当作国民经济的发展基石和缓助产业少妇,农业平直关系到国度食粮安全和民生福祉。而跟着行家景色变化的加重,顶点天气如高温、激流、干旱等频发,加之农业劳能源短缺问题日益凸起,传统农业模式濒临着前所未有的挑战。这些不笃定的外部成分不仅对农业坐褥的成果冷落了更高的要求,也对农产物的质地和安全组成了抑遏。
在此配景下,以东谈主工智能为代表的新一代信息技能正在为农业这一传统行业带来立异性的变革。通过深度会通物联网、大数据分析等先进技能,东谈主工智能不仅好像灵验纾解农业劳能源短缺逆境,还在提高坐褥成果、优化资源建立、裁减坐褥成本等方面展现出雄伟的后劲。传统上依赖东谈主力和素养的农业坐褥模式正渐渐向智能化、数字化转型,为农业的可不时和高质地发张开辟了新旅途。
为此,本文将深远分析" AI+ 农业"这一新式坐褥模式的发展配景和近况,把稳研讨东谈主工智能在汲引业和畜牧业中的创新应用,分析其在提高坐褥成果、优化资源建立等方面的清楚,并瞻望将来发展趋势。
1. 行业发展概览
发展运行
1)战略运行:战略一样东谈主工智能与农业场景的深度会通
连年来,国度及地方密集出台了一系列战略标准,旨在推动东谈主工智能与农业的深度会通,以知足当代农业发展的蹙迫需求。这些战略不仅明确了以东谈主工智能为代表的新一代信息技能在聪慧农业发展中的要津作用,还强调了鼓励农业数字化改良的要紧性。中共中央、国务院发布的《对于抓好"三农"边界要点责任确保按时终了全面小康的主张》明确指出,要加强当代农业设施树立,加速物联网、大数据、区块链、东谈主工智能等当代信息技能在农业边界的应用。此外,战略层面还强调了加速东谈主工智能等技能的突破,以进一步拓展新一代信息技能在农业边界的应用场景。科技部发布的《对于援救树立新一代东谈主工智能示范应用场景的奉告》将聪慧农场列为首批示范应用场景,对" AI+ 农业"的应用深度和广度冷落了更高的要求。在社会投资方面,关联战略也作出了明确的指引。举例,《对于扩大农业农村灵验投资加速补上"三农"边界凸起短板的主张》和《社会成本投资农业农村指引》等文献,饱读舞社会成本参与聪慧农业树立,加速农业农村大数据工程树立,开展农业物联网、大数据、区块链、东谈主工智能等新式基础设施树立,以及开展东谈主工智能基础算法相关,突破生物大数据挖掘和分析的核默算法等。这些战略的出台,为" AI+ 农业"的发展提供了有劲的战略援救。
2)技能运行:多技能会通发展,进步农业坐褥智能化水平
卫星遥感、5G、大数据以及东谈主工智能等技能的不休突破,为农业向智能化标的发展夯实基础。卫星遥感技能通过先进的卫星图像,终澄清农情信息的精确采集与分析,推动了精确农业的发展。5G 凭借其低延时和大带宽特质,为农业数据的即时传输奠定了可靠基础。而大数据则通过对天气、灾害、地舆、泥土等海量数据的处理与挖掘,终澄清对作物产量和质地的精确预测。东谈主工智能凭借其在数据处理、计较机识别和深度学习等方面的上风,在裁减成本和资源破费、进步农作物产量及保险食物安全方面展现出显耀告成。一方面,在坐褥尊府要领,东谈主工智能通过对种子或优质品种基因的识别和筛选,为聪慧育种与精确选种的终了提供了可能。另一方面,在坐褥与功课要领,搭载东谈主工智能技能的聪慧农机与农业治理系统衔尾,终了自动化功课的同期,酿成农业数据采集、分析、预测与贪图治理之间的闭环,助力农业参加产出比的进步。
3)需求运行:吩咐资源短缺,进步坐褥成果
从需求端来看,对东谈主力、坐褥尊府等资源的灵验与高效利用,成为我国农业坐褥边界濒临的要紧挑战,而" AI+ 农业"则为处理上述挑战提供创新旅途。一方面,跟着东谈主口老龄化加重和劳能源成本的不时飞腾,农业劳能源短缺问题愈发凸起。国度统计局数据炫耀,2023 年我国老年东谈主口和老龄化水瓜隔离为 2.97 亿东谈主和 21.1%,且我国存在农村青丁壮东谈主口外流场面,农业从业东谈主口老龄化进度仍将不时,东谈主力供秉承需求之间的矛盾也将愈发凸起。凭证乡村振兴网统计,2025 年,我国农业在坐褥策划、技能操作、农业信息化等边界的东谈主口总缺口将超千万。无东谈主化和自动化的农业机械装备渐渐成为填补东谈主力缺口的要紧载体,在减少东谈主力依赖的同期,助力农业坐褥成果的进步。另一方面,传统农业坐褥模式下,资源花消问题凸起,依靠东谈主力和坐褥素养的农业功课,穷乏科学贪图与治理,而东谈主工智能技能的引入则以农业数据为运行,凭借精确监测和数据分析才气,衔尾智能灌溉、精确施药等自动化历程,为农业资源的优化建立提供坚实的数据基础,进步农业资源利用率和坐褥成果。
