“兩莓”示范園數(shù)字農(nóng)場(chǎng)指揮中心的數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺(tái)。虛擬水稻。　　依托物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、5G通信等現(xiàn)代技術(shù)，如今的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)充滿了“智慧”。你能想象到的未來(lái)農(nóng)業(yè)模樣，或許都可以用智慧農(nóng)業(yè)去描繪。即使還存在技術(shù)創(chuàng)新、低成本應(yīng)用等難題，但農(nóng)業(yè)創(chuàng)新的腳步從不停歇。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)植入“超級(jí)大腦”，廣闊無(wú)垠的農(nóng)田也可以盡在掌握。　　5G植物工廠“樣板房”“大腦”指揮智能設(shè)備各司其職　　近日，記者走進(jìn)位于南京國(guó)家農(nóng)高區(qū)“兩莓”示范園的5G藍(lán)莓植物工廠“樣板房”時(shí)，當(dāng)面迎來(lái)陣陣細(xì)小的“雨霧”。“玻璃溫室里的‘智慧大腦’一旦感應(yīng)到溫度超過30攝氏度，噴淋設(shè)備就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)進(jìn)行降溫?！薄皟奢笔痉秷@負(fù)責(zé)人俞小花說(shuō)，這個(gè)“樣板房”里種植的都是藍(lán)莓，比較嬌氣怕熱，此刻的溫室里，不但噴淋設(shè)備在工作，頂部還有四臺(tái)環(huán)流風(fēng)扇也正吹得起勁，頂開窗也自動(dòng)打開幫助溫室散熱，北邊的濕簾和南邊的風(fēng)機(jī)則遙相呼應(yīng)進(jìn)行加濕降溫，水肥一體化滴灌設(shè)備一旦接到“缺水缺肥”預(yù)警也會(huì)迅速啟動(dòng)……無(wú)人環(huán)境下，先進(jìn)設(shè)備接受到“大腦”的指揮后各司其職，智慧農(nóng)業(yè)正在走進(jìn)現(xiàn)實(shí)?！　　澳壳俺瞬烧托藜粜枰斯ぷ鳂I(yè)，在5G植物工廠里，水、肥、營(yíng)養(yǎng)液、光照、溫度已經(jīng)全部可以實(shí)現(xiàn)智能控制?！庇嵝』ń榻B，溫室頂部的陽(yáng)光板有自動(dòng)調(diào)節(jié)光照的功能，并可自動(dòng)開關(guān)；溫室上方還有外遮陽(yáng)、內(nèi)遮陽(yáng)和一層保溫層，會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)溫度自動(dòng)開關(guān)；地面上，種植盆底部還布設(shè)了“地暖”管道，冬天寒冷時(shí)可以給土壤“加溫”?！　?G藍(lán)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(lái)到“兩莓”示范園的數(shù)字農(nóng)場(chǎng)指揮中心。在這里，數(shù)字農(nóng)業(yè)云平臺(tái)占據(jù)了一整面墻。平臺(tái)按照不同的藍(lán)莓品種和功能，劃分了數(shù)十個(gè)地塊，除了5G藍(lán)莓植物工廠“樣板房”，更多的是大棚和大田，每個(gè)地塊都布設(shè)了多種傳感器?！　　八^數(shù)字化管理，第一個(gè)功能就是數(shù)據(jù)的獲取，你看有紅點(diǎn)、綠點(diǎn)、黃點(diǎn)的這些地方，都布設(shè)了傳感監(jiān)測(cè)設(shè)備，可以實(shí)時(shí)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(gè)小時(shí)上傳一次?！逼脚_(tái)管理人員介紹。　　數(shù)字化的第二個(gè)功能是分析，把日常監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，與標(biāo)準(zhǔn)化栽培指標(biāo)進(jìn)行智能比對(duì)分析，形成綜合評(píng)分結(jié)果，一旦分析到數(shù)據(jù)不在安全范圍內(nèi)，顯示屏就會(huì)出現(xiàn)小鈴鐺閃爍預(yù)警。　　此時(shí)就涉及到數(shù)字化管理的第三個(gè)功能，即應(yīng)用，數(shù)字化的分析結(jié)果可以指導(dǎo)農(nóng)場(chǎng)管理人員實(shí)時(shí)調(diào)整農(nóng)事活動(dòng)安排，比如大棚里種的藍(lán)莓，施肥、滴灌、避雨、遮陽(yáng)、噴淋等，都可以通過遠(yuǎn)程方式在手機(jī)端點(diǎn)擊設(shè)備開關(guān)就可以實(shí)現(xiàn)，而5G藍(lán)莓植物工廠除了遠(yuǎn)程操控的方式，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感應(yīng)自動(dòng)控制?！　?shù)字技術(shù)的加持，形成了標(biāo)準(zhǔn)化栽培的模式，從而實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效。示范區(qū)藍(lán)莓平均畝產(chǎn)在1000到1500斤左右，比普通農(nóng)戶種植增產(chǎn)20％以上，畝均增收超過萬(wàn)元?！　≈腔鄣钧湡o(wú)人農(nóng)場(chǎng) 讓農(nóng)機(jī)也擁有“高智商”　　“智慧稻麥無(wú)人農(nóng)場(chǎng)”示范田，距離“兩莓”示范區(qū)15分鐘車程，十多個(gè)大型“神農(nóng)-稻草人”守護(hù)著這300多畝良田?！拔覀兊摹静萑恕粏螁沃皇球?qū)鳥，它們裝有高清攝像頭，可以上下左右360度轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，旁邊是作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)診斷無(wú)線終端，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)作物長(zhǎng)勢(shì)特征、大氣、土壤溫濕度等狀況?！蹦暇┥褶r(nóng)智慧農(nóng)業(yè)研究院院長(zhǎng)、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授湯亮介紹，通過農(nóng)田物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，監(jiān)測(cè)到的作物、大氣和土壤數(shù)據(jù)將直接傳輸?shù)皆破脚_(tái)服務(wù)器，平臺(tái)根據(jù)服務(wù)器中的作物模型，以及一系列算法，可在手機(jī)上為農(nóng)戶實(shí)時(shí)提供肥水診斷與調(diào)控方案?！　o(wú)人農(nóng)場(chǎng)的“高智商”，高度依賴于5G、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和人工智能等信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步。　　