近年來(lái)，美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)均十分重視智能農(nóng)機(jī)裝備的發(fā)展，并將其列為農(nóng)業(yè)創(chuàng)新的核心范疇，對(duì)智能農(nóng)機(jī)裝備全產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行了布局，形成了較為成熟的產(chǎn)業(yè)體系和商業(yè)化發(fā)展模式。

在糧食安全和農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略政策助推下，我國(guó)農(nóng)機(jī)行業(yè)正進(jìn)入新一輪革新。尤其。以中聯(lián)中科、濰柴雷沃、博創(chuàng)聯(lián)動(dòng)、一拖股份、沃得農(nóng)機(jī)、迪馬股份、超星智能等為代表的企業(yè)紛紛加碼智能農(nóng)機(jī)，并以技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新等方式推動(dòng)中國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、智能化。

一、政策與市場(chǎng)雙輪動(dòng)力引爆

中國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)和世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，根據(jù)相關(guān)規(guī)劃目標(biāo)，中國(guó)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)在未來(lái)10年中將保持較快增長(zhǎng)，銷售規(guī)模年均增速在5-6%左右，預(yù)計(jì)2030年后中國(guó)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)9000億元，有望在10年后形成一個(gè)萬(wàn)億級(jí)的農(nóng)機(jī)大市場(chǎng)。

另外，隨著農(nóng)機(jī)市場(chǎng)需要，我國(guó)農(nóng)機(jī)市場(chǎng)正迎來(lái)大型高端農(nóng)機(jī)時(shí)代，高端、智能農(nóng)機(jī)是未來(lái)我國(guó)農(nóng)機(jī)企業(yè)必爭(zhēng)的戰(zhàn)略要地。

有機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，近5年我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)器人需求量保持38.6%的增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)2025年全球農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場(chǎng)總量約為93億臺(tái)，到2030年增長(zhǎng)近4倍，達(dá)到360億臺(tái)。

智能農(nóng)機(jī)的發(fā)展，除了市場(chǎng)助推之外，政策也是世界智能農(nóng)機(jī)發(fā)展的重要條件之一。去年，趙春江院士發(fā)布一篇文章《國(guó)外智能農(nóng)機(jī)裝備發(fā)展經(jīng)驗(yàn)與啟示》，該“文章”表示，美國(guó)、德國(guó)、日本的智能農(nóng)機(jī)發(fā)展有一個(gè)關(guān)鍵因素就是政策推出。

比如，2018年，美國(guó)農(nóng)業(yè)部發(fā)布了《農(nóng)業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖》，將提升農(nóng)機(jī)智能化技術(shù)應(yīng)用的范圍和水平作為2025年農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的核心目標(biāo)和任務(wù)。2020年，《美國(guó)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新議程》明確持續(xù)加大對(duì)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化創(chuàng)新技術(shù)的投資，尤其關(guān)注自主機(jī)器人、無(wú)人機(jī)等智能農(nóng)機(jī)裝備。還比如，日本政府推出購(gòu)買智能農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼50%，比一般農(nóng)機(jī)高20個(gè)百分點(diǎn)，此舉也大大推動(dòng)了智能農(nóng)機(jī)在日本的發(fā)展。

無(wú)獨(dú)有偶，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正經(jīng)歷著重大的歷史性變革，智能農(nóng)機(jī)正成為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加速器。當(dāng)前，我國(guó)政府也陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)政策。

2021年10月，在《關(guān)于全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的意見(jiàn)》中正式提出農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化要發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，建立農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)體系，推動(dòng)新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)深度融合。十四五規(guī)劃指出，以科技創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、政策創(chuàng)新為動(dòng)力，加快補(bǔ)齊機(jī)具技術(shù)供給、農(nóng)藝農(nóng)田配套、管理政策創(chuàng)新等方面的短板，加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化向全程全面高質(zhì)高效發(fā)展。這為加快推進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)邁向中高端水平指明了方向。

2022年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部編制了《“十四五”全國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展規(guī)劃》（簡(jiǎn)稱：規(guī)劃）表示，加快推動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化智能化、綠色化，包括推動(dòng)智能農(nóng)機(jī)裝備技術(shù)創(chuàng)新，示范運(yùn)用智能化技術(shù)，推進(jìn)機(jī)械化生產(chǎn)數(shù)字化管理、推進(jìn)農(nóng)機(jī)節(jié)能減排等。

