高精准作业、全昼夜作业、坡地作业、翻浆地作业、雨雪地作业、高低温连续作业......让广大农民头疼的复杂作业难题现已被逐个攻破。农机作业需求正与无人驾驶技术紧密结合，为农业释放科技红利。创业邦独家获悉，近日，北斗农机无人作业系统研发服务商「中科原动力」宣布完成数千万元人民币 A 轮融资，投资方包括祥峰投资、德联资本、富邦高投、吉林中科和中发展启航资本。公司此前还曾获得来自英诺天使基金、中科院创投的数百万元天使轮融资，以及来自中关村发展启航创新投资基金的千万级Pre-A轮融资。中科原动力创始人&CEO韩威表示：本轮融资后，公司将不断进行技术拓展，新增设农田机器人业务线，预计在年内实现新概念农机样机落地，同时也将继续拓展包括黑龙江、吉林、内蒙古等地在内的国内市场，并计划借助“一带一路”政策走向海外。2018年，还在自动驾驶赛道奔驰的韩威接到来自东北农场朋友的电话：“能不能让拖拉机变成无人驾驶的，招人太难了。”不夸张地讲，当时农村地区的真实缩影确是如此：人口老龄化严重，青年劳动力纷纷进城打工。如果说留守儿童问题关乎下一代健康成长，那农村劳动力短缺问题直接关系到每一户人家的餐桌，甚至直指国家粮食安全。正处在由传统农业向现代化农业迅速推进的过程中，我国与发达国家相比农业劳动生产率、土地产出率、资源利用率和农产品的国际竞争力都比较低。只有改变传统的生产、经营、管理方式，走出一条生产集约、产出高效、产品安全的现代农业发展之路，才能真正将农业问题的解决落到实处。从更高层面而言，国家高度重视农业发展，2020-2035年将是中国现代农业加速发展的机遇期，在不断地政策倾斜和资源配套下，智慧农业已成为新型农村建设中的重要工程。包括前文提到的拖拉机无人驾驶需求在内，我国农业智能化转型主要集中在四大场景：数据平台服务、无人机植保、精细化养殖和农机自动化驾驶。从市场规模来看，我国农业智慧化整体发展潜力较大，根据《中国数字乡村发展报告（2019）》数据，预计到2020年，中国智慧农业潜在市场规模有望增加到260亿美元。在创业前，韩威师从中国工程院院士李德毅，已在自动驾驶领域深耕十年有余。李德毅院士及其团队长期从事不确定性人工智能、云计算及自动驾驶领域研究，同时也不断探索将无人驾驶技术应用于农业生产，并在农机无人驾驶领域提出：未来农机将成为会学习的农机作业机器人，让“黄牛退休、铁牛耕地、农民进城、专家种田”。现有市场需求刚好给了团队一个验证技术可行性的机会，韩威坚定信心，决定创业。中科原动力孵化于中科院微电子所，得到中科院院所的高度重视与支持，并参加“黑土地保护计划”。2019年7月，公司正式投入运营，定位于农田作业机器人自主研发、服务，运用人工智能与无人驾驶技术赋能农机，使其具备全昼夜、无人化、精准作业能力，可应用于旱田、水田及大棚作物的耕、整、种、管、收全过程。2019年年底，中科原动力推出第一代无人农机样机，并在疫情催化下迎来业务爆发式增长，目前已是国内农业实际生产中，无人作业面积最大的农机无人作业系统提供商与服务商。当前农村地区劳动力短缺问题主要分为两大类：具备多年从业经验的农机机手短缺，以及农田巡检、植保、采摘等劳动力不足。针对市场痛点，中科原动力软硬件产品兼备，业务线涵盖两大方面。硬件方面，中科原动力自主研发了无人作业系统虚拟机手、特种机器人及新概念农机三类产品。其中，无人作业系统虚拟机手可用于拖拉机、水田机械、植保机械、收获机械等多类农用器械，主要解决农用机械机手难找的问题。系统可适配数十种不同农具，嵌入不同农具差异性作业方法与经验，现主要应用于玉米、大豆、小麦等东北大田粮食作物的耕整地、播种、中耕植保、收获、秸秆还田等大田作业五大过程。可实现一人同时远程管理5-10台农机，承受连续高强度长时间作业，解决时间窗口内大强度作业问题，提高农业生产的时效性。