湯亮告訴記者，研究院研發(fā)了“農(nóng)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(cè)、無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)和衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)在內(nèi)的“星-機(jī)-地”作物長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與智慧農(nóng)作模型，能實(shí)現(xiàn)稻麥生長(zhǎng)全程快速感知、水肥精確管理以及產(chǎn)量品質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)警，“今年，我們通過無(wú)人機(jī)對(duì)這300多畝的大田進(jìn)行了精細(xì)化施肥?！边@些稻麥精確管理技術(shù)給出的定量化栽培調(diào)控方案，能節(jié)省氮肥10%以上、增產(chǎn)5%-12%?！　o(wú)人農(nóng)場(chǎng)的本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器對(duì)人的替換，因此機(jī)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(nóng)機(jī)公司、無(wú)人機(jī)企業(yè)等合作研發(fā)智能農(nóng)機(jī)裝備，讓真正的“高智商”農(nóng)機(jī)服務(wù)于大田，南京神農(nóng)智慧農(nóng)業(yè)研究院正在積極探索?！　　拔覀儼炎灾餮邪l(fā)的智慧農(nóng)作裝備技術(shù)搭載在農(nóng)機(jī)上，農(nóng)機(jī)裝上‘大腦’后，在工作時(shí)就能隨機(jī)應(yīng)變，比如無(wú)人小麥精確播種施肥機(jī)，可以根據(jù)地塊的肥沃程度，自主調(diào)整播種稀疏度。”湯亮說(shuō)，目前研究院已合作研發(fā)出無(wú)人小麥精確播種施肥機(jī)、稻麥智能無(wú)人收獲機(jī)、機(jī)載式作物變量追肥作業(yè)系統(tǒng)以及多功能農(nóng)田巡檢機(jī)器人等農(nóng)機(jī)產(chǎn)品?！　?shù)字孿生讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“先知先覺”創(chuàng)新技術(shù)、降低成本仍是關(guān)鍵　　“智慧農(nóng)業(yè)是信息農(nóng)業(yè)發(fā)展的新階段，其核心目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的數(shù)字化、裝備化、智能化、無(wú)人化，為農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民增收、農(nóng)村增綠。”江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所研究員曹宏鑫介紹，智慧農(nóng)業(yè)包括信息感知、信息傳輸、信息處理和控制三大技術(shù)體系，農(nóng)業(yè)模型則是信息處理和控制的定量化核心技術(shù)之一?！澳壳安簧倨髽I(yè)正在進(jìn)行無(wú)人農(nóng)場(chǎng)商業(yè)化落地，他們的導(dǎo)航技術(shù)、感知技術(shù)等做得非常好，但就缺乏一個(gè)‘智慧大腦’讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)‘先知先覺’，我們研究的一些關(guān)鍵技術(shù)，特別是農(nóng)業(yè)模型技術(shù)，正是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)所需要的核心技術(shù)?！辈芎牿谓榻B?！　《S著現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)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(shù)，讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)“先知先覺”。去年9月，江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所與江蘇原起智慧科技有限公司正式啟動(dòng)共建“農(nóng)業(yè)數(shù)字孿生聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”，打造數(shù)字版的“克隆農(nóng)場(chǎng)”?！　∞r(nóng)業(yè)數(shù)字孿生，即利用仿真技術(shù)，搭建虛擬三維立體空間，還原真實(shí)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)里面所有現(xiàn)實(shí)要素與虛擬世界元素的相互映射，形成數(shù)字孿生體。未來(lái)，農(nóng)業(yè)數(shù)字孿生可對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)和要素進(jìn)行感知、分析、預(yù)測(cè)和決策，重要的是，它不局限于對(duì)局部現(xiàn)狀的監(jiān)控，更著力在系統(tǒng)性的對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘以及對(duì)未來(lái)趨勢(shì)的模擬預(yù)測(cè)，從而把智慧農(nóng)業(yè)帶入高質(zhì)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(jìn)行實(shí)踐，在功能-結(jié)構(gòu)植物模型基礎(chǔ)上，融合更多的環(huán)境和基因要素，構(gòu)建生長(zhǎng)環(huán)境、外形結(jié)構(gòu)和內(nèi)在機(jī)理都能真實(shí)還原物理實(shí)體的數(shù)字虛體?！鞭r(nóng)業(yè)數(shù)字孿生聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室常務(wù)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(jìng)爭(zhēng)等等，甚至可以拓展到生態(tài)系統(tǒng)。”　　“目前我們還只是走在智慧農(nóng)業(yè)的初級(jí)階段，無(wú)論是技術(shù)創(chuàng)新還是低成本應(yīng)用，智慧農(nóng)業(yè)都還有很長(zhǎng)的路要走?！辈芎牿伪硎?，“技術(shù)總是走在產(chǎn)業(yè)前端，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展要進(jìn)行超前的技術(shù)儲(chǔ)備，我們還需要攻克多方面的關(guān)鍵核心技術(shù)，相信終有一天，我們的創(chuàng)新技術(shù)會(huì)落地生根、開花結(jié)果。”　?。〒?jù)《新華日?qǐng)?bào)》、新華社）