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無(wú)人機(jī)整機(jī)
無(wú)人機(jī)配件
無(wú)人機(jī)服務(wù)
設(shè)備與工具
2020年3月12 日，在山東省聊城市荏平區(qū)賈寨鎮(zhèn)賈塞前村，村民在給無(wú)人機(jī)加注藥物。
用無(wú)人機(jī)打藥、滅蟲、施肥……利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行植保操作，在新疆成了一件習(xí)以為常的事。
無(wú)人機(jī)在新疆的普及率有多高？根據(jù)新疆最大無(wú)人機(jī)植保業(yè)務(wù)提供商極飛科技統(tǒng)計(jì)，2018年無(wú)人機(jī)在新疆的作業(yè)數(shù)量為670萬(wàn)畝，新疆棉花種植面積為3000多萬(wàn)畝。也就是說(shuō)，每4-5件新疆棉花做的衣服里，就有1件衣服的棉材料是用無(wú)人機(jī)完成噴灑作業(yè)的。
據(jù)南方日?qǐng)?bào)報(bào)道，廣東一家無(wú)人機(jī)企業(yè)大疆，早在2016年開始在新疆推廣第一代植保無(wú)人機(jī)MG-1，也是在這一年，嗅到了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)商機(jī)的吳少欽和謝偉從其他行業(yè)“轉(zhuǎn)行”，合伙成立了農(nóng)業(yè)服務(wù)公司鐵漫植保，并成為了大疆無(wú)人機(jī)在新疆的代理商。
在吳少欽看來(lái)，受植保無(wú)人機(jī)吸引而生的鐵漫植保，其發(fā)展速度從某種程度上來(lái)看正是新疆農(nóng)業(yè)應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)的縮影。
吳少欽介紹，鐵漫植保第一年?duì)I收只有幾十萬(wàn)，但在2017年便實(shí)現(xiàn)了盈虧平衡，2018年實(shí)現(xiàn)營(yíng)收2000萬(wàn)，2019年則約為6000萬(wàn)。
值得一提的是，來(lái)自各人口大省的采棉工一批又一批趕往新疆采棉的光景已不再，取而代之的是農(nóng)忙時(shí)節(jié)被稱之為“飛手”的無(wú)人機(jī)操作者帶著各自熟悉的無(wú)人機(jī)，從全國(guó)各地往新疆匯聚。
2019年，極飛科技在新疆農(nóng)村開展了一場(chǎng)規(guī)模空前的全國(guó)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)聯(lián)合噴灑作業(yè)——秋收起“翼”活動(dòng)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)年8月，有將近3000架極飛植保無(wú)人機(jī)、1500多名飛手、1000多支飛防隊(duì)伍陸續(xù)從全國(guó)各地奔赴新疆，聯(lián)合新疆本地的1500余架無(wú)人機(jī)，為棉花噴灑脫葉劑。
提到無(wú)人機(jī)的商業(yè)應(yīng)用，農(nóng)業(yè)無(wú)疑是最被看好的領(lǐng)域。
2013年，國(guó)際無(wú)人載具系統(tǒng)協(xié)會(huì)(AVSI)發(fā)表的一份報(bào)告就認(rèn)為，精細(xì)農(nóng)業(yè)是迄今為止最具潛力的商用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)。到如今，農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為無(wú)人機(jī)的第二大應(yīng)用領(lǐng)域，僅次于消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)。
2020年，我國(guó)植保無(wú)人機(jī)保有量預(yù)計(jì)已達(dá)11萬(wàn)臺(tái)，作業(yè)面積10億畝次。
而隨著無(wú)人機(jī)保有量的提升，以及作業(yè)面積的不斷擴(kuò)增，植保無(wú)人機(jī)成為越來(lái)越多農(nóng)戶手中的“普通農(nóng)業(yè)工具”。
生產(chǎn)方式機(jī)械化
成為一名飛手和一家飛防公司的負(fù)責(zé)人之前，覃禹君是數(shù)萬(wàn)城市打工人中的一員，在東莞開了間小工匚21世紀(jì)初的20年也是東莞轉(zhuǎn)型加速的20年，小工廠的生意愈發(fā)難做，2016年，覃禹君從東莞返回臺(tái)山老家。
故鄉(xiāng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景，竟仍然是記憶中的樣子：佝僂的腰上是種植者沉重的藥箱，人們緩慢的行走在田間，“背著差不多50斤重的噴霧器，人就這樣來(lái)來(lái)回回走，一天打藥10畝20畝，累得半死?！?/p>