值得一提的是，在中科原动力自研的基于北斗的融合定位技术（下文详述）支持下，虚拟机手可实现厘米级室内外无缝连续定位，并搭载专门对抗农田作业时震动大、冲击大，扬尘大、雨雪、全昼夜等复杂环境条件的鲁棒性感知技术，为作业路径作出最优规划，有效降低作业的人工成本及燃料成本。而服务于山地、丘陵等地区的农田巡检、植保、采摘等需求，中科原动力自主研发农田巡检及植保机器人、采摘机器人等系列特种机器人。韩威透露，中科原动力现已与主机厂合作，研发OEM新概念农机，预计年内实现样机落地。软件方面，中科原动力当前研发有设备与作业管理系统、农业大数据与专家系统。设备与作业管理系统主要用以帮助农民管理农机设备等农资财产，将传感终端安装到作业车上即可实现数据的检测、采集与车辆定位，该系统可以脱离无人驾驶系统单独使用。农业大数据与专家系统接收植保机器人和无人驾驶拖拉机作业数据，帮助客户进行农业四情（墒情、苗情、虫情、灾情）监测，并针对农机、作物等具体长势情况为客户提供科学的作业建议。截至目前，中科原动力系列产品已在黑龙江、吉林、河北、北京、广西等地区的实际生产中，累计无人标准化作业面积超6万亩，种植蔬菜超30吨，获得北大荒集团、融通集团、中粮等十余家标杆客户认可，并与多家农业公司以及超大型农场签署战略合作协议。2020年，中科原动力获评国家高新技术企业、中关村金种子企业，在智慧农业建设上扎实前进。据睿兽分析数据显示，自2019年7月至今，中科原动力保持着一年一融资的稳定进程，吸引了多家知名创投机构和产业基金的深度加持。除了踩中市场风口，中科原动力的技术、数据实力也值得关注。就传感器硬件和感知算法而言，在振动、粉尘、高低温等恶劣环境下，农田无人作业设备需要满足硬件足够稳定、算法能够补偿环境为图像采集造成的不良影响。中科原动力采用综合视觉方案，农机设备同时搭载毫米波雷达和红外线雷达，有效保证监测范围，并解决夜视、粉尘穿透等难点。
而对于农田地区信号不稳定的问题，中科原动力采取融合定位的方案，让农机在短时间内可以不依赖GPS导航，继续作业。“中科原动力融合定位方案主要是采用了三个信号源，第一是高精度GPS，第二个信号源为惯导、里程计的方式，第三来自于对车子本身轮速、滑移率等数据的融合计算，推算出航迹。”韩威透露，该方案运用边缘计算，在车载端进行数据采集和自动规划作业，在有网时设备将离线数据传回到服务器端，保证设备现场作业的稳定性。同时，为了保证作业安全，现场还支持近场无线通信，机手可借助短距离射频遥控杆辅助控制农机设备。农机无人作业的核心是考验垂直场景的联动能力，数据积累与模型训练在其中长期扮演重要角色。再加上农业市场有一定规律性，一般会分试验、示范、推广三个环节，每个环节的验证至少花费一年，时间成本不可小觑。中科原动力自成立以来一直重视数据积累：一方面是来自于农机的数据，比如农机的位置，农机作业轨迹，农机作业的面积速度等；另一方面公司也会收集与作物、作业相关的场景案例，比如系统每10秒钟就会收集一张农田里作业场景的图像，判断是否属于异常作业情况并上传后台，后台将会进行数据的收集、清洗、储存，作为训练集及时更新到算法里，不断迭代。商业模式上，中科原动力软、硬件产品在行业内大B客户成功落地并批量使用后，依托行业大客户标杆效应，通过“直销+渠道”的销售模式推广向行业内其他客户，公司收取硬件销售费用及作业服务费。中科原动力还为客户提供代耕作业服务，通过自营及与各地加盟商合作，公司为加盟商提供农机无人作业设备及相关技术支持，加盟商提供相关服务及售后维修人员，最终服务于终端客户，公司收取代耕作业费。同时，中科原动力也可为客户输出整个无人农场解决方案，开展项目制合作。团队方面，中科原动力现有员工30人+，其中技术研发人员占比近70%，核心技术团队成员多来自清华大学、北京理工大学、吉林大学、北京邮电大学、美国伯克利大学、斯坦福大学、日本早稻田大学等国内外知名高校。