黨的二十大報(bào)告提出了“農(nóng)業(yè)強(qiáng)國”，農(nóng)業(yè)要強(qiáng)，不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)力的提高，更體現(xiàn)在人工替代的能級(jí)和能力上,。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)靠天吃飯,，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)以溫室為載體逐步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率,，但我國是人口大國,，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)仍然滿足不了我國的農(nóng)村現(xiàn)狀,。我國的城鎮(zhèn)化率雖然已達(dá)到65.22%,，城鎮(zhèn)化人口規(guī)模已經(jīng)是世界第一,，但即便達(dá)到80%城鎮(zhèn)化率,，我國依然還有2-3億人口還是要生活在農(nóng)村，農(nóng)業(yè)的發(fā)展脫離不了“生產(chǎn)關(guān)系”,，利用人工智能發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要途徑,。

人工智能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研發(fā)及應(yīng)用早已普及，這其中包括在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的耕作,、播種和采摘等智能機(jī)器人,，也有植保方面的智能探測土壤、探測病蟲害,、氣候?yàn)?zāi)難預(yù)警等智能識(shí)別系統(tǒng),，更有利用導(dǎo)航系統(tǒng)全自動(dòng)耕種等機(jī)械化作業(yè)等。

人工智能面臨“農(nóng)業(yè)強(qiáng)國”的機(jī)遇

鄉(xiāng)村振興更需要人工智能,，城市人口相對集中,，農(nóng)村人口相對分散，人工智能替代人工的應(yīng)用場景和機(jī)會(huì)也更多更廣,。

人工智能在鄉(xiāng)村振興領(lǐng)域中的應(yīng)用不僅僅是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的方方面面,，還可以是在鄉(xiāng)村的文化創(chuàng)新、鄉(xiāng)村休閑旅游,、鄉(xiāng)村生態(tài)保護(hù)及利用以及都市農(nóng)業(yè)等各個(gè)方面,。

“農(nóng)業(yè)強(qiáng)國”是農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的要求，人工智能在我國鄉(xiāng)村振興的應(yīng)用還較少,，較為常見的就是“無人機(jī)”噴灑農(nóng)藥和機(jī)器人采摘,，我國人工智能技術(shù)開發(fā)技術(shù)已經(jīng)有一定的發(fā)展基礎(chǔ)，創(chuàng)業(yè)者更需要關(guān)注的是應(yīng)用場景的開發(fā),。

黨的二十大提出的“農(nóng)業(yè)強(qiáng)國”,，為人工智能在鄉(xiāng)村振興領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展提供了更多更廣的空間,。

人工智能相關(guān)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

大田種植作業(yè)工況條件復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)無人化作業(yè)難度較大,。北美,、西歐具備基礎(chǔ)但需求不緊迫，日韓處于萌芽階段,，我國正逐步興起,。近期“無人農(nóng)場”成為新一代未來農(nóng)場的代名詞，各類技術(shù)圍繞“無人農(nóng)場”展開,，也就是人工智能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用研發(fā),。

人工智能是多種信息技術(shù)的集成及其在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的交叉應(yīng)用，其技術(shù)范疇涵蓋了傳感器等智能感知系統(tǒng),、無人智能裝備,、仿真專家系統(tǒng)、以及物聯(lián)網(wǎng)等,。

1,、智能感知系統(tǒng)

智能感知系統(tǒng)包括了傳感器、數(shù)據(jù)分析與建模,、圖譜技術(shù)和遙感技術(shù)等,。智能傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境體系中能根據(jù)目前農(nóng)產(chǎn)品種植的特點(diǎn)，對不同作物的環(huán)境需求做出相應(yīng)的感知,，通過對其進(jìn)行智能監(jiān)測,。智能感知系統(tǒng)能夠根據(jù)多傳感器所提供的多源同構(gòu)或異構(gòu)信息，經(jīng)過智能信息處理,，可以綜合地認(rèn)知環(huán)境和對象的類別與屬性,，以達(dá)到智能感知的目的，從而可按行為準(zhǔn)則實(shí)現(xiàn)應(yīng)有的行為決策,。

智能感知技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集,、土壤探測、產(chǎn)量預(yù)測,、病蟲害防護(hù),、植株成像、果實(shí)瑕疵檢測,、豬臉識(shí)別等功能,。

