賽為智能汪玉冰：AI浪潮下的農業(yè)改革
發(fā)布時間：2021-06-02 05:14:44 來源：上海華千電氣有限公司
2018年11月16日，在高交會2018年人工智能領袖峰會上，賽為智能人工智能研究院首席科學家汪玉冰發(fā)表了主題為《AI浪潮下的農業(yè)改革》演講，講述了農業(yè)科技革命的發(fā)展歷程以及未來趨勢，后闡述了賽為智能在農業(yè)領域的兩個落地項目。
汪玉冰長期圍繞傳感器與精準農業(yè)，在傳感器敏感機理、信息獲取及結構優(yōu)化等方面開展基礎理論和應用研究。她在國內外SCI/EI多個核心學術刊物上發(fā)表了SCI論文十余篇，授權發(fā)明十余項，并主持了多門科研項目。
會后，筆者專訪了汪玉冰，從產業(yè)發(fā)展、人工智能、農業(yè)互聯網等方面探討了農業(yè)的發(fā)展現狀與未來。
農業(yè)4.0與精準農業(yè)
土地也會‘過勞死’。人們不斷從土地索取，然后注入各種‘營養(yǎng)’，還使用大量防治病蟲害的農藥，土地的功能被破壞。過度使用和地力透支是我國的土地環(huán)境現狀。
——中國工程院院士孟偉
2013年，德國政府正式提出了"工業(yè)4.0"的概念，明確了信息化在工業(yè)化中的重要作用。時隔兩年，以物聯網、大數據、移動互聯、云計算技術為支撐和手段的現代農業(yè)形態(tài)——農業(yè)4.0也隨著提出。
農業(yè)4.0是繼1.0的傳統農業(yè)、2.0的機械化農業(yè)、3.0的信息化農業(yè)之后進步到智能化的更高階段?！饵h的十九大報告》曾重點指出，農業(yè)4.0是農業(yè)現代化的制高點，是未來農業(yè)發(fā)展的根本方向。
汪玉冰告訴億歐，從以人力農業(yè)1.0（以人力、畜力使用為主要特征）、農業(yè)2.0（以農業(yè)機械化為主要特征）、農業(yè)3.0（以單項信息技術應用為主要特征）再到農業(yè)4.0（以信息技術集成化、業(yè)務應用全程化、生產設備在線化為主要特征）的過程中，中國正處于從農業(yè)3.0邁向農業(yè)4.0的過渡階段。
農業(yè)4.0的提出，同時讓能夠承載現代農業(yè)飛速發(fā)展的精準農業(yè)，再次成為人們關注的焦點。據市場研究公司Research and Markets發(fā)布的《2020年全球精準農業(yè)市場預測》報告顯示，全球精準農業(yè)市場預計將以11.7％的年復合增長率從2015年的27.6億美元增至2020年的48億美元。
精準農業(yè)是指根據特定地理空間位置特性，對生產和農耕作業(yè)進行精細化調整，做到精準控制灌溉、施肥、除草等生產輸入，達到高產、低耗、減排、生態(tài)友好的農耕水平。它涉及了農業(yè)傳感器與物聯網技術、動植物生命與環(huán)境信息感知技術、農業(yè)大數據與云計算技術、農業(yè)機器人智能識別與控制技術、農業(yè)精準作業(yè)技術與裝備等。此外，它包括了信息采集－信息解碼－投入優(yōu)化－田間實踐的良性循環(huán)，其中信息和數據是精準農業(yè)核心部分。
美國和以色列是使用精準農業(yè)技術較早的國家，目前已經在該方面取得了一定的進步。
美國的精準農業(yè)以規(guī)?；Q，全國約有200多萬個農場，其中有60%-70%采用了精準農業(yè)技術。此外，美國還有的精準農業(yè)服務公司，為農場提供精準農業(yè)設備與服務。美國農業(yè)部還與太空署合作，利用遙感衛(wèi)星探測土壤和作物信息。
以色列則擁有發(fā)達的溫室技術與節(jié)水灌溉系統。其中，以色列的溫室技術從20世紀70年代至今，已經實現了智能化與自動化。一個溫室大約4000㎡，從播種開始到收獲，全過程電腦控制，基本上不需要人力，而將滴灌技術引入溫室系統，進一步提高了花卉、蔬菜等農作物的產量。
事實上，中國早在20世紀90年代，就開始了精準農業(yè)的應用研究，先后在北京、上海、新疆、黑龍江等13個地方實現了大面積應用。但是與國外相比，國內推進農業(yè)4.0顯然會更困難一點。汪玉冰表示，中國的農業(yè)發(fā)展還需要借鑒國外經驗。
AI賦能農業(yè)，數據必不可少
人工智能的發(fā)展依靠數據的支持，農業(yè)若想實現精準農業(yè)，需要首先實現農業(yè)數字化，完成農業(yè)物聯網布局。
在峰會現場，汪玉冰表示，農業(yè)的數據收集目前還是一件比較困難的事情。賽為智能其中一個項目是采用深度學習的方法，針對不同的田間環(huán)境和土壤類型，進行農田施肥模型的構建。該項目已經收集一百余個土壤樣本相關數據，實驗結果相關系數能達到93%。
事實上，國內外大部分公司都是利用傳感器、衛(wèi)星遙感或者無人機航拍進行農業(yè)數據的收集工作，通常收集的數據主要有土地土壤數據、農作物生長數據、天氣氣候數以及病蟲害數據等，賽為也不例外。
在農業(yè)產業(yè)領域，國內主要有佳格天地、珈和科技、大氣候農業(yè)等企業(yè)，三者致力于建立農業(yè)數據平臺。聯想佳沃集團則意圖打造農業(yè)產前、產中、產后的現代農業(yè)服務生態(tài)圈。前幾日，華為攜手鹽堿地稻作改良研究所發(fā)布了農業(yè)沃土云平臺，旨在利用信息技術對農業(yè)生產進行定時定量管理，根據農產品的生長情況合理分配資源。
在國外，也已經有不少企業(yè)瞄準大數據在農業(yè)管理的應用。如孟山都近兩年分別以2.5億美元收購Precision Planting公司，9.3億美元并購Climate Corporation公司。Climate Corporation公司成立于2016年，主要利用衛(wèi)星進行天氣數據的收集并對數據進行分析，為農民提供意外保險服務。
汪玉冰表示，大數據思維的背后，其實是農業(yè)生產從"靠經驗"走向"靠數據"、從粗放走向精準的變革。
我國的農業(yè)發(fā)展正處于爬坡過坎的關鍵期。當農業(yè)數據獲取變得相對容易后，人工智能的技術也將逐漸滲透到農業(yè)領域，智慧農業(yè)企業(yè)以及該行業(yè)未來發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>