发展近况:高速增长的 AI 农业,以农业大数据、聪慧农机、一体化处理决议为主要应用标的
在新技能加速变革的配景下," AI+ 农业"商场终了不时扩容。凭证前瞻产业相关院数据,2021 年我国" AI+ 农业"商场边界已达到约 685 亿元,2024 年有望突破 900 亿大关,年均复合增长率约为 10%。
刻下东谈主工智能技能在农业边界主要有三大应用标的。一是农业大数据,在 AI 农业模式中,由智能无东谈主机或软件探伤所采集到的数据,经由计较机视觉及深度学习算法处理,不错精确判断外部环境对农作物的影响并作念出相应预测,终了"水肥药"的精确利用,并通过计较机识别技能,准确识别动物孕育状态,终了禽畜从坐褥到出栏的一体化治理。二是聪慧农机,以农业机器东谈主、农业无东谈主机和自动驾驶农机为典型。聪慧农机是处理劳能源短缺的要津应用,在播撒、耕作、采摘、除草、梭巡、信息采集等要领具有极大上风。现在已在糊涂机、搭伙收割机、水肥一体机等机械中有一定的应用。三是一体化处理决议。农业物联网、大数据与东谈主工智能等技能相衔尾,为农牧企业提供从坐褥、治理、往复到商量等全场地一体化的处事处理决议,进步农牧企业数智化水平,最终终了降本增效。
2. " AI+ 农业"产业结构分析
" AI+ 农业"产业链主要包括上游征战及技能供应商、中游处理决议提供商及下流农业坐褥商。上游征战及技能供应商包括传感器、卫星遥感征战等硬件设施和云计较、大数据等软件技能;中游则包括农用自动化机械、数据平台处事、农业智能分析和营销分析;下流包括农场、家庭农场和农村协作社等农产物坐褥商及配套处事设施,如物流、电商平台等。
上游征战与技能供应商:" AI+ 农业"发展的基石
生态上游包括卫星遥感系统、传感器等硬件基础征战,以及大模子、云计较等软件技能设施。具体来看,卫星遥感系统是获取大地数据的要紧技能技能。基于遥感技能好像快速且精确取得汲引面积、作物孕育情况、旱涝情况、病虫害情况及泥土墒情等空间和作物操纵环境的信息。农业传感器则是终了农业信息化的基础,泥土、温度、湿度、光照、图像、光谱等多种传感器组合在一皆,使得农厚谊知的信息种类遮掩愈加准确。通过传感器的使用,不错取得多维数据,并从多方面对农作物进行实时监测,进而辅助决策。云计较通过算法和分析系统,使万般"数据孤岛"相互联通,为农作举止提供教唆,终了农业"云"受骗代化升级。AI 大模子技能的突破则进一步推动当代农业迅猛发展。AI 好像迅速处理和挖掘海量数据,并通过深度学习和查验,为农情决策提供教唆和预测,在农业的多个边界均有正常应用。比如在植保要领,AI 大模子依托历史病虫害数据,对病虫害趋势作出更为精确的研判与预警,助力植保东谈主员实时掌抓虫情动态,从而精确制订防控策略;在畜牧要领,通过识别技能跟踪和监控动物行动、孕育情况,对牲口进行精确管控;在育种要领,AI 大模子与生物技能相衔尾,基于海量育种数据分析,可对优质基因进行挑选,模拟育种和配种,加速通盘这个词育种过程,裁减成本和育种失败的风险。
中游处理决议提供商:以硬件征战和技能为基础,通过设想、集成与执行动聪慧农业提供处理决议
产业中游以处理决议提供商为主,将上游的硬件征战和技能进行集成和转折,酿成农业边界的处理决议。现在主要分为农用自动化机械、农业智能分析和数据平台处事三部分。
农用自动化机械指的是按照需求,将 AI 智能感知和算法融入农用机械,以提高耕耘收等各个农业要领的智能化、无东谈主化。比如农业无东谈主机、无东谈主车、农业自动驾驶车、智能收割机、采摘机器东谈主等。
农业智能分析基于东谈主工智能、传感器、卫星遥感、大数据等技能,提供遮掩天气预测、环境监测、病虫害防治、播撒、施肥、灌溉等汲引业全历程,以及动物配种、病情识别、个体监测、饲喂、称重等衍生业全历程数字化处理决议。
