News & Events

云笈观点丨如何理解数字农业生产端数字化
时间:2022-3-24   来源:cloud

01.png

21世纪以来国家针对“三农”问题连续发出19个中央一号文件,国家对农业发展的重视程度,达到前所未有的高度。



著名“三农”问题专家温铁军在3月2日的重庆日报上解读中央一号文件中强调:“数字乡村建设关键在于生产端”,他认为:

数字经济头部企业能快速发展,靠的是消费端,当每个消费者进入网上交易的时候,都用的是真实的身份信息。头部企业打造的平台,其实全面利用了消费者无偿提供的个人数据打造了数据库,从而就能调出你的消费行为,就能为消费者画像,从而也就等于他不必掌握生产端,只要掌握了消费端就能够建立一个平台,整合生产物流、仓储等各个环节,发展消费端数据库形成数字经济。

但在农业领域,这些数字经济的企业几乎都不掌握生产端数据,所以数字乡村最难突破的就是掌握生产端数据,这就需要新的技术手段。因为生产端在农业,它是跟自然资源环境条件紧密结合的,无论它是植物还是动物,都是一个自然形成的过程,以至于生产端的数据收集比较困难。

比如一粒稻谷,它种在高山冷凉气候带,因为昼夜温差大,养分沉积就大大高于平原地区。如果你对生产端数据没有足够的把握,就无法区别它的品质。因此,做生产端数据是乡村经济数字化的一个重要难题,不是简单地找个团队来做个开发就行了。因为十里不同风,我们在农村所收集到的各种各样的数据,就像打造县域经济一样得有个平台。


基于上述文章,温铁军专家认为消费端的服务已经很发达了,包括华为、腾讯、京东、百度这样的头部企业也有专门的事业部在从事农业相关的数字化业务。但是生产端数据化,由于“十里不同风”的原因,专家认为生产数字化存在一定困难,同时对于品质的把握也有些疑问。专家心系中国底层农民提出了上述顾虑,可是他不知道的是,当下真正在做生产数字化的企业也有更多的思考。



云笈科技:如何理解生产端数字化


云笈科技在长期的数字农业项目工作中,发现现存的数字农业企业按照不同的管理需求划分为三个层面:

    

1、市场生态端,主要是电商、溯源系统、冷链运输、植物二维码知识库、农产品规格标号尺寸数字化等将农产品送到消费者手中的平台,相当于帮助农户将产品与消费者通过数字化平台连接起来,将新鲜的产品送到消费者的手中。

03.jpg



2、平台端,主要是针对县域或者设定区域的一般基本农田进行管理统计,水果蔬菜粮食种植的数据管理,农资、保险、贷款、自然灾害病虫害等数字化管理平台,数据展示显示在领导驾驶舱、遥感数据等数据,在政府层面可以链接“一网统管”之类的政府管理平台。例如下面这个平台:

05.jpg

3、农业生产端数字化,主要是以土壤、空气、植物病虫害本身等数据采集,云端植物AI模型、实时云计算,然后电控设备智能化精准作业的生产系统数字化。


06.png

   

生产端数字化系统可以根据数据为农民提供操作提示,使其可以通过手机端控制设备的运行;还可以在后台为农民设置好完整的种植策略,让设施自动化运行,实现高效率的资源配置和产出效果。

07.png

要实现农业生产端数字化,我们可以围绕以下几个方面探索:


1、种植数据采集。借助于物联网设备,植入田地、土壤和植物中的传感器有助于直接从地面收集实时数据;温湿度传感器、二氧化碳传感器与控制模块通过无线网络连接;开发支持实时测量和室内空间监测的系统,模拟植物所需环境;构建集成模块控制系统,该系统可远程遥控各项电控设施。