除了常規(guī)政策之外，“一號(hào)文件”也紛紛支持智農(nóng)農(nóng)機(jī)和農(nóng)業(yè)裝備的發(fā)展。比如，2023年“一號(hào)文件”指出，要加快先進(jìn)農(nóng)機(jī)研發(fā)推廣。加緊研發(fā)大型智能農(nóng)機(jī)裝備、丘陵山區(qū)適用小型機(jī)械和園藝機(jī)械。支持北斗智能監(jiān)測(cè)終端及輔助駕駛系統(tǒng)集成應(yīng)用。完善農(nóng)機(jī)購(gòu)置與應(yīng)用補(bǔ)貼政策，探索與作業(yè)量掛鉤的補(bǔ)貼辦法，地方要履行法定支出責(zé)任。

今年2月初，2024年“一號(hào)文件”出爐，該“文件”也有一段表述：大力實(shí)施農(nóng)機(jī)裝備補(bǔ)短板行動(dòng)，完善農(nóng)機(jī)購(gòu)置與應(yīng)用補(bǔ)貼政策，開(kāi)辟急需適用農(nóng)機(jī)鑒定“綠色通道”。

眾所周知，“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，關(guān)鍵是農(nóng)業(yè)科技現(xiàn)代化”。農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備作為農(nóng)業(yè)科技的集成和大規(guī)模應(yīng)用重要載體，是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要基礎(chǔ)，是保障國(guó)家糧食安全的重要支撐，在提升土地產(chǎn)出率、資源利用率和勞動(dòng)生產(chǎn)率方面效果顯著，為我國(guó)糧食產(chǎn)量穩(wěn)步增長(zhǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

當(dāng)下，智能農(nóng)機(jī)正從技術(shù)、產(chǎn)品、應(yīng)用逐漸進(jìn)入深水區(qū)。

二、智能農(nóng)機(jī)新技術(shù)創(chuàng)新不斷，加速行業(yè)進(jìn)步

在智能農(nóng)機(jī)賽道發(fā)展情況來(lái)看，智農(nóng)技術(shù)的應(yīng)用與升級(jí)是智能農(nóng)機(jī)發(fā)展的核心。人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)駕駛技術(shù)、遠(yuǎn)程遙控技術(shù)、導(dǎo)航技術(shù)、機(jī)器視覺(jué)技術(shù)等高科技技術(shù)出現(xiàn)與應(yīng)用引爆了各大企業(yè)紛紛布局智賽道。

1）人工智能技術(shù)

智能農(nóng)機(jī)作為人工智能在農(nóng)業(yè)中的代表之一，在高效種植和精確農(nóng)藥噴灑方面發(fā)揮著重要作用。人工智能在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用不僅局限于智能農(nóng)機(jī)的種植和農(nóng)藥噴灑功能，還延伸到了其他領(lǐng)域，如土壤監(jiān)測(cè)和作物識(shí)別。通過(guò)使用人工智能技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田土壤的精確監(jiān)測(cè)和分析，以幫助農(nóng)民了解土壤的肥力和水分狀況，從而精確調(diào)整施肥和灌溉措施。同時(shí)，人工智能還能夠識(shí)別和監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)的情況，包括作物的生長(zhǎng)階段、病蟲害風(fēng)險(xiǎn)等，為農(nóng)民提供科學(xué)的農(nóng)事管理建議。

2）大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以為智能農(nóng)機(jī)的自動(dòng)化控制提供基礎(chǔ)支持。通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，可以對(duì)農(nóng)機(jī)的工作狀態(tài)、作業(yè)需求進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，并控制農(nóng)機(jī)的行進(jìn)、作業(yè)等動(dòng)作。尤其是數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)管理功能。農(nóng)機(jī)在作業(yè)的同時(shí)，終端設(shè)備把作業(yè)的位置、作業(yè)畝數(shù)、收割產(chǎn)量等數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)平臺(tái)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)，便于管理人員查看和管理。

在智能農(nóng)機(jī)中，可以通過(guò)傳感器等技術(shù)收集到大量的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括土壤濕度、氣溫、作物生長(zhǎng)情況等信息。這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)云計(jì)算等技術(shù)進(jìn)行收集和存儲(chǔ)，并利用數(shù)據(jù)分析算法進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析，可以為農(nóng)民提供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的決策支持，幫助他們合理安排農(nóng)作物的種植、施肥等工作，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)量。

