一只端午节鸭蛋粽子的背后:AI 与农业
今年的端午节,食品界的营销鬼才五芳斋又发了最新广告——《朋友们蘸起来》,这则视频通过一种科幻大片的风格展示了农业与科技的完美结合,可以说在一只端午节粽子背后有AI的养猪、种的大米。现在食品行业与人工智能的深度结合的趋势,正在形成新的风口。
AI 与农业
联合国估计,到2050年,全球人口将增加到97亿人以上,全球粮食短缺的情况可能会更加严重,那时很多饥饿的人口需要养活。相比于人口的大量增长,耕地面积只会增加4%。因此,人类亟待发动下一次“农业绿色革命”,在现有农业生产模式之外,找到粮食生产的下一个增长点。
农业是一个充满变量的动态系统,无论是气候,土壤,种子,还是动物,养分,在传统农业生产中都难以精准监控,通常依赖农业专家数十年的经验积累,才能正确判断。而AI不仅能够基于已有信息进行学习,还能基于机器学习对其进行检测分析,推动对每一个变量,每一个生产过程的精细化管理,检测,优化。随着AI技术被引入到农业,农场主可以用传感器监测信息以提取特征规律,用集成专家经验的仿真器进行模拟、探索和优化,从而形成一套实时、精准的决策方案,可以说AI就是提升土地利用效率的关键。
农业生产的过程中,农民需要调整、设置温度、湿度、土壤、肥料等储多方面的参数,而多因素关联关系的分析与探测,恰恰给予AI以非常大的发挥空间,农业引入AI之后,成绩可谓斐然。在第二届“国际智慧温室种植挑战赛”(WUR)中,入复赛的五支队伍,产量都超过了以传统方式进行种植的的农业专家参照组。其中冠军组,来自荷兰的Automatoes甚至得到满分,实现亩产资源消耗减少16%,净利增加121%,充分展现了农业智能决策与温室自动控制的技术价值,以及为农民减负的未来潜力。
而在AI养殖领域,网易入局最早,在2015年的世界互联网大会上,网易总面积达1200亩的养猪场就正式落地在了浙江省湖州市安吉县,其最大亮点在于在业内率先开发了猪语翻译助手,实现人猪无障碍交流,帮助猪满足活动及进食的需求。2018年,阿里云发布了农业大脑,进军智慧农业,可以通过图像识别技术,结合声学监控和红外测温,为每只猪建立档案,并实时监测每只猪的健康状况,增加了配餐技术,每年能让每只母猪多存活3只小猪,同时降低初生小猪的非自然死亡淘汰率达百分之3。
生猪养殖行业其中一项重要的成效指标,—母猪年均生产小猪数量(PSY)估计将增至32头,让中国生猪养殖行业的水平能够与其他最先进的国家看齐。可以说在农业领域,科技的力量已经体现得越来越明显了。
5G+物联网+农业新业态将迎来爆发
而随着5G的落地,AIoT设备数量的爆发,土地的利用效率很可能在新技术的协助下达到新的高度。通过科技与农业的各要素的深度整合,提高制造效率、改善产品质量、降低产品成本和资源消耗,将传统农业提升到智能农业的新阶段。技术与农业的结合点至少有以下这些方面有很大的潜力可以挖掘。
AI选种提升产量:现在阿里云农业大脑已经实现了AI图像采集,乃至及DNA测序的选种技术。相比于传统农业,AI帮助我们选出成活率更高,而且质量更好的种子,在我们刚刚提到的WUR大赛当中,这种技术已经用于种植番茄等作物,并取得良好效果。
建立动物档案、提升养殖效率:目前基于动物脸识别技术,可以为每一只家禽有建立专属id,将通过物联网技术动物的体重、体温、进食量等指标进行采集,并在云端进行分析,甚至还可以通过猪的叫声来判断其有无疾病,甚至有没有吃饱。这可以为我们提供肉质更好,营养更为均衡的肉类
Iot科学灌溉、施肥:在农业中土壤、温湿度等环境因素的作用很大,而通过物联网乃至技术的分析,可以帮助农民快速准确的,监测农场土壤、环境等因素的变化,并通过反馈技术真接对于环境参数进行修正。当然也有利用无人机扫描整个农场,并且评估土壤中灌溉和氮含量水平的方案,并以此来科学用水、施肥,使肥料使用最小化,达到经济效益与环保的双赢。
AI解决杂草和害虫问题:AI能够区分健康和患病的叶子,然后通过Iot机器人集成来去除病虫及杂草,这项技术最多可以减少80%的化学物质的使用,而花在除草剂上的钱会减少90%。杂草控制对农民来说非常重要,因为目前约有250个品种对现代除草剂具有抗药性,仅大豆和玉米作物上的杂草生长每年就造成400多亿美元的损失。可以说解决杂草与害虫的AI未来发展潜力还非常巨大。
AI教你正确的收获姿势:决定最佳收割时间一直是一项技术含量很高的工作,只有最有经验的农民才能给出较为合适的时间点,而随着科技的进步,目前通过白炽光灯及UVA灯照射水果,通过图像分析来确定成熟度的技术也已经诞生,这意味着农民可以选择只采摘最成熟的水果或蔬菜,而把其他未成熟的水果留一段时间。
可以说,通过技术+农业的解决方案,将促进农业全面的数字化升级转型,实行规模化、产业化、集约化的发展,将农业的亩产量提升到前所未有的高度。这将大幅提升农业生产效率及企业的盈利能力。对产值数十万亿农业产业而言,提高5%-10%的效率,就会产生数万亿人民币的价值。
新农业正处在爆发前夜,疫情在某种程度上令“全球命运共同体”的进程在白热化加速,今天当我们讨论AI农业这个话题的时候,除了关注技术本身,如何令全球众多国家受益也是更多业内人士关注的命题。
5G甚至6G时代的来临,直接导致了土地利用率以肉眼可见的速度在提升,更别提AI在农业项目各个环节的革命性作用。这些突破对于更多发展中国家甚至落后国家而言,都是解放人力和释放技术的重要标示——“越是艰难的环境,越需要来自土地的突破”,也许新农业就如一剂全球化进程的催化剂,将人类进步的进程至少缩减数十年。
我们,拭目以待。