2、無人智能裝備

我國的衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)達(dá),，目前已開發(fā)出利用衛(wèi)星技術(shù)實(shí)施生產(chǎn)耕作的農(nóng)業(yè)無人機(jī),、智能收割機(jī)、智能播種機(jī)和采摘機(jī)器人等智能裝備,。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，衛(wèi)星技術(shù)主要以作物,、土壤為對象,，利用地物的光譜特性，進(jìn)行作物長勢,、作物品質(zhì),、作物病蟲害等方面的監(jiān)測，其主要應(yīng)用于農(nóng)作物產(chǎn)量預(yù)估,，農(nóng)業(yè)資源調(diào)查,，農(nóng)業(yè)災(zāi)害評(píng)估等。

（1）無人機(jī)融合AI技術(shù)

將無人機(jī)與人工智能AI識(shí)別技術(shù)深度融合,，通過裝載的攝像頭,，可對無人機(jī)拍攝的畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測,、目標(biāo)識(shí)別,、目標(biāo)定位,、目標(biāo)追蹤等功能。其中,，AI智能檢測既可以利用前端智能方式實(shí)現(xiàn),，也可以通過后端智能實(shí)現(xiàn)。后端智能是指將無人機(jī)采集的圖片及視頻資源,，傳輸至視頻結(jié)構(gòu)化智能大平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一分析,，并輸出分析結(jié)果，進(jìn)而方便管理者進(jìn)行判斷與決策,。

無人機(jī)融合AI技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用從植保到測繪,，農(nóng)業(yè)無人機(jī)的應(yīng)用場景正在不斷延伸。如植保無人機(jī)具有一鍵啟動(dòng),、精準(zhǔn)作業(yè)和自主飛行等能力,，真正實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)技術(shù)在噴施和播種等環(huán)節(jié)的有效應(yīng)用。

無人機(jī)融合AI技術(shù)的應(yīng)用場景還可以是①野生動(dòng)物識(shí)別/數(shù)量統(tǒng)計(jì),。利用無人機(jī)巡航能力,，可以觀測重點(diǎn)野生動(dòng)物生態(tài)保護(hù)區(qū)域、濕地公園等區(qū)域的野生動(dòng)物物種多樣性,，通過AI深度學(xué)習(xí)算法對采集的圖片,、視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，實(shí)現(xiàn)對野生動(dòng)物物種的識(shí)別以及統(tǒng)計(jì)數(shù)量等功能,；②森林防火監(jiān)測,。基于火焰識(shí)別,、煙霧識(shí)別等AI算法模型,，可通過無人機(jī)監(jiān)測森林、山林,、自然生態(tài)保護(hù)區(qū),、景區(qū)、公園,、農(nóng)田等區(qū)域內(nèi)是否存在消防火災(zāi),、秸稈焚燒等火患危險(xiǎn)等，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況,，可通過系統(tǒng)發(fā)出告警提醒,。③湖面/河道/水域/景區(qū)垃圾識(shí)別?？梢酝ㄟ^無人機(jī)檢測湖面的漂浮物,、垃圾等，讓湖泊水域的養(yǎng)護(hù)管理、景區(qū)的環(huán)保工作等變得更加“智能化”,。

（2）無人車

無人車?yán)昧税ɡ走_(dá),、激光、超聲波,、GPS,、里程計(jì)、計(jì)算機(jī)視覺等多種技術(shù)來感知周邊環(huán)境,，通過先進(jìn)的計(jì)算和控制系統(tǒng),，來識(shí)別障礙物和各種標(biāo)識(shí)牌，規(guī)劃合適的路徑來控制車輛行駛,，在精準(zhǔn)植保,、農(nóng)資運(yùn)輸、自動(dòng)巡田,、防疫消殺等領(lǐng)域有廣闊的發(fā)展空間,。例如國內(nèi)較為知識(shí)的極飛公司開發(fā)的無人車，擁有多種作業(yè)模式和擴(kuò)展功能,，已經(jīng)可以做到智能精準(zhǔn)控制與自主行駛,，應(yīng)用在精準(zhǔn)植保、農(nóng)資運(yùn)輸,、自動(dòng)巡田,、高效播撒、防疫消殺等多個(gè)領(lǐng)域,，能有效提升作業(yè)效率,，減少人力成本支出。

（3）農(nóng)業(yè)機(jī)器人

可應(yīng)用于果園采摘,、植保作業(yè),、巡查、信息采集,、移栽嫁接等方面,，越來越多的公司和機(jī)構(gòu)加入到采摘機(jī)器人的研發(fā)中，但離采摘機(jī)器人大規(guī)模地投入使用尚存在一定距離,。

