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智能化农业的未来发展(合集7篇)

时间:2023-07-30 10:10:42
智能化农业的未来发展

智能化农业的未来发展第1篇

关键词:农业机械;计算机技术;智能化应用

随着我国科学技术和经济的不断发展,人们在进行生产活动时越来越注重效率和劳动量,在农业作业中也是如此。现代农业机械的广泛使用在很大程度上提升了农业作业的效率,降低了农民的劳动量,但相比于其他行业,农业作业依然是较为辛苦的一项工作。若将计算机智能化技术应用到农业机械中,则能使农业作业的效率进一步提升,也会大大节约农民的劳动量。

1计算机智能化技术应用于农业机械的优势

1.1农业机械智能化技术简介

计算机智能化技术是指装载有微型电脑和能够进行信息传输的设备,其具有一定的智能性,人们可对其进行远程操控。将具备智能化技术的设备与农业机械进行结合,能够实现农业机械的智能化,人们即可实现远程操控农业机械进行农业作业。如今智能化技术正处于飞速发展阶段,并且智能化技术也越来越完善,因此智能化农业机械的功能也越来越多,这大大促进了农业生产。智能化农业机械可以说是现今最为先进的农业生产力,能够大大提高农业作业的效率,改善农民的工作环境,减少劳动量,同时还能够实现资源的合理利用,从而提高农作物的产量。智能化农业机械代表着未来农业的发展方向。

1.2智能化农业机械的优点

将智能化技术应用于农业机械中,不仅能够使机械代替人工更加快速完成各种农业作业活动,例如耕种、收割和喷洒农药等,还能够完成人力所不能进行的作业,例如环境分析和土壤分析等。不同于传统的农业机械,智能化农业机械能够根据实际要求对机械进行调整和更换,从而实现不同的功能,在提升工作效率的同时,还能够减轻农民劳动量,改变农民进行农业活动的方式。智能化农业机械中装备着大量的传感设备,能够对机械的状态进行实时的监测和反馈,也可以根据实际的工作条件对自身的参数进行调节,使机械实现最佳的工作性能,对农业机械进行科学的维护,同时也能够使农业作业更加安全可靠。智能化农业机械设备的应用能够彻底改变农民传统的作业方式,很多时候农民只需要坐在操控室中对农业机械进行操控就能够完成农业作业,农业作业的效率也会有明显的提升。

2计算机智能化技术在农业机械中的应用

2.1在农机管理中的应用

计算机智能化技术在农业中有着非常广泛的应用,例如农业生产、农业种植和农业机械的制造等。可以说计算机智能化技术几乎涵盖了所有的农业活动,尤其是对于一些较为复杂的农业活动,计算机智能化技术更有着不可替代的作用。在我国广大农村中,由于农民的文化水平较低,因此在农业机械管理方面存在较多的问题,使农业机械不能够发挥最好的效果。很大一部分农民在使用农业机械时,不了解机械的构造和操作方式,导致在使用过程中存在操作不当问题或者只能够使用机械最简单的功能,造成一定的安全隐患或者不能够最大程度地发挥出农业机械的作用。计算机智能化技术的应用能够很好地改善这一点,计算机会对农业机械的构造有着清晰了解,并且熟知农业机械的所有功能,在智能化技术的辅助下,农民可以对农业机械具有更加完善认识。在进行农业机械使用时,应用计算机能够最为合理对其进行使用,在保护农业机械的基础上最大限度地提升农业作业效率。计算机智能化技术的应用除了能够更好地实现农业机械使用外,在农业机械的维修中也有着重要作用。应用计算机能够引进较为先进的农业机械维修技术,当农业机械出现故障时,应用计算机技术能够快速准确地发现机械中的问题,并提出合理地维修建议,从而为维修人员提供最为有效的信息,减少机械维修所需耗费的时间。计算机技术还能够为农业机械提供预警信息,计算机能够实时对农业机械的状态持续监控,若农业机械在运行中出现不正常或可能导致农业机械损坏的现象时,计算机能够及时提出预警或者采取科学的预防方法,保护农业机械和农业作业人员的安全。

2.2在农业机械作业质量中的监控

随着科学技术的不断发展,农业机械的种类越来越丰富,农业机械的功能也向着精确化的方向发展,大大促进了农业作业的效率,提升了农作物的产量。农业机械大规模使用对农业活动产生了变革性影响,在很多方面使农业生产更加便捷,例如在播种方面,自动化的农业机械已经实现了对播种深度和播种间距的控制,使农作物的发芽率和生长状况有了很大地提升。但在其他很多方面,仅仅依靠自动化农业机械不能够实现较为精确地控制,这就需要应用计算机技术对其进行精确地控制,实现传统农业机械中不具备的功能,使农业有着更进一步的发展。应用计算机智能化技术还能够实现对农业的质量监控。传统的质量监控需要人工对样品进行采集后再进行下一步的处理,不仅额外耗费劳动量,还可能因为检查的不及时而出现误差,检查的效果较差,甚至可能因为结果的偏差造成农作物的减产。在农业机械中应用计算机智能化技术,能够实现对农业机械作业质量的实时监测,对于农业机械作业中存在的问题能够及时发现,对农业机械的参数等进行及时调节,达到随时发现机械作业质量问题并立刻进行解决的目的,从而保证农业机械有助于提高作业的质量。

2.3在农业机械维修中的应用

随着我国在农业机械制造方面技术的提升,农业机械的设计和制造工艺越来越复杂,机械的复杂程度也越来越高,这使农业机械的功能和质量也越来越高,同时也给农业机械的维修带来较大阻碍。由于农业机械的作业条件较为恶劣,甚至有时候需要超负荷进行输出,因此农业机械在使用的过程中,难免出现各种各样的问题。当前农业机械种类较多,功能较为复杂,与此同时农业机械的故障种类也更多。在对农业机械进行故障检查时,可能会因此不能正确判断出故障的原因,给农业机械维修带来较大的难度,因此需要对传统的维修工艺进行更新。采用计算机智能化技术进行农业机械维修,可以更加精确诊断农业机械中出现的故障,在较短时间内发现问题,节约维修人员的检修时间,也能够保证对故障的精确识别[1]。利用较为先进的计算机技术还能够使维修更加容易进行,通过计算机智能设备,能够实现对设备的自动维修,不仅能够更加快速地对装备进行拆卸,还能够提升设备维修时的精确度。

2.4在农业机械自动控制和装配中的应用

应用计算机智能技术,能够更好地实现农业生产的自动化,对于建设现代化农业有着非常重要的意义。农业机械的广泛使用使机械代替大部分人力来进行工作,智能化农业机械的使用进一步减少了人力的投入。现今很多国家的农业机械已经实现了智能化控制,在进行农业作业时能够实现全方位的操作和监控,人们甚至可以在家中对农业机械进行远程操控来完成农业作业,因此智能化技术的应用促使农业有了极大的进步。此外,智能化技术在农业机械的设计和制造中也有着重要的作用,例如智能CAD技术的应用可以实现农业机械参数三维化的设计,使参数更加容易修改和优化,让农业机械设计更加方便准确[2]。在进行农业机械设计时,设计人员能够直接采用智能CAD技术来对设计理念进行完整展示,保证了设计的完整性和精密性。例如在进行底盘设计时,设计人员能够采用智能CAD技术进行三维模拟,直接在三维图中对位置或者某些参数进行修改,并可以设定精确的坐标位置,便于农业机械装配。

3未来农业机械智能化技术发展方向

不可否认,农业机械智能化技术在未来会有着非常广泛的应用。但目前来看,智能化农业机械的应用还非常有限,在我国很多区域中仍应用着较为原始的设备。此外,当前我国部分农民对于智能化存在误解,无法认识到农业机械技术提升所带来的效益,甚至对智能化农业机械有着较大抗拒[3]。因此,未来首先要对计算机智能化农业机械进行推广,提高人们对于智能化的认识,使人们认识到提升农业机械设备能够进一步增加收入,减少劳动量,这也是未来农业发展的必然之路。我国是一个农业大国,农民在我国有着非常重要的地位,提升农民的生活水平是我国实现小康社会重要的一部分,因此必须要大力发展农业经济,提升农业生产力,这也要求未来要不断加大对于先进的农业机械的推广力度,使农民能够广泛使用智能化农业机械,提升农业作业的效率。“十二五”期间,我国智能化农机设备与技术已经取得了比较成功的研发成果,加之我国农作物种类众多、地域辽阔等特点,对农机设备的需求呈现多元化的发展特点。这就使得农业现代化成为推动我国农业发展的前提,具有十分广阔发展前景。在精密播种与秧苗机插技术方面,计算机智能化技术得到了广泛应用,但是仍然与现有的农业发展水平存在比较大的差距。此时,需要各部门加强对传统观念的改革与创新,不断提高农机智能化发展水平,加强对农业机械中智能化技术的研发力度,进而不断提高农业现代化技术水平。针对现在农业机械设计数据可靠性较差、基础数据缺乏及产品质量问题等,要尽可能地立足于发展现代农业机械和保障粮食安全开展农业智能化关键技术的研究,以期更好地推动农业机械智能化的发展[4]。

