近年來,隨著勞動力成本的大幅提升,自動駕駛農機成為人工勞動力的替代方案。與此同時,政策方面的利好也在推動著國內自動駕駛農機的發(fā)展。
2023年的中央一號文件指出,要強化農業(yè)科技和裝備支撐,加緊研發(fā)大型智能農機裝備、丘陵山區(qū)適用小型機械和園藝機械。支持北斗智能監(jiān)測終端及輔助駕駛系統(tǒng)集成應用。
農機的自動駕駛發(fā)展離不開自動導航系統(tǒng)的輔助。目前,國內的農機自動駕駛技術主要基于北斗衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)實現精確定位,利用機械控制模塊對農機進行精確控制,提高生產效率。
根據農業(yè)農村部發(fā)布的數據,2021年水產養(yǎng)殖、畜牧養(yǎng)殖、農產品初加工、設施農業(yè)機械化率相對較低,經濟作物、漁業(yè)、畜牧業(yè)、設施農業(yè)、農產品加工的機械化水平仍有待提升。整體來看,我國丘陵山區(qū)耕地面積達6億多畝,其中近一半尚未實現機械化,可提升空間巨大。
農耕對誤差的容忍程度比道路交通更低,達到了厘米級,而地形的崎嶇、農田周圍的灌溉溝渠形狀不一對于自動駕駛技術而言也是一場挑戰(zhàn)。面對錯綜復雜的地形,如何開展無人化精準作業(yè)?
在農作物的耕種管收過程中,傳感器要面臨強光、逆光、粉塵等重重考驗,而傳感器技術是經受住這些考驗的關鍵。
無線傳感器近年來在農業(yè)科技發(fā)展的過程中起到了重要的推動作用,其應用場景十分眾多。
戶外農業(yè)環(huán)境監(jiān)測
無線傳感器可以對目標監(jiān)測區(qū)內的空氣溫濕度、土壤溫濕度、CO2濃度、土壤pH值和光照強度等農業(yè)環(huán)境信息進行實時采集,為精準農業(yè)環(huán)境監(jiān)測提供了有效的解決方案,有助于農業(yè)部門制定出更加有效地提高農作物產量的方法。
溫室大棚數據監(jiān)察
可采用不同的無線傳感器采集土壤溫度、濕度、pH值、降水量、空氣濕度和氣壓、光照強度、CO2濃度等作物生長參數,管理人員可以通過訪問云平臺,實時觀察大棚溫室的各項數據,及時對溫室環(huán)境進行自動和手動調節(jié),為溫室精準調控提供科學依據。
牲畜養(yǎng)殖信息分析
運用各種無線傳感器可以采集畜禽養(yǎng)殖環(huán)境以及動物的行為特征和健康狀況等信息。牲畜養(yǎng)殖系統(tǒng)通過對無線傳感器采集到的信息進行分析和處理,能夠實現母豬養(yǎng)殖過程自動控溫、自動通風、自動數據傳輸和自動報警。
果蔬和糧食儲藏
無線溫度傳感器在果蔬糧食儲存中發(fā)揮著巨大的作用,制冷機根據冷庫內溫度傳感器的實時參數值,實施自動控制并且保持該溫度的相對穩(wěn)定。貯藏庫內降低溫度,保持濕度,通過氣體調節(jié),使相對濕度(RH)、O2濃度、CO2濃度等保持合理比例,儲藏室內的無線溫度傳感器、無線濕度傳感器、無線O2濃度傳感器、無線CO2濃度傳感器能夠實時采集數據,保證有一個適宜的貯藏保鮮環(huán)境,達到保鮮效果。
水產養(yǎng)殖環(huán)境維持
農業(yè)物聯網在水產養(yǎng)殖的應用主要表現在借助各種無線水質傳感器自動監(jiān)測養(yǎng)殖環(huán)境的各種指標,并通過控制相應設備,使養(yǎng)殖環(huán)境維持在科學范圍內。對于環(huán)境的變化,系統(tǒng)會自動記錄,并通過短信告知管理員,管理員也可通過監(jiān)管系統(tǒng)后臺或者系統(tǒng)手機App實時查看養(yǎng)殖環(huán)境景象和數據。
在傳感器的技術加持下,我們可以及時掌握影響農業(yè)生產的自然因素變化,實現遠距離操控,有效降低人力消耗。隨著自動化、智能化技術在農業(yè)領域應用步伐加快,農業(yè)發(fā)展將逐步走向智能化管理、精準化作業(yè)的道路。