3）物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用使得智能農(nóng)機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)與其他設(shè)備和系統(tǒng)的互聯(lián)互通。通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和云平臺(tái)，農(nóng)民可以獲取大量的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，如土壤成分、氣象信息、作物生長(zhǎng)狀態(tài)等。這些數(shù)據(jù)能夠幫助農(nóng)民更好地了解農(nóng)田的狀況，提供精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)建議，實(shí)現(xiàn)科學(xué)化管理和決策。

4）無(wú)人駕駛技術(shù)

無(wú)人駕駛技術(shù)是智能農(nóng)機(jī)的核心之一。它利用激光雷達(dá)、攝像頭、GPS等傳感器實(shí)時(shí)感知周圍環(huán)境，并通過(guò)先進(jìn)的算法進(jìn)行決策和控制。無(wú)人駕駛技術(shù)使得農(nóng)機(jī)能夠在沒(méi)有人操控的情況下自主地完成耕種、播種、施肥、噴藥等任務(wù)，大大提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和精度。

5）遠(yuǎn)程遙控技術(shù)

遠(yuǎn)程遙控技術(shù)使得農(nóng)民可以通過(guò)手機(jī)或電腦遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制農(nóng)機(jī)的運(yùn)行。農(nóng)民只需在家中坐著，就能看到農(nóng)田的情況，調(diào)整農(nóng)機(jī)的工作模式和路徑。這不僅節(jié)省了時(shí)間和人力，而且能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，提高了農(nóng)田管理的效率和精確度。

6）農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)

農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)是一種先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，利用先進(jìn)的硬件設(shè)施、傳感器和軟件系統(tǒng)，將農(nóng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和自動(dòng)駕駛。其主要由地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、自動(dòng)控制的電子操作系統(tǒng)、傳感器和控制器等多種技術(shù)組合而成。

在應(yīng)用方面，農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航駕駛系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于耕種、播種、施肥等領(lǐng)域，在稻、麥、玉米、棉花等農(nóng)作物的自動(dòng)化種植中得到了廣泛推廣和認(rèn)可。

業(yè)內(nèi)人士表示，智能農(nóng)機(jī)的發(fā)展除了技術(shù)助推之外，智能農(nóng)機(jī)創(chuàng)新應(yīng)用也非常重要。技術(shù)突破的核心一定要落地應(yīng)用。

三、智能農(nóng)機(jī)落地8大應(yīng)用，打造智能化場(chǎng)景

智能農(nóng)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。首先，智能農(nóng)機(jī)可以應(yīng)用于田間作業(yè)，如自動(dòng)駕駛的收割機(jī)、智能噴灑機(jī)等，大大提高了農(nóng)田作業(yè)效率和質(zhì)量。其次，智能農(nóng)機(jī)可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)裝備的監(jiān)測(cè)和維護(hù)，通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)維修，減少了農(nóng)機(jī)故障和損失。此外，智能農(nóng)機(jī)還可以應(yīng)用于農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的收集和處理，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供精準(zhǔn)的信息和決策支持，并打造了可以實(shí)現(xiàn)的種養(yǎng)領(lǐng)域場(chǎng)景。

1）自動(dòng)化播種

智能農(nóng)機(jī)的應(yīng)用方式多種多樣，其中自動(dòng)化播種是其中之一。通過(guò)智能農(nóng)機(jī)進(jìn)行自動(dòng)化播種，可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投放和均勻分布，保證了秧苗的優(yōu)良品質(zhì)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，原來(lái)的人工播種方式，兩個(gè)人一天差不多只能種1畝多地，使用無(wú)人機(jī)一天可以播種近300畝地，效率大大提高同時(shí)，大大節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本。

2）無(wú)人駕駛插秧機(jī)

無(wú)人駕駛智能插秧機(jī)省力、省時(shí)、節(jié)肥、實(shí)用，通過(guò)導(dǎo)航系統(tǒng)，結(jié)合智能軟件路徑規(guī)劃實(shí)現(xiàn)全程作業(yè)自動(dòng)化，省去一名機(jī)手。由于不受機(jī)手體力限制，無(wú)人駕駛智能插秧機(jī)工作時(shí)間長(zhǎng)、效率高。無(wú)人駕駛智能插秧機(jī)采用導(dǎo)航定位技術(shù)，在插種田塊四角定位后將數(shù)據(jù)輸入遙控設(shè)備，工作人員按下啟動(dòng)鍵就能在田里自動(dòng)插種秧苗，一臺(tái)機(jī)器一天能插種水稻20多畝，大大減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度。