智能化农业的未来发展第2篇

关键词:智能型;机械自动化;应用趋势

智能型机械自动化属于一种新型的生产和应用技术,在社会生产的多个领域中已经得到了广泛的使用。随着信息技术的发展,我国智能型机械自动化的水平也得到了不断提高。当前的智能型机械是将智能技术和自动化控制技术相结合,从而达到现代生产机械的信息化和网络化的效果,促进了社会生产力发展。因此,本文围绕着智能型机械自动化应用趋势展开论述,希望能为智能机械自动化的发展提供一些参考。

1智能型机械自动化技术的特点和优势

1.1拥有较高的智能化程度。智能型机械自动化技术最大的特点是智能化,这也是当前自动化技术的新型应用优势,在社会发展的诸多领域特备是生产制造类的行业当中,智能化的设备和组件已经成为了不可或缺的一部分[1]。智能型的自动化机械能够通过电子信息设备快速的接收到工作人员的操作指令,对命令程序进行准确的分析,最后精准的执行命令。除此之外,智能型的机械自动化技术还可以准确判断出指令的具体情况,对于一些重复指令和存在错误的指令加以辨别,通过这样的方式可以大大提高智能型机械自动化水平的运行稳定程度,提高设备的执行准确率。智能型的自动化设备在运行的过程当中,主要会遵循以下工作流程:1)在工业生产开始之前,工作人员会利用计算机系统进行程序的编写,为即将要使用的智能化设备编制语言指令,为有关设备做好生产前的准备工作;2)工作人员在实际生产开始之前必须要对有关的指令进行和下达,让智能化机械接收到指令;3)机械设备在接受到指令之后会进行判断,删除重复指令,通过这样的方式提高机械生产的安全性。1.2集成性和适应性较强。当前,智能型自动化设备具有较高的集成性和适应性,这也就使智能型自动化设备具有较大的市场竞争优势。具体分析,智能型机械自动化设备以计算机作为基础,形成了智能化的操作系统,另外配置了传感设备和GPS定位设备等多种工具,将它们作为一个系统结合起来,准确的进行信息和数据的采集工作,实现信息的定位和回馈,通过对指令的辨别来完成自我诊断的过程,适应现代社会生产的需要[2]。采用智能化的技术,能够让自动化机械设备更好的服务于社会生产,在农业、工业、生产加工行业等领域当中发挥自己的优势,敏锐的收集到不同环境中的要素,满足生产加工的多元化需要。另外一方面,集成性是智能型机械自动化技术最为重要的特征之一,也是智能型自动化设备被创造出来的前提。智能型自动化设备本质上是将不同种类的电气设备进行结合,并且将这些不同设备的不同特点和优势进行整合,达到自动化控制的相关条件,对有关的机械设备进行预先设计,完成相关的指令和任务。在智能型自动化设备当中,机械系统和电气系统为智能自动化设备的升级起到了重要的作用。

2智能型机械自动化在各个领域当中的具体应用

2.1在农业生产领域当中的应用。当前,我国的农业生产已经初步进入了机械化水平,以机械代替农民手工劳作是我国甚至世界的未来发展趋势。在农业生产机械化的浪潮当中,使用智能型自动化机械进行劳作已经逐渐普及,但是目前,我国的智能化生产水平和西方发达国家相比,还是具有一定的差距[3]。纵观某些西方发达国家的农业生产,在大型的农业生产当中都已经实现了较为普遍的机械化生产,通过用智能化的机械代替人工的方式,不断提高农业生产的效率和水平,解放了社会生产力,同时节约了人工劳作的时间。以美国的农业生产为例,美国农业通过智能化机械的加入已经基本实现了集约化的生产和劳作模式,在大农场种植业当中,美国的大多数地区特别是西北部地区已经实现了智能化机械操作的全覆盖,用激光拖拉机技术代替农民进行农业操作。所谓的激光拖拉机技术,就是指用计算机系统控制拖拉机的操作过程,在拖拉机的机身上安装传感和控制设备,在农业的全程操作当中,使用智能化的拖拉机设备可以对农业土地的湿度和肥力进行自动感应和测量,之后再将感应到的数据传导到计算机的系统当中,农业操作人员可以根据测量得出的数据和信息,对土壤当前的种植情况作出判断,发现问题所在,对症下药,通过智能化的拖拉机设备代替人工进行农业操作,实现农业生产和操作的无人化。2.2在工业生产领域当中的应用。在工业生产领域当中,智能型机械自动化技术也发挥着重要的作用。随着我国国家建设速度的不断加快,工业生产的各个领域都必须不断的改进自身的生产技术,加速生产水平。我国传统的工业生产长期保持着劳动力主导的模式,属于劳动密集型产业结构,这也就意味着我国在工业生产当中需要付出的人力资源成本非常高[4]。在工业生产加工的过程当中,工人往往需要掌握较高的技术,保持充沛的体力,才能够完成工作,随着社会生产标准的改变,传统人工劳作方式已经无法适应新时代的社会背景对于我国工业生产的需要,必须要对我国工业生产实行现代化的改进,才能跟上社会生产和发展的速度。因此,在工业生产领域当中,我国开始大量引进工业智能型自动化的生产设备,通过自动化设备的加入可以提高我国工业生产的质量和效率,不断提高我国工业生产的智能化水平,减小由于人工操作可能会造成的误差,节约了人力资源成本,提高了我国工业生产的效率。2.3在社会服务领域当中的应用。社会服务行业属于第三产业,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,社会服务业的水平得到了迅速的提升,当前,我国社会服务行业的类型和项目都随着时代的发展得到了扩充。将智能型自动化机械设备运用在社会服务行业当中,能够有效提高服务型企业的收益,加快社会服务行业的基本运行效率,满足社会对服务行业的市场需求,提高社会服务行业的社会效益和影响力[5]。例如,在现代物流网的建设当中,智能型自动化设备可以气压驱动关节型机器人来进行快递运输的扫描和分拣,再利用PLC智能技术进行物流网系统的控制,在整个快递运输的分拣入库到发出环节,都可以利用系统传感器接收到机器人的指令信号,从而指挥电子手对仓库当中的货物进行传输。随着现代机器人科技的进一步发展,物联网对机器人的利用范围也会越来越广,大大节约了包裹入库的时间,在国际物流和国内物流领域都能够得到很好运用,提高了社会服务行业的工作效率。

3智能型机械自动化技术未来应用要点

3.1把握社会发展方向。智能型机械自动化技术得到了全社会的广泛重视和推广,很多的技术和设备都得到了较大的发展和延伸,在对智能化技术进行综合运用的今天,可以发现很多的智能技术研发都是以社会的需求为导向,并因此延伸出了很多的新技术。因此在未来智能型机械自动化技术的发展过程当中,务必要对社会的经济文化发展状况关注,增加市场敏感度,把握科学技术领域的创新动态,以原有的智能化和自动化技术作为基础,不断提高智能型机械自动化未来可持续发展的动力。在市场经济的大环境下,我国智能型机械自动化技术发展应当格外注重体现市场动态,不断的洞察市场导向,为将来的智能型机械自动化开辟出一条正确的发展道路,实现产品和技术的同步更新,对智能型自动化产品技术升级,促进智能型机械自动化技术的未来发展与社会和市场同步。3.2对产品结构进行重组。随着市场经济的不断进步和发展,我国智能型企业面临着较为激烈的市场竞争。若企业要取得核心竞争力,就要不断创新产品和技术,对生产经营方式进行不断改进和升级[6]。具体来说,首先企业应当对产品的生产方式进行调整,加快对信息化生产设备的使用,提高生产机械的自动化生产效率。当前,智能型的自动化设备已经获得了一定程度的推广和普及,提高了生产的效率和质量,为未来高速度的生产提供了技术支持,节约了人力物力等各种资源,不断的以社会生产推动了社会效益的提升。因此在智能型企业的未来发展当中,应当不断对产品的生产结构进行创新和重组,改进产品生产加工方式,重视对智能科技的使用,不断利用智能型机械自动化技术来提高有关企业的核心竞争力,促进企业的良性运营和发展。3.3重视网络和信息技术的利用。众所周知,智能型机械自动化是以网络和信息技术为基础的,以特定的知识传播形态,对信息和有关的数据进行收纳和采集,同时也要通过有关的指令对生产指令进行筛选和辨别,这些都离不开计算机网络和信息技术的支持。在生产加工的过程当中,数据信息必须要经过一定的处理才能够最终成为生产系统执行的命令。因此,智能技术从本质上来说就是一种对于信息的处理和过滤,无论如何,网络和信息技术的未来发展必须要以先进的计算机和网络技术为依托和支持。在智能型机械自动化技术的未来发展当中,应当更加重视利用网络和信息技术来对服务对象的需求进行了解和掌握,为智能型企业的未来发展规划出一条正确的发展路径,要将网络化和智能化技术作为未来发展的核心依托,实现智能型机械自动化技术未来发展的智能化和系统化,更好发挥智能自动化技术的现实作用,助力社会生产。