農(nóng)產(chǎn)品品類豐富，不同的品類的農(nóng)產(chǎn)品需要不同作業(yè)能力的機(jī)器人替代人工,，很多農(nóng)業(yè)公司不懂AI技術(shù),，人工智能又不懂農(nóng)業(yè)，由此,，農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)還是需要?jiǎng)?chuàng)界創(chuàng)新,。

3、專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)(ES)是人工智能最活躍和最廣泛的領(lǐng)域之一,專家系統(tǒng)是在某一特定領(lǐng)域中，能夠像人類專家一樣解決復(fù)雜問題的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng),。它能夠有效地運(yùn)用專家多年積累的經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí),，通過模擬專家的思維過程，解決需要專家才能解決的問題,。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)主要幫助農(nóng)民提供四方面的功能：

（1）實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程技術(shù)咨詢：通過APP為農(nóng)民提供實(shí)時(shí)的技術(shù)答疑,、技術(shù)咨詢，專家和農(nóng)民可以通過網(wǎng)絡(luò)面對面交流,。

（2）病蟲害遠(yuǎn)程診斷：提供圖片共享,、文件共享等功能，農(nóng)民可以把田間病蟲害樣本實(shí)物圖樣通過系統(tǒng)傳給專家,，專家根據(jù)實(shí)際病癥予以診斷并提出解決方案,。

（3）疫病遠(yuǎn)程監(jiān)控：可以將遠(yuǎn)程攝像頭安裝在農(nóng)作物種植基地、溫室大棚等生產(chǎn)第一線,，專家通過遠(yuǎn)程訪問可隨時(shí)查看情況,，及時(shí)方便的給予技術(shù)指導(dǎo)。

（4）遠(yuǎn)程工作會(huì)議：通過各遠(yuǎn)程站點(diǎn)提供高質(zhì)量的音視頻效果,，可用于大面積的遠(yuǎn)程診斷工作會(huì)議和信息發(fā)布,。

專家系統(tǒng)也是數(shù)字經(jīng)濟(jì)中的重要商機(jī)，不同農(nóng)產(chǎn)品的種養(yǎng)殖過程通過專家系統(tǒng)形成數(shù)據(jù)要素,，通過不斷積累,，利用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法建立數(shù)學(xué)模型，為解決農(nóng)戶問題提供精準(zhǔn)的指導(dǎo),。

專家系統(tǒng)也可以用于高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田中的農(nóng)田水利設(shè)施無人化控制,，例如，將農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)與云端數(shù)據(jù)庫結(jié)合,，通過算法形成低風(fēng)險(xiǎn)決策信息及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的各類指標(biāo)及農(nóng)田水利設(shè)施閾值,，借助無線通信模塊廣播到電氣設(shè)備控制中心，實(shí)現(xiàn)對電磁閥,、水泵,、補(bǔ)光燈及風(fēng)機(jī)的閉環(huán)自動(dòng)控制。

４,、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

AIoT融合AI技術(shù)和IoT技術(shù),，可以通過物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生、收集來自不同維度的,、海量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于云端,、邊緣端，再通過大數(shù)據(jù)分析,，以及更高形式的人工智能,，實(shí)現(xiàn)萬物數(shù)據(jù)化、萬物智聯(lián)化。

（1）采摘控制系統(tǒng)

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要是根據(jù)人工觀察與經(jīng)驗(yàn)來決定農(nóng)作物采收時(shí)間,，這種方式往往錯(cuò)過最佳采收時(shí)間,，降低農(nóng)產(chǎn)品商品價(jià)值，影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,，在大型農(nóng)場或農(nóng)業(yè)園區(qū)內(nèi)設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)采收控制系統(tǒng),，可通過設(shè)定的采收時(shí)間和輪詢(依次詢問檢測器)，自動(dòng)預(yù)報(bào)農(nóng)作物采收期,，通過預(yù)測,，能及時(shí)對接市場，提升商品價(jià)值,，降低勞動(dòng)消耗成本,，提高企業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)管理能力,。

（2）加工控制系統(tǒng)

國內(nèi)農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)大多采用半人工半機(jī)器進(jìn)行農(nóng)作物和養(yǎng)殖產(chǎn)品加工,，加工作業(yè)主要靠人工。由于工人加水平良莠不齊,，加之加工環(huán)境無保障,，使得產(chǎn)品品質(zhì)無保障，且很可能出現(xiàn)微生物污染,。設(shè)立加工控制系充,，可通過對清洗、保鮮,、干燥等自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的控制,，減少人工直接加工，避免人為污染,，統(tǒng)一生產(chǎn)加工技術(shù),，有效提高生產(chǎn)效率，降低勞動(dòng)消耗,。

