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設備與工具2020年10月1日，我們的祖國迎來了第71個生日！
從第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射升空，到北斗系統(tǒng)成功組網(wǎng)；從第一株雜交水稻落地種植，到智慧農(nóng)業(yè)普及鄉(xiāng)村；從第一輛高速動車駛離站臺，到高鐵線路貫穿全國，71年來我國取得了一個又一個舉世矚目的科技成果。在決勝全面小康的新時代，科技與每個人的生活更加緊密地聯(lián)系在了一起，科技事業(yè)也被賦予了新的使命。
國慶佳節(jié)之際，數(shù)字北京科學中心為大家?guī)砹颂貏e欄目“更智慧的小康生活”，盤點新時代下你身邊的那些“黑科技”。本期，我們將帶你了解智慧農(nóng)業(yè)中運用了哪些高科技～
審核專家：王麗麗高級工程師，中國農(nóng)業(yè)機械化科學研究院
養(yǎng)豬場里，通過“豬臉識別”系統(tǒng)掃描一下豬的臉，就可以在屏幕上看到豬的編號、品種、健康情況、進食量等信息；
溫棚中，傳感器收集土壤濕度、水分、含鹽量等數(shù)據(jù)，通過人工智能模型和算法，告知農(nóng)戶土壤相關情況；
果園的每個甜瓜都有一個二維碼身份證，對甜瓜整個生命周期進行監(jiān)控；
無人駕駛收獲機在稻田里收割稻子……
這些聽起來很高科技，其實離我們的生活很近，或許你買的蔬菜水果就是這些高科技農(nóng)業(yè)的產(chǎn)物。
科技在農(nóng)業(yè)中的應用，將讓傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)得以從“靠天吃飯”向“靠技術吃飯”轉變，“智慧農(nóng)業(yè)”讓農(nóng)民們的生產(chǎn)更高效率、高利潤，讓我們吃得更安心。
很多人可能對“智慧農(nóng)業(yè)”不是很熟悉，今天，我們就一起來了解下什么是“智慧農(nóng)業(yè)”，其中又運用了哪些高科技？
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什么叫“智慧農(nóng)業(yè)”？
學界普遍認為農(nóng)業(yè)有四個階段。
農(nóng)業(yè)1.0是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)時代，主要依靠人力和畜力；農(nóng)業(yè)2.0是機械化農(nóng)業(yè)時代；農(nóng)業(yè)3.0以應用單一信息技術和局部生產(chǎn)自動化為特征。農(nóng)業(yè)發(fā)展的最高階段是農(nóng)業(yè)4.0，充分整合資源，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能化、無人化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程可控且高效，不受自然環(huán)境約束。
“智慧農(nóng)業(yè)”的概念提出于2014年。
“智慧農(nóng)業(yè)”是智能農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的簡稱，一般是指利用物聯(lián)網(wǎng)技術、“5S”技術、云計算技術和大數(shù)據(jù)等信息技術實現(xiàn)“三農(nóng)”產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化、智能化、低碳化、生態(tài)化、集約化，從空間、組織、管理整合現(xiàn)有農(nóng)田基礎建設、通信設備和信息化設施，使農(nóng)業(yè)實現(xiàn)“高效、聰明、智慧、精細”和可持續(xù)生態(tài)發(fā)展。