4结语

综上所述,智能型机械自动化技术的发展为人类的社会生活带来了广泛而深刻的变革,同样,社会和市场的现代化需求也反作用于智能型机械自动化技术的未来发展趋势,为社会生产的各个领域带来的新的技术设备支持。

参考文献:

[1]姜海成.智能型机械自动化应用趋势及其对生活的影响[J].湖北农机化,2020(4):14.

[2]戴光群.智能型机械自动化应用趋势分析[J].南方农机,2018,49(13):45+55.

[3]刘帅.智能型机械自动化的发展与应用趋势探析[J].四川水泥,2018(2):352.

[4]高广宇,郭鑫,张起瑞.智能型机械自动化的发展与应用趋势探析[J].四川水泥,2017(1):111.

[5]赵峻霆.智能型机械自动化应用趋势[J].商,2015(8):255.

智能化农业的未来发展第3篇

关键词:现代农机;人工智能;计算机技术

随着时代的发展,人们更加注重高效率、可持续发展等理念,而智能化农业机械很好地满足了这些理念,符合时展的需求。它不但可以改善条件到精耕细作提高生产效率,还可以降低成本增强生产能力。智能化农机是现有最先进的农业生产设备,同时更是国际农业生产技术竞争的热点,要发展农业现代化,必须实现农机智能化,发展农业的前提和基础。

1智能化技术在农机设备中的意义

农机可达到耕种播收以及植被保护的现代化农业标准,而智能化技术可使其很大程度上实现智慧数字化农业的发展。

1.1农机智能化技术的解析

智能化农机装备是指装有CPU和各种信息化通信系统的农业机械,在动态环境下,可通过电子信息传送、逻辑运算等达到做出对应动作,实现农业生产和智能化管理。现在,农机设备智能化、信息化发展正在逐步完成,很大意义上推动了农业生产力[1]。智能化农业机械代表着最先进的农业生产力,是改善人工生产条件到精耕细作、提高生产效率的基础,同时也可以减少人工劳动,保证资源利用最大化,直至达到农耕效率化、作业标准化、劳动舒适化的特点。

1.2农机智能化技术的优点

由于农机装备可实现智能化控制,所以不仅可以有效的完成耕作、收割、害虫防治等人工劳动力可实现的工作,还可以进行更细致的工作,比如环境信息采集分析等。另一方面,针对不同工作,可根据情况改变判断基准和动作顺序,完成不同要求。跟以往传统农耕不同,智能化系统可对农机进行系统调整和控制,代替了以往人工操作,降低人工劳作强度,同时提高生产效率。由于智能化系统有着各种各样的传感器配合着农机工作,随时反馈工作状态,可根据不同工作环境进行自身系统的调整,使农机在良好的状态下进行工作,具有一定的安全性和可靠性[2]。随着农机智能化的普及,很多传统耕种的人只需控制机器进行工作,甚至人们可以坐在办公室,通过信息化设备监控工作情况。大幅度的保证了资源合理分配,减少人员疲劳感以及对生态环境的污染,提高农耕效率。

2智能化技术在农机装备中的应用

传统农业工作中,农机装备是可以实现耕种播收以及植被保护的现代化农业生产手段,现如今,在原有基础上加入了计算机智能系统,使农机设备可实现智能化耕种播收以及植被保护。

2.1新能源技术应用

我国是能源消费大国,新能源的开发和利用也成为农机发展过程中的必要趋势,而且农机的设计与利用新能源时,也有着先天的优势,对新能源的应用也会有所改善。目前来讲,农机装备主要利用的能源包括太阳能、风能、水力能等新能源。新能源为现代农机设备提供主动力以及害虫防治、灌溉农田、种植播收、养殖家畜等工作,大幅度提高了农业生产及收获的效率,减少了农业污染。例如:建设光电温室大棚,采用新能源技术,能给蔬菜、花草、家畜等种植养殖类产物提供电能和热能;利用太阳能诱虫灯等农机设备,可有效的解决农药残留、害虫危害农田、农业废弃物增加等严重问题;利用风力发电和电光水泵系统,进行更细微的浇灌等工作[3]。

2.2自动控制技术应用

农机装备应用自动控制和计算机等技术手段来实现农业生产和管理的自动化,是农业现代化发展的重要因素。农业机械化实现了用机械动力和电力代替人力和畜力,用智能化机械代替手工劳动力。现如今,自动化控制系统已普遍应用在各个国家农机设备当中,并且更加趋于智能化及信息化。例如:在农机设备中安装电子监控和控制系统,同时在农机驾驶舱安装智能显示屏,可对收获农作进行实施监控。众多发达国家在农机系统中安装农作物检测与自动化控制管理系统,可使农耕温度、光照强度等指标符合生长要求。其系统利用传感器测量实时温度、光照、土壤等环境数据,再进行分析处理反馈至调节装置,实现自动化农耕调节。

2.3CAD技术应用

在三维的设计系统下,通过设计软件可对实际设计进行优化,对农机设备装配的变型进行理论设计。智能CAD在农机装备中的应用,主要是通过模块化变形设计,明确模块位置以及装配步骤来进行预先设计,这样可对实际使用范围进行明确化处理。由于早先计算机的配置性能不高,使用成本低廉,所以在传统农机装备设计上存在很多不足。然而智能CAD系统可进行参数化三维设计,实现了易修改、易理解的设计初衷,从而达到了农机设备工程化设计目标。在农机设备设计中,设计师利用智能CAD系统,可直观的将自己的设计理念清晰地呈献给客户,在设计的精确率和质量上都得到了提高。例如底盘的设计,可利用CAD技术通过三维模拟进行基础设计及设计变形。可根据零件的位置,建立坐标系,根据坐标点进行装配。提高了农机设备的整体稳定性和操纵性,在细微的数据下进行设计,可达到更加准确的效果。

3智能化技术未来发展方向

农业机械化是发展现代农业的重要实施标准,农业机械智能化是农业现代化的重要标志。当前,根据我国智能化农机的研发制造情况,应加快推进农业机械智能化发展,对提高农机操作水平,改善农业生产条件,增强农业生产能力等具有重要意义。

3.1积极发展农机智能化技术

我国是农业大国,为了发展农业,科技的进步是农业发展的第一推动力。然而目前国内农耕人员仍存在对“智能化”理解存在偏差,更注重眼前的利益,对农机智能化发展存在质疑。然而农业的每一次发展都对农机设备产生了更高层次的要求,同时农机装备的更新也促进了农业的进一步发展,两者处于合作共赢的关系。为此,更加需要强化农机智能化的宣传,营造一个良好的氛围,提高人们对智能化发展的认知,使农耕人员及企业认识到这是一条必然发展的道路,是国家农业现代化的必然选择。总而言之,积极完善农机智能化发展方向,进一步推动农业机械技术向更先进的现代科学技术前进,是我国广大农业科技人员肩负的历史使命[4]。

3.2加强现有技术成果和推广

“十二五”期间,智能化农机技术与设备已取得了众多成果,我国地域辽阔性、农作种类众多性决定了对农机设备需求的多样性,需要把农业现代化作为国家农业发展的前提,农机智能化的未来前景可以说是十分广阔。我国已在秧苗速插与精密播种的技术上有所突破,菜园田间的生产技术与装备研究也取得了很多成果,但仍与农业发展需求存在巨大差距。对此,各部门必须改变传统观念,加强农机智能化发展水平,加快对农业生产中急需而短缺的智能化农机装备进行研发,对其进行技术推广,努力促进农业现代化的发展水平。

