強健的智慧農(nóng)業(yè) 讓AI平臺成為農(nóng)作物守護者
農(nóng)業(yè)自動化的重要性在于它能解決許多傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)面臨的問題,并提升農(nóng)業(yè)的效率和生產(chǎn)力。隨著社會發(fā)展和人口結(jié)構(gòu)變化,農(nóng)業(yè)勞動力的短缺已成為一個全球性問題。自動化技術(shù)可以減少對人力的依賴,并精確控制生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),從種植、灌溉到收割,都可以實現(xiàn)精準管理,提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。
AI平臺在智慧農(nóng)業(yè)中的優(yōu)勢,主要可以用于分析大量數(shù)據(jù),協(xié)助農(nóng)民決策,并預測作物需求,以優(yōu)化水資源和肥料的使用。而透過AI監(jiān)控能實時偵測病蟲害,并自動調(diào)整灌溉與施肥,大幅降低資源浪費。根據(jù)聯(lián)合國食品及農(nóng)業(yè)組織(FAO)數(shù)據(jù)顯示,使用智能農(nóng)業(yè)技術(shù)可將作物產(chǎn)量提升至少20%。這場講座邀請到浙江大學數(shù)字技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心主任暨講座教授陳杏圓教授,分享物聯(lián)網(wǎng)與區(qū)塊鏈對于打造智慧農(nóng)業(yè)的重要性,同時也將分享智慧農(nóng)業(yè)平臺跨足智能醫(yī)療領域的應用成果。
陳杏圓教授指出,在科技日新月異的時代,智慧農(nóng)業(yè)正成為農(nóng)業(yè)領域的下一個重大轉(zhuǎn)型。透過引入人工智能(AI)技術(shù),農(nóng)作物的健康監(jiān)測及管理不再依賴人力,而是由AI醫(yī)生來守護,推動農(nóng)業(yè)邁向更高效、更智能的未來。
智慧農(nóng)業(yè)的核心之一是智慧生產(chǎn),透過導入人機協(xié)同作業(yè)機械,推動協(xié)同合作的智能化集團栽培模式。運用地理信息系統(tǒng)(GIS)等空間信息大數(shù)據(jù)分析決策模塊,實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè),提高農(nóng)作物生產(chǎn)效益和資源利用率。
智能農(nóng)業(yè)不僅限于生產(chǎn)層面,還包括提供數(shù)字服務。這些服務整合了數(shù)字化、巨量分析、物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和云端科技等技術(shù),建立預警和預防功能的溯源履歷系統(tǒng),形成全方位的人性化數(shù)字服務網(wǎng)。消費者可以透過虛擬現(xiàn)實(VR)或擴增實境(AR)技術(shù),實時監(jiān)控自己認養(yǎng)的農(nóng)作物和農(nóng)場環(huán)境。
以AI為基礎的農(nóng)業(yè)醫(yī)療平臺結(jié)合了邊緣端、云端和伺服端的數(shù)據(jù)技術(shù),提供實時的在線診斷服務。例如,通過AI無人載具和無人機對農(nóng)作物進行影像辨識和監(jiān)控,只需26秒便能完成影像捕捉、植物識別、植栽計算及疾病診斷,有效提高農(nóng)作物管理的效率和準確性。
智能農(nóng)業(yè)應用實例
針對AI監(jiān)控管理系統(tǒng)的應用,在東南亞與印度的合作案中,關鍵在于透過人造衛(wèi)星與智能無人載具對棕櫚樹園進行監(jiān)控管理。人工智能影像辨識技術(shù)利用衛(wèi)星影像與無人機拍攝的高清RGB影像相結(jié)合,分析農(nóng)作物的健康狀況。此外,采用近紅外光(NIR)波段計算植生指標,進一步提升對農(nóng)作物病變的檢測準確度。通過混合訓練算法使用90%「假」圖像與10%真實圖像,使西紅柿病變檢測準確率從86.7%提高至96.7%。
另外的關鍵還包括了數(shù)字化溯源與區(qū)塊鏈技術(shù)。智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)融入了區(qū)塊鏈技術(shù),結(jié)合虛擬貨幣和智能合約,可以形成一個完整的數(shù)字管理系統(tǒng)。這不僅提升了農(nóng)作物從生產(chǎn)到營銷的透明度,還促進了區(qū)域間的數(shù)字經(jīng)濟合作。
在智慧農(nóng)業(yè)中,無人載具扮演著關鍵角色。這些無人載具融合了車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、感測模塊和5G聯(lián)網(wǎng)技術(shù),具備自動化農(nóng)作物采摘與運輸功能。以GPU進行邊緣端計算,確保實時的數(shù)據(jù)處理和傳輸。新設計的5G無線定位系統(tǒng)提供高精度的定位,無論在室內(nèi)或室外皆能精準運作。
盡管智能農(nóng)業(yè)的發(fā)展前景廣闊,但仍面臨一些挑戰(zhàn),如rule-based深度學習算法的優(yōu)化設計,以及邊緣端、云端與伺服端數(shù)據(jù)技術(shù)排序的提升。此外,新型QR碼結(jié)合區(qū)塊鏈和智能合約的實施,也需要突破技術(shù)上的瓶頸。
智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展,標志著科技在農(nóng)業(yè)領域的深度應用與創(chuàng)新。隨著AI、物聯(lián)網(wǎng)、5G等技術(shù)的進一步成熟,智慧農(nóng)業(yè)將為全球糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展帶來新契機,開創(chuàng)智慧化農(nóng)業(yè)的未來
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