我國智慧農(nóng)業(yè)起步雖晚，但發(fā)展速度非?？?。2018-2019年，在國家相關政策的響應下，互聯(lián)網(wǎng)大咖和企業(yè)紛紛加入，如“未來食物農(nóng)場”“智慧農(nóng)業(yè)平臺”“AI養(yǎng)豬”等的出現(xiàn)，使中國的智慧農(nóng)業(yè)迎來了迅速發(fā)展時期。
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“豬臉識別”精準化管理每一只豬
“人臉識別”相信大家已經(jīng)司空見慣，“豬臉識別”還是頭一回聽說。養(yǎng)豬為啥還要用攝像頭識別每一頭豬？如何識別看起來長相差不多的豬？別著急，我們先到智能化養(yǎng)殖場看看這些豬寶寶們的日常吧！當一頭豬要“入住”豬舍時，養(yǎng)殖人員通過“豬臉識別”系統(tǒng)掃描一下豬臉，就可以給豬建立標簽，生成識別碼，關聯(lián)豬的編號、豬的親本、品種、生長環(huán)境、健康情況、采食計劃等信息。和“人臉識別”技術一樣，“豬臉識別”技術其實也是生物識別技術的一種，基于構建AI算法來自動識別圖片或視頻素材中的動物特征，例如動物的面部特征（兩眼間的距離、嘴巴的位置、頭骨的寬度）、外形特征（花紋、各部位之間的比例）從而實現(xiàn)對動物身份的識別。所以，哪怕是有成千上萬頭豬，系統(tǒng)也能輕松識別其中的每一頭。再搭配飼喂機器人、巡檢機器人、環(huán)境監(jiān)測及自動控制系統(tǒng)，便組成了智能化養(yǎng)殖場。傳統(tǒng)養(yǎng)殖中，當飼養(yǎng)員把同一欄豬的飼料倒在同一個槽里時，10至15頭豬一哄而上憑力氣“搶食兒吃”，最終導致同一欄豬出欄時生長不均衡，最小的只有70公斤，最大的達到130公斤。與傳統(tǒng)養(yǎng)豬飼喂模式不同，智能化養(yǎng)殖場則要“公平”的多。每個豬欄的中心處安放著被分隔成6個“伸縮式半限喂欄體”的飼料槽，每個食槽位僅能容納一頭豬進出。每個欄體上方的AI鏡頭對每頭豬進行豬臉識別并關聯(lián)查詢出相關信息后，中樞設備會向飼料槽上方的飼喂機器人發(fā)送指令，使其可以自動投放這頭豬應進食的量，甚至能精準到克。計劃指導量內，還能支持互動分餐，真正做到讓豬想吃就吃。
“豬臉識別”后進行精準飼喂 來源 | 央視財經(jīng)頻道
這樣精準飼喂，同一欄豬出欄時的體重差異可縮小到5%以內，還可以節(jié)省飼料成本。橫穿豬舍上方的軌道上安裝著一個長方體的24小時不間斷巡檢機器人。巡檢機器人上配備了3D雙目攝像頭、廣角深度攝像頭、遠程測溫儀、聲音收集器、6項指標環(huán)控測試儀等多個設備。這樣，高配加持的巡檢機器人就具有了視覺點數(shù)和估重等功能。巡檢機器人只需“掃一眼”就能準確盤點豬舍內豬的數(shù)量，還能在對拍攝物體建模后，配合豬只的種類和特性進行估重，整個過程僅需幾秒，誤差在3%以內。相比較傳統(tǒng)的肉眼盤點估重、人工記錄的工作方式，這種方式顯然更高效、準確，還節(jié)省人力和時間。
估豬重量 來源 | 南方都市報
傳統(tǒng)的養(yǎng)豬多采用粗放式的養(yǎng)殖方式，豬群健康監(jiān)測技術受限，耗費大量的人力、物力，豬幼崽死亡率居高不下，產(chǎn)量難以提升，成本高、盈利難。而智能化養(yǎng)豬的監(jiān)控系統(tǒng)可以24小時不間斷地對生物資產(chǎn)的健康體征進行在線實時監(jiān)測。
計算豬的運動量 來源 | 南方都市報
系統(tǒng)捕捉到豬的運動量、采食量、體溫和糞便等數(shù)據(jù)異常的同時，調取數(shù)據(jù)庫里這頭豬的過往體溫、進食記錄、運動量等進行比對分析。而搭載在巡檢機器人上的聲紋識別技術可以分析豬的叫聲、咳嗽聲，從而在早期就能判斷這頭豬可能患病的風險。工作人員就能第一時間發(fā)現(xiàn)病原，提前免疫，從源頭上有效控制并迅速撲滅瘟疫。據(jù)測算，采用“豬臉識別”后，養(yǎng)殖場的人工成本減少30%-50%左右，降低飼料使用量8%-10%，并且平均縮短出欄時間5-8天。（數(shù)據(jù)來源：中城發(fā)展研究院）
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