智能化农业的未来发展第4篇

关键字:智慧农业;发展;广西

中图分类号:S-O 文献标识码:A 文章编号:1004-1494(2013)02-0049-04

智慧农业是一种新型农业发展模式,世界各国都力图从智慧农业理念出发,构建一种农业科技与人类健康相互关照的农业发展新模式。本文结合广西智慧农业发展的经验,探讨智慧农业发展的思路,这对实现我国农业的持续、稳定、和谐发展具有重要的意义。

一、智慧农业的兴起及特征

(一)智慧农业是农业发展的新阶段

从某种意义上,农业是人类最早发明的产业之一。在原始社会,人们偶然发现掉在土地上的植物颗粒可以发芽,长成新植物。经过长期的实践探索和经验积累,人类终于获得关于植物耕种的季节、气候、水土、种子等相关问题的认识,形成原始农业。在漫长的社会发展过程中,原始农业发展为传统农业。传统农业的基本特征是,人们主要依靠经验来判断农时,依靠简陋的手工工具来耕种,主要以小规模的一家一户为单元从事生产,整个种植过程主要是靠自然恩赐,如靠下雨解决浇水问题,靠人和畜的粪便解决施肥问题,靠植物自身的抵抗力来抵抗病虫害,靠人的感觉来选择农作物的种子,等等。这个阶段的农业是很脆弱的,农作物产量很低,人们靠天吃饭,一旦遇到自然灾害,便会大面积饿死人。如何发展农业,提高农作物的产量,成为亟需解决的问题。

随着工业革命的完成,工业的现代化带来农业的现代化。大面积的改良土壤,化肥的发明和应用,除草剂和杀虫剂的大面积使用,大大提高了农业的生产效率,从某种程度上解决了人们的吃饭问题。然而,现代农业机械、单线的思维方式,在将现代的科学技术手段和科技产品应用于农业生产的同时,片面追求农产品的产量和商业利益,忽略了环境保护和人类自身安全需要的价值趋向。在农业生产的过程中,过量的农药、化肥带来了环境的污染,所生产的农产品对人类健康产生潜在威胁。美国科学家卡奈尔就说过:“日常供应的食物中所含的营养成分已大不如以前,食物虽保持了原来的外形,但受大量生产的影响,品质已经变化。化学肥料只能提高作物的产量,却无法补充土壤中枯竭的‘全部元素’,因此影响到了食物的营养价值。”[1]大量研究表明,现代疾病与人们的饮食有很大关系。大量农药、化肥用于农田,导致土壤品质的退化,化学成分的流失,生态环境的污染,这些都对人类的健康带来潜在的危害。

在我国,由于受当前农业科技水平的限制,农民的科技意识淡薄,对农作物生长条件、土壤结构、害虫防治等方面缺乏科学的分析,盲目使用农药化肥的现象十分普遍。据了解,目前我国已成为世界上第二大农药使用国,特别是生长期短的蔬菜、瓜果类食品,由于虫害多,超量施药,农药残留超标现象日渐加重[2]。解决农药的过量使用、盲目乱用,合理控制农药对农产品的影响,是我国农业发展面临的重要问题。

人类对现代农业发展模式进行反思,推动农业发展进入第三个阶段,这就是智慧农业的阶段。智慧农业实质上是适应新信息技术革命、新型智能化革命和关注人类身体健康而提出的一种新的发展思路。智慧农业在生产过程中既广泛应用现代科技管理和科技方法,又要考虑到生态环境持续发展和人类的身心健康[3]。

(二)智慧农业的主要特征

第一,农业思想认识的智慧化,主要指农业思考方式的转变。发展智慧农业必须坚持自然规律和人类价值诉求的有效结合,体现科学原则与人文精神的统一,超越在现代农业发展阶段人们因过分追求眼前物质利益而忽视人类伦理关怀的价值倾向。智慧化的农业改变了过去机械的、片面的、静止的思维认识倾向,注重从辩证的、全面的、发展的角度来分析问题和认识问题,最终实现规律性和目的性、科学性和人文性、物质性和价值性的有机统一。

第二,农业生产过程的精细化,主要指农业生产技术的智能化。精细化是智慧农业发展的核心,农业的精细化离不开现代农业的信息化技术和智能化技术。智慧农业通过农业生产的高度智能化,管理的科学化,控制的自动化,实现对农业产品质量和生产过程的控制,实现农业整体发展的目标。

第三,农业发展环境的审美化,主要指农业发展外在形式的转变。创造愉悦审美的农业环境,就是坚持以人为本的价值导向,以优美愉悦的自然环境和健康舒适的人文环境为目标,为人类生存和发展提供人性化、自觉化的现实关怀。智慧农业的发展,不仅遵循着自然本身发展的规律,而且协调着人与自然的和谐。在人与自然的关系方面,不是破坏自然本身的内在平衡,而是使自然环境更美,让人类生活更舒心。

第四,农业生产运行的系统化,主要指农业发展对象的转变。智慧农业把农作物生产、自然环境与人作为一个有机系统,深入分析各要素之间的内在联系,在保证土壤肥力的同时提高农业的总体效益,最终促进人类的身心健康。从整个系统来看,农业是自然再生产与经济再生产的统一,作为自然再生产,农业生产离不开它周围自然环境,农业生产的过程中必须考虑自然环境影响因素,不能超过自然环境所能承受的限度。作为经济再生产,农业生产必须要有一定的劳动者参与其中,必须依靠社会生活中人的智力和体力才能持续,同时农业生产也必须满足人类的基本生存需要,为人类提供优质的产品和舒适的环境,只有这样,整个农业生产活动才能得以持续。所以农业是由农业生物、自然环境和人构成的相互联系、相互作用的生态系统和经济系统。这体现了农业生产与社会发展的统一。

第五,农业产品质量的优质化,主要指农业发展内容的转变。智慧农业强调生产健康、安全、生态化的农业产品,还要保证土地的永续利用和人类的幸福。发展智慧农业,不仅要维持经济系统与自然生态系统的平衡,更重要的是保证人类的身心健康。优质化的农产品要求在农业生产源头上保证产品的无污染,在农业生产领域,加强对健康环境、健康技术和健康食品的监督和管理,从而生产出安全、优质、营养的食品,从根本上维护人类生命安全。这体现了农业生产过程与产品质量的统一。

第六,农业发展资源的持续化,这是农业发展过程的转变。智慧农业是一种持续发展的农业,它不仅满足当前社会的需要,而且不能损害后代和满足他们需要的那种能力,在保证土地肥力的同时,还要保护生态资源的总体平衡。智慧农业倡导多元化的农耕方式和种植方式,吸取传统有机农耕的宝贵经验,特别是土地有效的轮作复种、间作套种的用地制度和生物养地的耕作经验,充分利用家畜和微生物等生物养分分解为土地所必须的营养成分,充分发挥沼泽和湿地净化功能。多元化的农业发展模式促进了农业的持续发展。这体现了农业生产发展与生态和谐的统一。

二、发展智慧农业面临的问题和挑战

20世纪80年代初智慧农业在美国兴起。由于信息技术和智能化技术的快速发展,农作物栽培管理、测土配方施肥等农业技术成为早期智慧农业发展的萌芽。到了90年代,卫星定位系统广泛应用,信息技术广泛普及,农业生产获得极大的发展。到了21世纪,智慧农业发展形成规模,增强了农业生产能力,提高了农业生产效率,使农业成为持续高效产业。智慧农业不仅是一场技术信息革命,而且还是农业发展理念的重大变革。它利用现代智能技术,通过精细化的管理,实现对农业生产和农业产品的控制,从而达到更加智慧的目的。中国发展智慧农业起点比较晚,缺少对智慧农业发展理念和发展形态应有的重视。在实践层面上,又面临着思想观念和现实制度等方面的问题和挑战。

(一)农民整体文化知识水平不高

智慧农业发展迫切需要一批高素质的农业科研人员和农业科技推广人员。没有现代农业科技知识推广与应用,没有现代农业科技人员的培养,就不可能真正实现智慧农业的发展。当前我国农民整体素质不高,文化水平比较低,科学素养不高,农民受到的科学知识培训比较少,在广大落后农村地区,农民仍然停留在小农意识中,过分依赖农业生产经验,忽视农业生产知识的学习和应用,农民受教育程度低是制约中国农业发展的瓶颈。

(二)农业规模化程度不高

农业生产规模化是智慧农业得以推广的前提,也是现代农业技术和设备进一步应用与推广的重要条件。在市场经济条件下,小规模生产在农产品价格和成本方面,往往处于劣势,农户无力采用先进的技术和更新市场信息,无法参与激烈的市场竞争,使农业生产被压在商品价值链的低端。这种小规模的农业生产模式严重影响了智慧农业的发展。