2、种植模型确定。分析师将收集的大量数据与云中的其他可用信息(如天气数据和生长模型)进行集成,以确定适合当地植物生长的种植模式,并提供给农民。


3、种植情况监测。它们有助于查明如运营效率低下和土壤质量、病虫害等问题,并制定预测算法,甚至在问题发生之前就可以发出警报,帮助解决农业生产的问题。


4、种植投入产出优化。数字孪生技术可以帮助农民预测需求量,从而预测农资采购量,有更多的时间帮助农民优化农作物的产出效果,帮助农民获得更多的收入,同时提升食物的口感,满足消费者的品质需求。


生产端数字化发挥的作用


一、生产端数字化推动农业产业链改造升级


升级生产领域,由人工走向智能。在种植、养殖生产作业环节,摆脱人力依赖,构建集环境生态监控、作物模型分析和精准调节为一体的农业生产自动化系统和平台,根据自然生态条件改进农业生产工艺,进行农产品差异化生产;在食品安全环节,构建农产品溯源系统,将农产品生产、加工等过程的各种相关信息进行记录并存储,并能通过食品识别号在网络上对农产品进行查询认证,追溯全程信息;在生产管理环节,特别是一些农垦区、现代农业产业园、大型农场等单位,智能设施与互联网广泛应用于农业测土配方、茬口作业计划以及农场生产资料管理等生产计划系统,提高效能。

升级经营领域,突出个性化与差异性营销式。物联网、云计算等技术的应用,打破农业市场的时空地理限制,农资采购和农产品流通等数据将会得到实时监测和传递,有效解决信息不对称问题。一些地区特色品牌农产品向订单化、流程化、网络化转变,个性化与差异性的定制农业营销方式将广泛兴起。所谓定制农业,就是根据市场和消费者特定需求而模式化专门生产特定农产品,满足有特别偏好的消费者需求。


二、生产端数字化实现农业精细化、高效化、绿色化发展


实现精细化,保障资源节约、产品安全。一方面,借助科技手段对不同的农业生产对象实施精确化操作,在满足作物生长需要的同时,保障资源节约又避免环境污染。另一方面,实施农业生产环境、生产过程及生产产品的标准化,保障产品安全。生产环境标准化是指通过智能化设备对土壤、大气环境、水环境状况实时动态监控,使之符合农业生产环境标准;生产过程标准化是指生产的各个环节按照一定技术经济标准和规范要求通过智能化设备进行生产,保障农产品品质统一;生产产品标准化是指通过智能化设备实时精准地检测农产品品质,保障最终农产品符合相应的质量标准。


实现高效化,提高农业效率,提升农业竞争力。云计算、农业大数据让农业经营者便捷灵活地掌握天气变化数据、市场供需数据、农作物生长数据等等,准确判断农作物是否该施肥、浇水或打药,避免了因自然因素造成的产量下降,提高了农业生产对自然环境风险的应对能力;通过智能设施合理安排用工用时用地,减少劳动和土地使用成本,促进农业生产组织化,提高劳动生产效率。


实现绿色化,推动资源永续利用和农业可持续发展。中央一号文件指出,必须确立发展绿色农业就是保护生态的观念。智慧农业作为集保护生态、发展生产为一体的农业生产模式,通过对农业精细化生产,实施测土配方施肥、农药精准科学施用、农业节水灌溉,推动农业废弃物资源化利用,达到合理利用农业资源、减少污染、改善生态环境的效果,既保护好青山绿水,又实现产品绿色安全优质。区块链技术能够帮助农场准确采集种植全面的信息,并且防止篡改天气、土壤、温度、湿度等数据,紧密连接很多与农业相关的平台,健全从农田到餐桌的农产品质量安全过程监管体系,保障人民群众“舌尖上的绿色与安全”。利用卫星搭载高精度感知设备,构建农业生态环境监测网络,精细获取土壤、墒情、水文等农业资源信息,匹配农业资源调度专家系统,实现农业环境综合治理、全国水土保持规划、农业生态保护和修复的科学决策,加快形成资源利用高效、生态系统稳定、产地环境良好、产品质量安全的农业发展新格局。