团队拥有顶尖的自动驾驶全栈能力及具备丰富的农业一线生产经验。韩威本人从92年开始程序设计，曾获NOI全国一等奖保送、清华大学博士学位，担任中国指控学会无人系统专委会委员，中国农机学会委员。公司聘请中国工程院院士、中国人工智能学会名誉理事长李德毅担任首席科学家。未来，中科原动力将扩大技术研发、产品及售后团队，深耕更多细分市场，预计年底实现人数翻番。据了解，中科原动力现已面向市场开放新一轮融资，寻求产业资本及投资机构加持，未来融资将主要用于农田机器人及新农机的进一步落地。祥峰投资执行合伙人夏志进表示：我国农业市场规模巨大，但面临着从业人口老化，年轻劳动力严重短缺的问题，因此农机自动化、无人化需求强烈。中科原动力的团队既掌握了最新的无人驾驶和控制的科技，又脚踏实地在田间地头摸索，对农业的现代化充满热情，开发出了一套广受客户认可的自动化方案，打开了一个潜力巨大的市场。广阔天地，大有作为！我们看好中科原动力能够成为引领农业变革的开路先锋！富邦高投董事总经理周文泉表示：传统农业面临劳动力短缺，标准化程度低等挑战，利用智能科技提高劳动效率，降低劳动强度，提升农民职业尊严的需求日益迫切。中科原动力团队具有深厚的技术背景和接地气、刻苦钻研的创业精神，将先进的无人驾驶技术与农业作业要求相结合把传统农机升级为易操作、会学习的农业作业机器人。我们相信创始团队能持续推动智能农机行业的发展，给传统农业带来新的面貌。德联资本高级副总裁樊雪松表示：农业场景受到农业劳动力人口和成熟机手大幅减少影响，对无人驾驶的需求更直接更刚性。中国拥有20亿亩左右耕地，机械化率超过70%，农机无人驾驶有巨量的潜在市场空间。中科原动力针对农业这一特殊场景的无人驾驶和农艺耕作要求，研发农机无人驾驶系统，并累计在东北大田无人化农机耕作近10万亩耕地，是国内作业面积最大的农机无人驾驶系统服务商之一。未来随着企业无人作业系统的进一步成熟，我们相信中科原动力将成为中国农业领域的无人耕作服务龙头，德联资本很荣幸跟这样的有技术深厚积累、有产业理想的团队一起合作，见证中国农业从机械化向无人化、智能化作业的转变。吉林中科创投董事长李冰表示：随着人工智能、信息技术以及物联网的快速应用，传统农业向智能化、数字化方向发展，无人驾驶智能农机是智慧农业中不可或缺的重要农机装备。中科原动力韩威团队长期深耕人工智能、自动驾驶、智慧农业领域，我们相信团队的技术实力，期待中科原动力在智能农机领域开创一片新天地。中发展启航合伙人马建平表示：我们持续看好智慧农业、智慧农机这个赛道和韩威他们这个团队。中科原动力是一支院士领衔、国内外知名高校硕博团队为核心的硬核技术团队，技术研发实力强，执行力一流。其自主开发的自动驾驶和AI技术率先应用在农业场景，不仅提升了传统农机的自动化、精准化作业能力，同时大幅延长了农机作业时间，恰逢国内农业规模化转型的重要时期，打破自动驾驶落地的场景限制，将为国家农业实现智能化转型持续赋能。英诺天使基金合伙人周全表示：无人驾驶、无人机、物联网，越来越多的新技术应用于农业生产耕、种、管、收等环节，有效地解决生产效率低、劳动力减少等难题。农业无人化、生产智能化、作业精准化、管理数字化和服务网络化是农业科技现代化的必然趋势。中科原动力团队聚焦于农机无人驾驶，创始人师从自动驾驶泰斗李德毅院士，多位海内外博士深耕田间地头，实现了万亩农田的无人化耕种。英诺看好团队利用无人农机技术，提升作业效率，降低劳动强度，改善工作环境，实现人力成本降低，提高农作物成品率及效益，让种田更简单、更体面。本文作者：牛妤坤，专注于自动驾驶、物联网及前沿科技领域初创企业报道，一切采访合作需求欢迎联系邮箱：yukun.niu@cyzone.cn，请注明来意。
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