(三)农业信息化技术应用水平较低

现代信息化技术是智慧农业发展的技术前提。信息技术的发展程度也决定了智慧农业发展的水平。计算机是信息化推广和普及的重要载体,为农业科技的广泛应用和推广提供了重要平台,也是实现农业生产的智能化、信息化的重要手段。然而在我国广大的农村,信息化程度比较低,计算机的普及率远远不能适应农业发展的需要,在中国广大的农村实现完全的农业信息化还存在不少的困难。

(四)农业发展的综合化机械水平有待提高

农业发展的机械化是智慧农业发展的重要物质基础。到2010年我国主要农作物综合机械化水平将突破50%,标志着我国农业从依赖人畜力为主向依赖机械化为主的历史转变,农业机械化水平有了大幅度的提高。但是农业发展综合机械化水平仍然面临困难。由于地区之间、民族之间经济和自然条件等方面的差异,农业综合机械化水平发展不平衡;农业机械化结构不合理;农业机械化面临的自然资源紧缺和生态环境的破坏等等,这些问题严重影响了未来农业发展的方向。

三、发展智慧农业的主要对策

智慧农业的发展涉及到农业发展理念、农业发展目标、农产品质量、农业技术信息以及农业技术人才等诸多方面,要综合起来加以考虑。从广西农业发展的经验和做法中,可以总结出智慧农业发展的总体趋向和相应对策。

(一)转变农业发展理念

智慧农业发展强调从过去单纯重视农业产品健康环保转变到以人为本的根本关注。智慧农业关注的中心目标不仅保证农产品的绿色环保,更重要强调农业发展首先要保证人类的身体健康和心情愉悦,把人从过去繁重的农业生产活动中真正地解放出来。未来农业生产从“自然式”的发展转变到“设施式”的农业发展,在农业专家的设计下,农场式的生产改造为农业公园,集农业种植、绿化环境和观光旅游等融为一体。这种环境下,农业生产不仅仅单纯是一种生产活动,也是一种休闲娱乐和强身健体的运动。智慧农业生产不再完全依靠化肥、农药等现代的科技手段来提高农产品的效益,而是考虑到人类的生命安全,严格控制农业生产过程,利用现代化的技术手段减轻人类体力劳动强度,通过生态技术手段最大限度地发挥人类的智慧,创造高质、健康、高效的农业产品,从而使人们真正地享受到农业生产带来的成果。例如,广西充分发挥资源优势和生态优势,多方拓展农业功能,大力发展休闲农业,让农业示范园成为农业良种良法的展示平台,农民当起农业观光导游,农产品生产基地成为城里人的“自选超市”,实现了市民高高兴兴游乐、农民轻轻松松增收。其主要做法是:坚持以农促农,打造精品线路;突出绿色生态,树立旅游形象;创新主题活动,营造热烈氛围。现在,广西农业休闲游已经初步建立起绿色、生态、健康的旅游形象,各类节庆及主题活动的举办,使农业生态游好戏连台,精彩不断,亮点纷呈。

(二)重视农业发展目标设计

智慧农业是一个系统的工程,从整体上对农业发展进行设计和规划。从农业发展的目标方面,可以把未来农业分为两个阶段,以提供健康生态绿色产品的发展阶段和满足人们身心健康发展的阶段。在中国农业发展的背景下,由于各地农业发展的程度和水平存在差异,农业发展的模式也存在不同。在发展目标层面上,充分利用智能化技术、信息技术等现代科技成果实现农业生产的自动化。由于目前条件的限制,可以先发展初级信息技术,建立初级智慧农业,鼓励智慧农业示范区建设,发挥智慧农业示范区的模范和引领作用,寻求在点上突破,从而实现以点带面的带动发展。在政府层面,通过对农业政策的谋划、农业人才的培养等,形成政府主导、农民参与、社会支持的农业发展格局。在实践层面,还要通过政府政策引导、知识宣传、项目评估等方式和手段,及时把握智慧农业发展的新情况、新问题。通过举办智慧农业发展经验交流会、高层次专家座谈会等形式来提高智慧农业建设的思想认识。广西积极实施智慧农业发展目标设计,提出“南北农业大合作”,把加强农业对外开放合作作为发展智慧农业的重要举措。特别是2009年以来,开展南北农业合作活动,以“南北合作、优势互补、互利共赢”为主题,积极有效进行对接交流、招商引资、深化服务,初步形成了农业大合作大发展的新格局。

(三)加强农业生产质量控制

智慧农业必须考虑如何利用科技手段实现对农业生产的精细化管理,通过量化的手段实现对农作物质量和农业生产环境的把握,用智能化的技术手段加强对农产品的质量控制和过程管理,达到最大限度地减少化肥、农药过量使用和不合理使用,在保证产品质量的基础上,尽量提高农产品的总量。随着社会对食品安全的要求越来越高,广西扎实开展“无公害农产品行动计划”、“农产品质量安全整治活动”,大力推进农业标准化体系,“三品”质量认证体系、农产品检验检测体系和监管队伍体系建设,全面推进农产品的质量安全监管工作,取得了显著的成效。

(四)加大农业信息技术支持

农业信息化技术是智慧农业发展的重要动力。信息技术对农业发展的贡献越来越大。随着第三次信息革命的到来,智能化自动控制技术、卫星定位技术以及信息通信技术的不断普及,农业生产方式和生产理念也开始发生了重大的变革。政府相关部门要重视农业生产技术资金和物质投入,提高农业生产的技术水平,更新农业生产的技术设备,为农业生产提供坚实的物质基础。同时还要重视现代农业信息技术的推广,特别是重视对农业的测土栽培技术的应用,重视对计算机控制技术的推广,加大对农作物监督管理技术宣传,真正地把现代信息技术应用到农业生产过程中。在信息农业方面,广西于2002年全面启动信息农业建设,开启了信息化与农业产业融合建设的新阶段。目前,已建成广西农业信息网、广西农产品产销信息网等15个龙头网站,同时还建成了由20多个自治区级涉农专业网站、100多个市县农业信息网、700多个乡镇村信息站、6000多名农村信息员队伍构成的信息服务网络。“12316三农热线”已经覆盖全广西,农业信息服务在广大农村地区发挥着重要作用。

(五)重视农业人才队伍建设

智慧农业必须充分重视农业人才队伍建设。未来从事农业的劳动者应是接受了高等教育,具有良好的生态意识,掌握现代农业科学技术知识,能把握市场导向调整农业生产结构的复合型人才。要加大对农业科技人才的培养,鼓励更多青年科技知识分子投身于农业发展。“十一五”以来,广西实施“千万农民大培训”活动,以此作为促进农业产业发展、农民增收、社会主义新农村建设项目的重要手段;通过农业科技入户工程、新型农民科技培训工程、农村劳动力转移培训阳光工程、百万农民党员实用技术大培训、农民科技书屋建设、百万农民科技口袋丛书赠书行动等项目,组织工作队员深入农村多形式、多渠道、多层次开展农民培训。通过这些培训活动,培养了大批新型农民,农业先进适用技术得到全面推广;农民科技水平不断提高,促进了智慧农业的发展;农民职业技能显著提升,促进了农村劳动力的有序流动;大批智慧农民的培养,为智慧农业的发展奠定了坚实的基础。

总之,中国农业发展已从传统农业进入到现代农业,对自然环境认识和社会发展规律的把握也在深化。面对当前农业发展的困境和难题,如何从更高的视角探索新的农业发展思路,关系到中国农业未来发展的导向。我们必须充分吸收传统农业精耕细作的合理内核,充分发挥现代农业科技发展的基本精神,依据当今人类普遍倡导的伦理价值,对未来农业发展进行认真的思考。未来的农业如何发展不仅关系到未来农业发展的前景,也最终影响到人类的前途命运。

参考文献:

[1]余永跃.中部地区发展永续农业的研究[J].中州学刊,2008(11):71.