数据平台处事针对特定需求场景,将技能与征战整合,酿成一整套高效处理决议,知足客户履行需求,包括遮掩农牧企业一体化治理的聪慧处理决议提供商,专注数据挖掘分析的大数据平台,以及营销三部分。聪慧处理决议为农牧企业提供一体化智能企业治理,从育种、坐褥、采集,再到质检、出售、溯源等历程,聚首产业凹凸游。大数据平台专注农业产业凹凸游数据的挖掘、清洗、分析,衔尾云霄数据大脑,提供全面的农业数据垂直查询与更新,为企业提供可视化分析和实时的价钱、行情变化汇总。营销数据平台则通过对农副产物的销售数据、消费者行动、营销清楚和商场趋势的深度挖掘,为农户和农业企业提供更为精确的商场教唆,匡助农业坐褥者优化汲引策略、预测商场需求,并制定相应的营销贪图,进步转折率水平。
下流处事商和农业坐褥商:加工、销售与运载全链条聪慧升级
下流处事商以电商平台、聪慧物流和农业坐褥商为主。其中,农业坐褥商包括农场、农业协作社、家庭农场等农副产物坐褥与加工商,而电商平台与聪慧物流则为农副产物提供必要的销售渠谈和运载保险。在 AI 技能加持下,销售与运载各要领终澄清高效、精确与智能化的升级,通过产物个性化推选、聪慧物流贪图、产物溯源等技能才气,推动农副产物从田间地头到消费者活命的全链条优化。
三、要点细分应用场景概况
监测与防治:为农作物孕育添砖加瓦
日本乱伦监测与防治主要包括农作物孕育环境和状态的监测及预测,以及病虫害监测与防治。就环境监测而言,AI 衔尾传感器和物联网征战,不错对泥土湿度、温度、光照强度、空气湿度等环境数据进行实时采集和分析,由此预测作物孕育趋势,并在环境要求不利时实时冷落调理建议。从病虫害防治角度来看,传统的东谈主工巡田和肉眼识别格局耗时耗力且精度有限,而 AI 通过计较机视觉技能好像快速识别作物的病虫害类型和受损程度。利用无东谈主机或智能录像头采集田间图像,AI 模子好像在短时刻内分析大面积农田,识别病害区域并冷落防治决议。针对虫害,AI 还可衔余数据分析,预测虫害的爆发时刻和范围,为农药喷洒制定精确贪图,减少药物使用量,裁减成本的同期减少环境玷辱。
动物个体识别:AI 可终了牲口互异化治理
中国事行家最大的猪肉坐褥和消费国,每年近 7 亿头生猪出栏,自力新生率达到了 95%。凭证兴业证券统计,我国猪肉的坐褥成本败露高于好意思国等国度,坐褥一公斤猪肉所需的饲料成本是好意思国的两倍,单元猪肉坐褥所需劳能源成本粗拙是好意思国的四倍。为了处理衍生业供需和成本问题,连年来国度一直在探索科学衍生、AI 衍生谈路,其中动物个体过甚行动识别是东谈主工智能在衍生业的要紧应用。实时掌抓无数牲口的孕育情况、健康情景,才能保险慎重的出栏率和品性溯源,保证肉成品安全,谨防疫病扩散。通过计较机图像和声息识别技能,以及海量历史数据的深度学习和挖掘,AI 有才气终了对动物个体的精确识别,将牲口的孕育情况转折为数据,以便衍生场实时掌抓。
聪慧处理决议:构建全链条处事云平台,推动农业产业链条数字化、智能化
基于大数据、物联网、东谈主工智能、区块链等技能,以及移动互联网在农村的快速普及,数据处事平台成为农业数智化不成或缺的一环,为农牧企业提供数字化企业治理、智能化坐褥及一体化平台处事,买通产业凹凸游,构建聪慧农业云平台,辅助治理者聪慧决策,达到进步成果,裁减成本的办法。
农信互联建立的数智猪场一体化产物"猪联网",冲突产业链凹凸游信息不合称,进一步推动农业产业链条数字化。"猪联网"构建起猪治理(猪场 SaaS)、猪小智(猪场 AIoT)、猪往复(参加品采购 + 生猪销售 + 荟萃货运)、猪金融(产业金融)、猪处事(在线问诊、行情资讯、猪场大脑)五大体系,将猪场衍生从坐褥、放养、育种、治理到物质购买、成本核算,再到运载、销售,全场地进行聚首,由平台搭伙管控。
大数据平台:依托大数据和 AI 技能,提供个性化分析处事
大数据平台亦然现在" AI+ 农业"的热门应用标的之一。新一代信息技能尤其是大数据和东谈主工智能的发展,政府和第三方处事机构得合计农户提供精确、动态、个性化的信息处事。大数据平台以农业大数据为基础,整合分析农业全产业链数据资源,为涉农企业和农户提供品种数据、价钱数据、产业链数据、天气数据以及专项统计数据。AI 分析用具可对基础数据进行挖掘、清洗,进一步酿成可视化图表,为行业发展和运筹演谋提供有劲撑持。