（3）收購,、流通控制及銷售控制系統(tǒng):

針對農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后商品化過程中所涉及的收購、流通,、銷售等環(huán)節(jié)的需求以及市場信息獲取,，構(gòu)建出收購控到系統(tǒng)、流通控制系統(tǒng)以及銷售系統(tǒng),，以獲取各環(huán)節(jié)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格變動(dòng)以及市場供求等信息,。同時(shí)實(shí)現(xiàn)對農(nóng)產(chǎn)品各環(huán)節(jié)的跟蹤，確保農(nóng)產(chǎn)品流通過程中的安全,。

區(qū)塊鏈溯源系統(tǒng)

可以采用區(qū)塊鏈技術(shù)加上物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的溯源信息服務(wù)平臺(tái)，信息采集覆蓋動(dòng)植物種子采購,、播種(養(yǎng)殖),、施肥用藥、收獲,、加工,、運(yùn)輸、進(jìn)入超市等各個(gè)環(huán)節(jié),，形成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量可追溯,。

無人化設(shè)施栽培

主要應(yīng)用于果菜、花卉育苗管理,、水肥一體化,、病蟲害防治、采收運(yùn)輸,、加工包裝等環(huán)節(jié),。歐美日處于世界領(lǐng)先水平，我國整體水平不高,。

歐美日等一些發(fā)達(dá)國家自動(dòng)化,、智能化生產(chǎn)技術(shù)研究與應(yīng)用方面一直處于世界領(lǐng)先水平，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了環(huán)境調(diào)控自動(dòng)化,、生產(chǎn)過程無人化,、分級(jí)包裝智能化。在設(shè)施栽培中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人也應(yīng)用廣泛,。日本在設(shè)施種植的育苗,、嫁接、移栽,、采摘,、植保、施肥等環(huán)節(jié)有多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)器人,。以色列,、荷蘭,、德國、英國,、澳大利亞,、瑞士、法國等國家均有針對本國特色農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機(jī)器人研發(fā),，采摘機(jī)器人均有小規(guī)模使用,。近年來美國、歐盟,、日本,、韓國等制定國家戰(zhàn)略將工業(yè)機(jī)器人加快應(yīng)用于農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，農(nóng)業(yè)機(jī)器人研發(fā)速度明顯加快,。

我國設(shè)施農(nóng)業(yè)機(jī)械化率較低,，與發(fā)達(dá)國家相比，除環(huán)境調(diào)控系統(tǒng)外,，設(shè)施栽培自動(dòng)化,、智能化裝備整體水平不高，還存在一定的差距,。我國具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的農(nóng)業(yè)機(jī)器人大部分還停留在樣機(jī)階段,，在精度、效率和可靠性方面和國外相比還存在一定的差距,。以嫁接機(jī)器人為例,，國內(nèi)研發(fā)的產(chǎn)品還需要人機(jī)協(xié)同作業(yè)。

無人化設(shè)施養(yǎng)殖

主要應(yīng)用于環(huán)境控制,、飼喂,、擠奶、防疫,、廢棄物處理等作業(yè)環(huán)節(jié),。發(fā)達(dá)國家生豬、奶牛,、蛋雞養(yǎng)殖已有規(guī)?；瘧?yīng)用，我國技術(shù)裝備研發(fā)能力嚴(yán)重滯后,。

歐美等發(fā)達(dá)國家設(shè)施養(yǎng)殖機(jī)械自動(dòng)化程度不斷提高,，信息化、智能化技術(shù)應(yīng)用于畜牧養(yǎng)殖各個(gè)環(huán)節(jié),，已建成多種養(yǎng)殖環(huán)境自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)平臺(tái),，形成了適合不同飼養(yǎng)規(guī)模和區(qū)域特點(diǎn)的生產(chǎn)模式，特別是生豬,、奶牛,、蛋雞養(yǎng)殖的少人化生產(chǎn)已有規(guī)?；瘧?yīng)用。

未來展望

人工智能在鄉(xiāng)村振興中的應(yīng)用不僅是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域,，還包括人工智能在鄉(xiāng)村休閑旅游中的應(yīng)用,，例如，景區(qū)智能導(dǎo)航,、自駕游智能講解系統(tǒng)等。

不僅在農(nóng)村,，我國城市生活中,，都市農(nóng)業(yè)對人工智能也有廣泛的需求，例如,，年輕人喜歡養(yǎng)花,，但疏于管理，就可以利用人工智能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)澆灌等功能,。（孫文華）

來源：中國日報(bào)網(wǎng)