智能化农业的未来发展第5篇

智慧农业是一种新型农业发展模式,世界各国都力图从智慧农业理念出发,构建一种农业科技与人类健康相互关照的农业发展新模式。本文结合广西智慧农业发展的经验,探讨智慧农业发展的思路,这对实现我国农业的持续、稳定、和谐发展具有重要的意义。

一、智慧农业的兴起及特征

(一)智慧农业是农业发展的新阶段

从某种意义上,农业是人类最早发明的产业之一。在原始社会,人们偶然发现掉在土地上的植物颗粒可以发芽,长成新植物。经过长期的实践探索和经验积累,人类终于获得关于植物耕种的季节、气候、水土、种子等相关问题的认识,形成原始农业。在漫长的社会发展过程中,原始农业发展为传统农业。传统农业的基本特征是,人们主要依靠经验来判断农时,依靠简陋的手工工具来耕种,主要以小规模的一家一户为单元从事生产,整个种植过程主要是靠自然恩赐,如靠下雨解决浇水问题,靠人和畜的粪便解决施肥问题,靠植物自身的抵抗力来抵抗病虫害,靠人的感觉来选择农作物的种子,等等。这个阶段的农业是很脆弱的,农作物产量很低,人们靠天吃饭,一旦遇到自然灾害,便会大面积饿死人。如何发展农业,提高农作物的产量,成为亟需解决的问题。

随着工业革命的完成,工业的现代化带来农业的现代化。大面积的改良土壤,化肥的发明和应用,除草剂和杀虫剂的大面积使用,大大提高了农业的生产效率,从某种程度上解决了人们的吃饭问题。然而,现代农业机械、单线的思维方式,在将现代的科学技术手段和科技产品应用于农业生产的同时,片面追求农产品的产量和商业利益,忽略了环境保护和人类自身安全需要的价值趋向。在农业生产的过程中,过量的农药、化肥带来了环境的污染,所生产的农产品对人类健康产生潜在威胁。美国科学家卡奈尔就说过:“日常供应的食物中所含的营养成分已大不如以前,食物虽保持了原来的外形,但受大量生产的影响,品质已经变化。化学肥料只能提高作物的产量,却无法补充土壤中枯竭的‘全部元素’,因此影响到了食物的营养价值。”[1]大量研究表明,现代疾病与人们的饮食有很大关系。大量农药、化肥用于农田,导致土壤品质的退化,化学成分的流失,生态环境的污染,这些都对人类的健康带来潜在的危害。

在我国,由于受当前农业科技水平的限制,农民的科技意识淡薄,对农作物生长条件、土壤结构、害虫防治等方面缺乏科学的分析,盲目使用农药化肥的现象十分普遍。据了解,目前我国已成为世界上第二大农药使用国,特别是生长期短的蔬菜、瓜果类食品,由于虫害多,超量施药,农药残留超标现象日渐加重[2]。解决农药的过量使用、盲目乱用,合理控制农药对农产品的影响,是我国农业发展面临的重要问题。

人类对现代农业发展模式进行反思,推动农业发展进入第三个阶段,这就是智慧农业的阶段。智慧农业实质上是适应新信息技术革命、新型智能化革命和关注人类身体健康而提出的一种新的发展思路。智慧农业在生产过程中既广泛应用现代科技管理和科技方法,又要考虑到生态环境持续发展和人类的身心健康[3]。

(二)智慧农业的主要特征

第一,农业思想认识的智慧化,主要指农业思考方式的转变。发展智慧农业必须坚持自然规律和人类价值诉求的有效结合,体现科学原则与人文精神的统一,超越在现代农业发展阶段人们因过分追求眼前物质利益而忽视人类伦理关怀的价值倾向。智慧化的农业改变了过去机械的、片面的、静止的思维认识倾向,注重从辩证的、全面的、发展的角度来分析问题和认识问题,最终实现规律性和目的性、科学性和人文性、物质性和价值性的有机统一。

第二,农业生产过程的精细化,主要指农业生产技术的智能化。精细化是智慧农业发展的核心,农业的精细化离不开现代农业的信息化技术和智能化技术。智慧农业通过农业生产的高度智能化,管理的科学化,控制的自动化,实现对农业产品质量和生产过程的控制,实现农业整体发展的目标。

第三,农业发展环境的审美化,主要指农业发展外在形式的转变。创造愉悦审美的农业环境,就是坚持以人为本的价值导向,以优美愉悦的自然环境和健康舒适的人文环境为目标,为人类生存和发展提供人性化、自觉化的现实关怀。智慧农业的发展,不仅遵循着自然本身发展的规律,而且协调着人与自然的和谐。在人与自然的关系方面,不是破坏自然本身的内在平衡,而是使自然环境更美,让人类生活更舒心。

第四,农业生产运行的系统化,主要指农业发展对象的转变。智慧农业把农作物生产、自然环境与人作为一个有机系统,深入分析各要素之间的内在联系,在保证土壤肥力的同时提高农业的总体效益,最终促进人类的身心健康。从整个系统来看,农业是自然再生产与经济再生产的统一,作为自然再生产,农业生产离不开它周围自然环境,农业生产的过程中必须考虑自然环境影响因素,不能超过自然环境所能承受的限度。作为经济再生产,农业生产必须要有一定的劳动者参与其中,必须依靠社会生活中人的智力和体力才能持续,同时农业生产也必须满足人类的基本生存需要,为人类提供优质的产品和舒适的环境,只有这样,整个农业生产活动才能得以持续。所以农业是由农业生物、自然环境和人构成的相互联系、相互作用的生态系统和经济系统。这体现了农业生产与社会发展的统一。

第五,农业产品质量的优质化,主要指农业发展内容的转变。智慧农业强调生产健康、安全、生态化的农业产品,还要保证土地的永续利用和人类的幸福。发展智慧农业,不仅要维持经济系统与自然生态系统的平衡,更重要的是保证人类的身心健康。优质化的农产品要求在农业生产源头上保证产品的无污染,在农业生产领域,加强对健康环境、健康技术和健康食品的监督和管理,从而生产出安全、优质、营养的食品,从根本上维护人类生命安全。这体现了农业生产过程与产品质量的统一。

第六,农业发展资源的持续化,这是农业发展过程的转变。智慧农业是一种持续发展的农业,它不仅满足当前社会的需要,而且不能损害后代和满足他们需要的那种能力,在保证土地肥力的同时,还要保护生态资源的总体平衡。智慧农业倡导多元化的农耕方式和种植方式,吸取传统有机农耕的宝贵经验,特别是土地有效的轮作复种、间作套种的用地制度和生物养地的耕作经验,充分利用家畜和微生物等生物养分分解为土地所必须的营养成分,充分发挥沼泽和湿地净化功能。多元化的农业发展模式促进了农业的持续发展。这体现了农业生产发展与生态和谐的统一。

二、发展智慧农业面临的问题和挑战

20世纪80年代初智慧农业在美国兴起。由于信息技术和智能化技术的快速发展,农作物栽培管理、测土配方施肥等农业技术成为早期智慧农业发展的萌芽。到了90年代,卫星定位系统广泛应用,信息技术广泛普及,农业生产获得极大的发展。到了21世纪,智慧农业发展形成规模,增强了农业生产能力,提高了农业生产效率,使农业成为持续高效产业。智慧农业不仅是一场技术信息革命,而且还是农业发展理念的重大变革。它利用现代智能技术,通过精细化的管理,实现对农业生产和农业产品的控制,从而达到更加智慧的目的。中国发展智慧农业起点比较晚,缺少对智慧农业发展理念和发展形态应有的重视。在实践层面上,又面临着思想观念和现实制度等方面的问题和挑战。

(一)农民整体文化知识水平不高

智慧农业发展迫切需要一批高素质的农业科研人员和农业科技推广人员。没有现代农业科技知识推广与应用,没有现代农业科技人员的培养,就不可能真正实现智慧农业的发展。当前我国农民整体素质不高,文化水平比较低,科学素养不高,农民受到的科学知识培训比较少,在广大落后农村地区,农民仍然停留在小农意识中,过分依赖农业生产经验,忽视农业生产知识的学习和应用,农民受教育程度低是制约中国农业发展的瓶颈。

(二)农业规模化程度不高

农业生产规模化是智慧农业得以推广的前提,也是现代农业技术和设备进一步应用与推广的重要条件。在市场经济条件下,小规模生产在农产品价格和成本方面,往往处于劣势,农户无力采用先进的技术和更新市场信息,无法参与激烈的市场竞争,使农业生产被压在商品价值链的低端。这种小规模的农业生产模式严重影响了智慧农业的发展。

(三)农业信息化技术应用水平较低

现代信息化技术是智慧农业发展的技术前提。信息技术的发展程度也决定了智慧农业发展的水平。计算机是信息化推广和普及的重要载体,为农业科技的广泛应用和推广提供了重要平台,也是实现农业生产的智能化、信息化的重要手段。然而在我国广大的农村,信息化程度比较低,计算机的普及率远远不能适应农业发展的需要,在中国广大的农村实现完全的农业信息化还存在不少的困难。

