展的新階段，其核心目標是實現(xiàn)農業(yè)的數(shù)字化、裝備化、智能化、無人化，為農業(yè)增效、農民增收、農村增綠?！苯K省農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所研究員曹宏鑫介紹，智慧農業(yè)包括信息感知、信息傳輸、信息處理和控制三大技術體系，農業(yè)模型則是信息處理和控制的定量化核心技術之一?！澳壳安簧倨髽I(yè)正在進行無人農場商業(yè)化落地，他們的導航技術、感知技術等做得非常好，但就缺乏一個‘智慧大腦’讓農業(yè)生產(chǎn)‘先知先覺’，我們研究的一些關鍵技術，特別是農業(yè)模型技術，正是無人農場所需要的核心技術?！辈芎牿谓榻B?！ 《S著現(xiàn)代信息技術與農業(yè)的深度融合發(fā)展，科研人員正在探索通過數(shù)字孿生技術，讓農業(yè)生產(chǎn)“先知先覺”。去年9月，江蘇省農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所與江蘇原起智慧科技有限公司正式啟動共建“農業(yè)數(shù)字孿生聯(lián)合實驗室”，打造數(shù)字版的“克隆農場”?！ ∞r業(yè)數(shù)字孿生，即利用仿真技術，搭建虛擬三維立體空間，還原真實的農業(yè)生產(chǎn)場景，實現(xiàn)農場里面所有現(xiàn)實要素與虛擬世界元素的相互映射，形成數(shù)字孿生體。未來，農業(yè)數(shù)字孿生可對農業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)和要素進行感知、分析、預測和決策，重要的是，它不局限于對局部現(xiàn)狀的監(jiān)控，更著力在系統(tǒng)性的對歷史數(shù)據(jù)進行深度挖掘以及對未來趨勢的模擬預測，從而把智慧農業(yè)帶入高質量、可持續(xù)發(fā)展的新階段?！ 氨热鐢?shù)字孿生概念下的虛擬植物，我們正在進行實踐，在功能-結構植物模型基礎上，融合更多的環(huán)境和基因要素，構建生長環(huán)境、外形結構和內在機理都能真實還原物理實體的數(shù)字虛體?！鞭r業(yè)數(shù)字孿生聯(lián)合實驗室常務副主任張文宇展望道，“隨著虛擬植物研究的不斷深入，我們還可以模擬基因和環(huán)境間的交互，比如植物和土壤的交互，比如空間競爭等等，甚至可以拓展到生態(tài)系統(tǒng)?！薄 澳壳拔覀冞€只是走在智慧農業(yè)的初級階段，無論是技術創(chuàng)新還是低成本應用，智慧農業(yè)都還有很長的路要走。”曹宏鑫表示，“技術總是走在產(chǎn)業(yè)前端，智慧農業(yè)的發(fā)展要進行超前的技術儲備，我們還需要攻克多方面的關鍵核心技術，相信終有一天，我們的創(chuàng)新技術會落地生根、開花結果?！薄 。〒?jù)《新華日報》、新華社）
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