3）智能施肥或智能打農(nóng)藥

由于施肥和打農(nóng)藥的復(fù)雜性，需要對(duì)作物生長(zhǎng)和病蟲害做出有效的判斷。因此，智能施肥或智能打農(nóng)藥也是智能農(nóng)機(jī)的一大亮點(diǎn)。根據(jù)土壤條件和作物需求，智能農(nóng)機(jī)可以精確計(jì)量施肥和打農(nóng)藥，為作物提供合理的營(yíng)養(yǎng)供給和病蟲害防治。

4）自動(dòng)除草

自動(dòng)除草也是智能農(nóng)機(jī)的一項(xiàng)重要功能，通過(guò)攝像頭和圖像識(shí)別技術(shù)，智能農(nóng)機(jī)可以自動(dòng)識(shí)別和定位雜草，從而有效減少雜草對(duì)作物的危害。另外，智能噴灑農(nóng)藥也可以通過(guò)傳感器和GPS技術(shù)實(shí)現(xiàn)，智能識(shí)別病蟲害情況，并準(zhǔn)確噴灑農(nóng)藥，降低了農(nóng)藥的浪費(fèi)和對(duì)環(huán)境的污染。

5）智能灌溉

智能灌溉系統(tǒng)是一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和傳感器技術(shù)的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物的智能化管理和精準(zhǔn)化灌溉。系統(tǒng)通過(guò)收集溫度、濕度、光照、土壤水分等數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析和處理，從而自動(dòng)控制灌溉的時(shí)間、水量和灌溉方式，以達(dá)到最佳的灌溉效果。智能灌溉技術(shù)作為節(jié)水農(nóng)業(yè)的科技解決方案，為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域帶來(lái)了重要的創(chuàng)新。

6）精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理

除了提高農(nóng)作物產(chǎn)量，智能農(nóng)機(jī)還可以在提高農(nóng)作物質(zhì)量方面發(fā)揮作用。例如，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理就是智能農(nóng)機(jī)的重要功能之一。通過(guò)數(shù)據(jù)收集和分析，智能農(nóng)機(jī)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理作物生長(zhǎng)環(huán)境以及土壤條件，從而提供優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)指導(dǎo)。在精準(zhǔn)作業(yè)、精準(zhǔn)種養(yǎng)、精準(zhǔn)施肥和噴藥等環(huán)節(jié)作出有效地判斷和提供系統(tǒng)的解決方案。

7）采摘機(jī)器人

機(jī)器人采收技術(shù)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵技術(shù)之一，主要應(yīng)用于蘋果、草莓、番茄、黃瓜等農(nóng)產(chǎn)品的采摘，以及林業(yè)領(lǐng)域的木材采伐等。

采收機(jī)器人準(zhǔn)確識(shí)別成熟作物的速度與精度是提升機(jī)器人作業(yè)效率的關(guān)鍵。其利用高效的算法和先進(jìn)的傳感器，將數(shù)據(jù)采集設(shè)備與視覺(jué)系統(tǒng)結(jié)合，提高視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)信息的處理速度，同時(shí)利用機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等技術(shù)不斷提高對(duì)成熟果實(shí)作物的識(shí)別精度將會(huì)成為未來(lái)圖像識(shí)別技術(shù)的發(fā)展方向。

8）無(wú)人駕駛收割機(jī)

（自動(dòng)）無(wú)人收割機(jī)的應(yīng)用不僅可以提高生產(chǎn)效率，也能有效降低人力成本，是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)配套的智慧化農(nóng)業(yè)設(shè)備。據(jù)介紹，相對(duì)于傳統(tǒng)收割機(jī)，無(wú)人駕駛收割機(jī)具有智能化程度高、工作模式靈活多樣、行駛路徑直、軌跡偏差小等優(yōu)點(diǎn)。一臺(tái)無(wú)人駕駛收割機(jī)一小時(shí)可以收割15畝左右的小麥，不僅提高了作業(yè)精度、作業(yè)效率，降低了生產(chǎn)成本，還最大程度降低損失率。