(四)农业发展的综合化机械水平有待提高

农业发展的机械化是智慧农业发展的重要物质基础。到2010年我国主要农作物综合机械化水平将突破50%,标志着我国农业从依赖人畜力为主向依赖机械化为主的历史转变,农业机械化水平有了大幅度的提高。但是农业发展综合机械化水平仍然面临困难。由于地区之间、民族之间经济和自然条件等方面的差异,农业综合机械化水平发展不平衡;农业机械化结构不合理;农业机械化面临的自然资源紧缺和生态环境的破坏等等,这些问题严重影响了未来农业发展的方向。

三、发展智慧农业的主要对策

智慧农业的发展涉及到农业发展理念、农业发展目标、农产品质量、农业技术信息以及农业技术人才等诸多方面,要综合起来加以考虑。从广西农业发展的经验和做法中,可以总结出智慧农业发展的总体趋向和相应对策。

(一)转变农业发展理念

智慧农业发展强调从过去单纯重视农业产品健康环保转变到以人为本的根本关注。智慧农业关注的中心目标不仅保证农产品的绿色环保,更重要强调农业发展首先要保证人类的身体健康和心情愉悦,把人从过去繁重的农业生产活动中真正地解放出来。未来农业生产从“自然式”的发展转变到“设施式”的农业发展,在农业专家的设计下,农场式的生产改造为农业公园,集农业种植、绿化环境和观光旅游等融为一体。这种环境下,农业生产不仅仅单纯是一种生产活动,也是一种休闲娱乐和强身健体的运动。智慧农业生产不再完全依靠化肥、农药等现代的科技手段来提高农产品的效益,而是考虑到人类的生命安全,严格控制农业生产过程,利用现代化的技术手段减轻人类体力劳动强度,通过生态技术手段最大限度地发挥人类的智慧,创造高质、健康、高效的农业产品,从而使人们真正地享受到农业生产带来的成果。例如,广西充分发挥资源优势和生态优势,多方拓展农业功能,大力发展休闲农业,让农业示范园成为农业良种良法的展示平台,农民当起农业观光导游,农产品生产基地成为城里人的“自选超市”,实现了市民高高兴兴游乐、农民轻轻松松增收。其主要做法是:坚持以农促农,打造精品线路;突出绿色生态,树立旅游形象;创新主题活动,营造热烈氛围。现在,广西农业休闲游已经初步建立起绿色、生态、健康的旅游形象,各类节庆及主题活动的举办,使农业生态游好戏连台,精彩不断,亮点纷呈。

(二)重视农业发展目标设计

智慧农业是一个系统的工程,从整体上对农业发展进行设计和规划。从农业发展的目标方面,可以把未来农业分为两个阶段,以提供健康生态绿色产品的发展阶段和满足人们身心健康发展的阶段。在中国农业发展的背景下,由于各地农业发展的程度和水平存在差异,农业发展的模式也存在不同。在发展目标层面上,充分利用智能化技术、信息技术等现代科技成果实现农业生产的自动化。由于目前条件的限制,可以先发展初级信息技术,建立初级智慧农业,鼓励智慧农业示范区建设,发挥智慧农业示范区的模范和引领作用,寻求在点上突破,从而实现以点带面的带动发展。在政府层面,通过对农业政策的谋划、农业人才的培养等,形成政府主导、农民参与、社会支持的农业发展格局。在实践层面,还要通过政府政策引导、知识宣传、项目评估等方式和手段,及时把握智慧农业发展的新情况、新问题。通过举办智慧农业发展经验交流会、高层次专家座谈会等形式来提高智慧农业建设的思想认识。广西积极实施智慧农业发展目标设计,提出“南北农业大合作”,把加强农业对外开放合作作为发展智慧农业的重要举措。特别是2009年以来,开展南北农业合作活动,以“南北合作、优势互补、互利共赢”为主题,积极有效进行对接交流、招商引资、深化服务,初步形成了农业大合作大发展的新格局。

(三)加强农业生产质量控制

智慧农业必须考虑如何利用科技手段实现对农业生产的精细化管理,通过量化的手段实现对农作物质量和农业生产环境的把握,用智能化的技术手段加强对农产品的质量控制和过程管理,达到最大限度地减少化肥、农药过量使用和不合理使用,在保证产品质量的基础上,尽量提高农产品的总量。随着社会对食品安全的要求越来越高,广西扎实开展“无公害农产品行动计划”、“农产品质量安全整治活动”,大力推进农业标准化体系,“三品”质量认证体系、农产品检验检测体系和监管队伍体系建设,全面推进农产品的质量安全监管工作,取得了显著的成效。

(四)加大农业信息技术支持

农业信息化技术是智慧农业发展的重要动力。信息技术对农业发展的贡献越来越大。随着第三次信息革命的到来,智能化自动控制技术、卫星定位技术以及信息通信技术的不断普及,农业生产方式和生产理念也开始发生了重大的变革。政府相关部门要重视农业生产技术资金和物质投入,提高农业生产的技术水平,更新农业生产的技术设备,为农业生产提供坚实的物质基础。同时还要重视现代农业信息技术的推广,特别是重视对农业的测土栽培技术的应用,重视对计算机控制技术的推广,加大对农作物监督管理技术宣传,真正地把现代信息技术应用到农业生产过程中。在信息农业方面,广西于2002年全面启动信息农业建设,开启了信息化与农业产业融合建设的新阶段。目前,已建成广西农业信息网、广西农产品产销信息网等15个龙头网站,同时还建成了由20多个自治区级涉农专业网站、100多个市县农业信息网、700多个乡镇村信息站、6000多名农村信息员队伍构成的信息服务网络。“12316三农热线”已经覆盖全广西,农业信息服务在广大农村地区发挥着重要作用。

(五)重视农业人才队伍建设

智能化农业的未来发展第6篇

一个事物总有历史和未来。城市演进到今天,人们的生活、工作需求日益智慧化,所以大家提出了智慧城市的概念。在这里,我对未来智慧城市的一些功能定位做一点思考性的介绍。

融合信息化和城市化

当人类文明还处在农业社会的时候,城市就出现了路网。当时的路需要承担两种职能:交通和通信,也就是说通信网和路网是合在一起的。所谓五百里加急快报,就是当时一种典型的通信方式。后来通信网才从路网中分离出来。

到了工业社会,城市基础设施的网络越来越多,增加了水网、电网、热电网等,城市功能越来越完整,对人们生活的支撑力度也越来越强。

目前,我们正处于工业社会向信息社会转变的过渡期。从城市的各种网络来看,信息通信网异军突起,正显现出越来越大的威力。因为信息通信网可以整合并加强其他网络的作用,所以地位越来越重要。信息通信网可以分成通信网、广电网、互联网、物联网等,自产生以来,这几个网络分分合合,但发展趋势是会走向融合。目前这几个网络还在各自起作用,这是一个过渡期。

负责向人们提供信息服务的网络,将对其他所有网络实施智能化,之后人们的社会生活将进入一个新的社会形态,即信息社会。信息社会中的城市,就是智慧城市。

那么什么叫智慧城市呢?智慧城市就是用信息化手段,对现代城市的功能、形态、布局、运行、管理等方面进行重新整合和改造,使它变成一个智能化的新型城市,这种城市更有利于人们在信息时代生活和工作。简单地说,智慧城市就是信息化和城市化融合的结果。

整合城市和农村优势

基于几千年来城市的演进情况,我们可以预判一下未来城市的发展形态。当信息化手段或智能化工具将城市真正完全改造时,人们将进入信息社会。我们可以构想一下:现在我们生活的工业社会城市,可能要经历一次全新的回归过程,这个回归过程当然是更高层次的,而不是回到原来的农业社会的模式。

这样一种回归,我们可以称之为生态化回归。为了实现这种回归,人们提出一些新的城市概念和理念,比如田园城市。田园城市这个概念是我两年前在成都听到的,当时,这个概念引起我非常多的联想。既然有田园城市,是不是也可以有森林城市、草原城市、湿地城市等呢?