比如布瑞克利用数据挖掘用具和 AI 智能分析用具,终了农业数据资源的可视化、专科化、智能化图表展示,为涉农企业决策东谈主、投资者及学科相关者提供农业各品类新闻资讯、相关解释、行谍报价、国度贸易新闻等。
电商与营销:AI 巩固农村电商在乡村数字经济"领头羊"地位,助推荟萃销售额不休增长
凭证农业农村部数据,农村电商保持乡村数字经济"领头羊"地位,宇宙农村荟萃零卖额由 2015 年底的 3,530 亿元增长至 2023 年底的 2.49 万亿元,总体增长 7.1 倍。基础设施不健全、配送体系滞后、电商东谈主才穷乏等亦然农村电商濒临的履行逆境。现如今,电商产业也曾成为 AICG 中枢交易应用场景之一,以 AI 赋能农村电商,是处理农产物销售逆境的最好门路之一。一方面,通过机器学习和实时数据分析,AI 技能不错协助优化物流门路和调换决议,使快件能尽快投递客户手中。比如顺丰基于 AIoT 感知计较平台,通过宇宙数十万个图像及视频感知触点,实时捕捉、分析物流要津要素。另一方面,短视频和直播带货也曾成为电商商场常态化营销格局,电商借助机器学习才气,重复大数据分析和当然话语处理等技能,使电商平台愈加容易锁定方针客户,辅以智能客服、假造主播等处事,从而拉近企业和消费者的距离,进步销售转折率。
农用智能化机械:提质增效,精确功课和无东谈主化功课得以终了的要紧载体
东谈主工智能等技能的会通发展,让智能农机尤其是农用无东谈主机、农业机器东谈主和自动驾驶农机的发展迈入新的阶段。比拟传统飞机和东谈主工喷洒,搭载 AI 和智能录像头的无东谈主机不错在进行农业喷洒功课的同期对农田功课信息进行采集和监管,凭证农作物的长势,进行自动精确喷洒,从而减少对环境的玷辱和对农作物的不良影响。
跟着东谈主口老龄化程度加深,农村劳能源严重短缺,农业机器东谈主已成为海外机器东谈主边界的热门之一。有机构预测,近五年我国农业机器东谈主需求量将保持 38.6% 的增长。算计到 2025 年,行家农业机器东谈主商场总量约为 93 亿台,到 2030 年增长近 4 倍,达到 360 亿台。现在,农业机器东谈主正常应用于播撒、耕作、采摘、除草、梭巡等场景中,依托动物识别和东谈主工智能精确操控技能,在衍生场景的应用也在不休拓宽,比如挤奶机器东谈主、饲喂机器东谈主、清洁机器东谈主、巡检机器东谈主等。
四、发展趋势瞻望
智能化装备有望参加正常应用,无东谈主化、少东谈主化功课成为可能
连年来行家顶点天气频发,高温、干旱、激流等灾害时有发生,对农业坐褥冷落更高的要求,重复东谈主口老龄化、城镇化进度加速和生养率下落,国内农村适龄劳能源总量加速减少。为处理农村劳能源短缺的问题,不错预感的是,农业发展将向无东谈主化、少东谈主化标的演进。正常应用智能装备则是处理劳能源短缺的最好门路之一。跟着 AI 技能的赶紧发展,搭载 AI 系统的农业机器不错在复杂的坐褥环境中,全面辅助东谈主员完成各项高难度功课,极大地进步坐褥历程的智能化水平。
AI 数据处事平台渐渐成为农业边界数智化鼎新的坚硬引擎
由国度数据局、中央网信办、科技部等 17 部门搭伙印发的《"数据要素 × "三年行动贪图(2024 — 2026 年)》,聚焦当代农业,推动激活数据要素在农业边界的潜能是要点贪图之一。通过集聚海量的农业数据资源,包括泥土要求、景色要求、作物孕育周期、商场需求等多维度信息,应用先进的 AI 技能进行深度挖掘与分析。数据处事平台将为农业提供坚硬的精确教唆与决策援救,促进农业产业链的智能化升级,从汲引、治理到销售全链条终了数据运行,进步农业坐褥成果和经济效益。同期,在食物安全愈发要紧的今天,AI 与区块链技能的会通发展,将提高农产物纪念治理才气的进步少妇,增强消费者信任,巩固农业电商在数字农业"领头羊"地位。农业数据价值的深远挖掘和利用,在当下显得尤为要紧,在 AI 技能的不时赋能下,将为农业的真的发展注入新的活力与能源。