智慧城市是信息网络发展到一定阶段对城市做出的贡献。目前这种城市演进过程还在快速推进中,所以我们可以从城市的空间布局、城市生态化、城市与乡村的融合等方面,对人们的生活方式进行展望。

未来的城市到底有多大?是大城市好,还是中小城市好?这些问题可能没有一个确切的答案。但从一个例子中,或许我们能找到答案。今年5月8号,我国第一个村级市挂牌了,这个村是河南濮阳县庆祖镇西辛庄村。通过这个事情,我们可以谈谈农村信息化和城镇化后的智慧城市概念。

这个村支部书记是一名人大代表,他说他们之所以将农村改为城市,是为了能让农民当市民,他认为在九亿农民中,八亿人都想当市民。农民想当市民这种想法很正当。从城市化未来的实现模式来看,从智慧城市的角度去看,工业化可以让农业实现产业化,农业产业化以后,必然要求农村实现城镇化或城市化。因此,大量农民在客观上需要农村城市化,这种城市不需要是很大的城市,一个中小城市、小型城市也是可以的。农村城市化就是信息化追求的目标,利用信息化手段不仅可以助力农村城市化,还可以让它智能化。

目前不少城市存在严重的污染、拥堵等问题。套用上述村支部书记的话,我认为在五亿的市民中,有四亿人向往着农村蓝天白云、绿树青草的田园生活。

未来,在建设智慧城市、新型城市的进程中,我们应该把城市和农村的优点整合在一起,逐步解决目前在城市中普遍存在的工业社会的问题。

突破物流和信息流

田园和城市看似是两个相对的概念,我们如何实现建设田园城市的梦想呢?要做到这一点,我认为要突破两个主要的基础设施建设:一个是物流,一个是信息流。

目前来看,物流主要靠汽车、火车高速化以及现代航空业的发展来逐步完善。这些交通工具的发展可以缩小空间距离。而信息化可以把空间距离降至零,因为信息具有流动性,可以即时获取。信息网络的普及可以把城市的信息鸿沟填平,使得人们在时间和空间上都可以没有障碍地获取信息。信息网络具有智能化的能力,可以使得城市的其他基础设施,比如水网、电网、汽网、路网等,都实现智能化。

基础设施智能化加上科学的城市管理方法,可以使城市和农村其他方面的生活设备实现智能化。当农村的基础设施全部实现智能化后,农民跟市民在生活设施的使用上就没有太大的区别了。我们坚信这个愿景是能实现的,关键是我们要努力。

目前,我们正处在工业化和信息化高度融合的发展时代,没有必要走老的城市化道路——先实现一个工业化城市,然后再将其改造成信息化城市。我们可以走城市化跟信息化融合发展的新型城市化道路。新一代信息技术,特别是云计算、物联网等发展和成熟,能够加速信息化发展的进程,进一步推进智慧城市快速发展。

针对我国目前的城市化发展进程,我认为建设智慧城市,可以从两个途径来实现。

一是针对现有城市。建设一座城市的成本很高,对已经建成的城市,我们不可能将其大楼拆掉,使之变成田园。因为现有的城市在整体格局上不可能进行大调整,因此我们只能运用信息化手段和创新管理理念对其进行改造,逐步解决城市存在的问题,使其在生态环境接近田园。

智能化农业的未来发展第7篇

关键词:传感器;智慧农业;发展现状;应用;发展趋势

自古以来,粮食生产在人口密度大、耕地面积少的中国占有重要地位。随着社会的发展,农业在国民经济发展中发挥了重要作用。近几年,随着人工智能时代的到来,“智慧农业”一词逐渐发展并且成为现代农业进程中的重要组成部分。在现代科技飞速发展的大环境下,传感器作为现代智能化的重要工具,为推进实现智慧农业发挥了重要作用。

1国内智慧农业的发展现状

智慧农业是运用传感器网络等多种技术通过移动平台实现信息采集、生产数据收集等功能并达到对农业生产智能控制的效果。据中商产业研究院分析,开展智慧农业项目,不仅能有效改善农业生态环境,还能够显著提高农业生产经营效率,彻底改变了农业生产者、消费者的观念和组织体系结构[1]。智慧农业是推动现代农业发展的重要途径。为了促进我国农业生产力的提高和加快实现现代化,国家为此多个政策并给予诸多的扶持。从2012年中央一号文件中提到“加快推动农业科技创新”到2019年2月国家的《关于坚持农业农村优先发展做好“三农”工作的若干意见》中提到“夯实农业基础,保障重要农产品有效供给:提出加快突破农业关键核心技术,培育一批农业战略科技创新力量,推动生物种业、重型农机、智慧农业、绿色投入品等领域自主创新”[2]。无一不显示出智慧农业发展实施的必然性。我国智慧农业起步虽晚,但发展速度非常快。2018—2019年,在国家相关政策的响应下,诸多国内企业纷纷投资布局智慧农业,加快我国智慧农业建设,比如美团“未来食物农场”、腾讯“智慧农业平台”、京东“京东农场”和阿里巴巴“AI养猪”等。但是与国外相比,智慧农业起步晚的劣势仍然存在,技术含量、生产水平等方面普遍存在不足。因此,加大科学技术创新、提高农业技术水平势在必行。

2传感器的概念

传感器是一种可以将被测量的物理量按一定规律转换成电信号或者其他形式信息输出的检测装置,具有微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化等优点[3]。农业传感器主要包括生命信息传感器和环境传感器。生命信息传感器是通过检测植物生长过程中植物信息元素和农药化肥等元素含量,并对植物生长体征进行数字化处理,进而分析植物生长状况。环境传感器主要是对水分、土壤、空气等植物所生长的环境进行监控分析,及时了解环境变化,保证植物成长和农作物质量达到最优水平。目前,常用的农业传感器主要包括温度传感器、湿度传感器、pH值传感器、气敏传感器、生物传感器、光电传感器和压力传感器等[4]。现代智慧农业技术发展离不开传感器。目前,市场所生产的传感器质量参差不齐,传感器的性能选择也影响着农业生产力的提高。低功耗、材质耐腐蚀、抗低温性能好的传感器可在户外田间的环境中使用。受农业生产地区限制和大多数农民对传感器知识缺乏的影响,应选择安装方式简单、方便携带、稳定性好和校正周期短的传感器。

3传感器在智慧农业中的应用

3.1在农业生产中的应用

由于国内传感器技术具有局限性,传感器在农业生产中的应用大多存在于育种育苗过程中。例如,通过使用生物传感器操纵种子的遗传基因以达到培育优良品种的目的。另外,在作物生长过程中进行生理生态监测,配合相应的智能化系统,对作物的各项参数进行准确有效记录,能够实时了解作物生长状况,针对监测情况及时做出调整,进而提高收成率。比如,可以利用颜色传感器、水分传感器检测作物的颜色和水分含量来判断作物的成熟程度以便于在适当的时间进行采摘。除了育种育苗,农业机械在作物种植以及生长过程中也占有很大的比重。带有传感器装备的农机不仅会大幅提高工作效率,还可以减轻一定量的人力劳动。传感器在农业机械方面的应用可以体现在近几年来非常普遍的智能节水灌溉系统和未来可期的农业机器人等。在智能节水灌溉系统中,利用传感器进行土壤湿度的检测是最必需和基本的操作。当湿度传感器反馈结果为土壤干燥的情况下,配合智能平台及时启动灌溉系统进行相应的灌溉调度;相反,当湿度传感器检测到水分已达到合适的标准时,关闭灌溉系统以达到精准灌溉的效果。对于期待值最高的未来农业智能机器人,它是一个集视觉、力觉(压力)、避障(超声波红外)、触觉等多种传感器于一身并且由平台控制,从而实现各种作业的机器设备。通过融合多个传感器的感知,获得更加精确的信息,完成信息交融[5]。

3.2在监测管理中的应用

传感器在监测管理中的应用大多体现在对作物生长周围环境的监测,比如土壤、大气、水环境、杂草等的监测。目前,传感器在大棚种植中有显著效果,例如技术较为成熟的大棚智能监测系统。在此系统中,温度传感器、湿度传感器、光传感器等实时监测育种环境使其作物达到最优生长的条件;土壤传感器实时监测土壤水分、不同土层温度、土壤pH值、氮、磷、钾等农药化肥元素等,进而精准传递土壤水分和土壤颗粒组成的信息;二氧化碳传感器可以实时监控植物生长环境中二氧化碳的含量以保障植物光合作用;新兴的杂草检测传感器技术可以进行杂草识别达到除草自动化等。相应地,在禽畜饲养领域的动物育种繁殖、生存环境等环节也需要应用传感器。例如,育种使用生物传感器;生存环境采用气敏传感器、温度传感器、湿度传感器、光电传感器等,及时调整饲养方案,提高饲养质量。3.3在加工储存中的应用传感器在加工储存上的应用主要是监督农产品质量安全。在分类加工成熟的农作物过程中,根据农作物特有的性质进行相应的传感器检测。例如,根据水分传感器来判断蔬菜新鲜程度。同样地,在储存过程中,温湿度传感器实时监测仓库存储环境,确保农产品保持良好的存储状态。

4传感器在智慧农业上的未来发展趋势