外面世界與農(nóng)業(yè)生活的兩重推拉之下，村里的年輕人過(guò)早“逃離”家園，將布滿蛛網(wǎng)的土地留給父輩。而缺乏安全意識(shí)的老人，把手伸到容器中攪拌農(nóng)藥，又或因?yàn)槲脒^(guò)量藥劑被送往醫(yī)院，矜矜業(yè)業(yè)的卻又無(wú)能為力的守護(hù)幾畝土地。
而覃禹君看到的，也是中國(guó)農(nóng)業(yè)此時(shí)面臨的整體困境：人力資源和社會(huì)保障事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)顯示，2010年至2020年的十年間，我國(guó)農(nóng)民工總量從2.4億增長(zhǎng)到2.86億；當(dāng)前農(nóng)村55歲以上農(nóng)村超齡勞動(dòng)力的占比已經(jīng)超過(guò)34%——急速變革的中國(guó)社會(huì)，農(nóng)業(yè)似乎被拖纏在粘稠的膠狀物質(zhì)之中，沉重，遲緩。
既然決定回家鄉(xiāng)找營(yíng)生，覃禹君想真正作出一些改變。那么，能否通過(guò)機(jī)械化改變笨重、傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式？
以前他在東莞和朋友們玩無(wú)人機(jī)，搞航拍，比飛行技術(shù)，但他也知道，無(wú)人機(jī)可以用在農(nóng)業(yè)上。2016年，覃禹君決定好后，和幾個(gè)朋友湊齊40萬(wàn)元，購(gòu)買了4臺(tái)植保無(wú)人機(jī)，還配備了運(yùn)輸車輛和備用電池，正式開始在農(nóng)村從事“飛防服務(wù)”。
起初他的想法比較簡(jiǎn)單：有無(wú)人機(jī)，有農(nóng)藥，有飛手，便能解決當(dāng)?shù)厮痉N植過(guò)程中農(nóng)藥噴施的大問(wèn)題——缺乏人力。但在實(shí)際操作中，他們很快發(fā)現(xiàn)第一批購(gòu)買的機(jī)型不太好用。
首先，是位置精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。農(nóng)藥噴施過(guò)程中，對(duì)于植保無(wú)人機(jī)精度的要求更高，行動(dòng)路線和距離一旦出現(xiàn)偏差，農(nóng)藥會(huì)在田塊上空出現(xiàn)重噴、漏噴，甚至可能沖出田塊，對(duì)作物甚至人員造成傷害。
此外，則是當(dāng)時(shí)植保無(wú)人機(jī)的操縱難度還比較大。為數(shù)眾多的無(wú)人機(jī)生產(chǎn)商，產(chǎn)品之間存在差別，覃禹君早期購(gòu)入的品牌，需要使用遙控器人工控制飛行路徑，這種半自動(dòng)化的操作模式對(duì)于飛手要求很高，遠(yuǎn)近高低都需用肉眼判斷，飛手在田間來(lái)回移動(dòng)以確定位置、線路，作業(yè)辛苦卻又效率低下。
在單部植保無(wú)人機(jī)最高作業(yè)效率已達(dá)1800畝/日的當(dāng)下，或許很難想象當(dāng)時(shí)“飛手一天跑來(lái)跑去，十幾個(gè)小時(shí)只能做個(gè)（指噴藥）200-300畝。”
而另一植保無(wú)人機(jī)飛手兼飛防服務(wù)公司負(fù)責(zé)人高攀龍向南都周刊記者介紹，早期植保無(wú)人機(jī)的“問(wèn)題”還有不少：比如攜帶農(nóng)藥的數(shù)量小，續(xù)航時(shí)間短，農(nóng)藥飄移等等，都亟需更具針對(duì)性的解決方案。
當(dāng)然還有更實(shí)際的困難：成立公司、購(gòu)置裝備巳經(jīng)投入了不少成本，但彼時(shí)農(nóng)民對(duì)無(wú)人機(jī)噴藥的接受程度低，出于好奇，大家會(huì)問(wèn)：飛機(jī)能飛多高？能飛多久？能噴多大面積？噴一次要多少錢？但并不會(huì)真正花錢購(gòu)買這種服務(wù)。這使得飛防服務(wù)企業(yè)的運(yùn)營(yíng)壓力頗大。
極飛科技傳播經(jīng)理徐芋蘋告訴南都周刊記者，這其實(shí)也是農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)推廣早期一個(gè)非常普遍的問(wèn)題，并在全國(guó)各地頻繁上演。各地的飛防服務(wù)隊(duì)伍往往只能通過(guò)“免費(fèi)送服務(wù)體驗(yàn)”“先服務(wù)有效果再付款”等方式，讓農(nóng)民慢慢接受新技術(shù)。
五年“快”迭代
當(dāng)前，植保無(wú)人機(jī)已在全球發(fā)展已有近30年歷史，而在國(guó)內(nèi)的研發(fā)、應(yīng)用時(shí)間卻相對(duì)較短。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)何雄奎教授曾在釆訪中介紹，大約是在2003-2005年，國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)部門和研究機(jī)構(gòu)開始思考“在農(nóng)村勞動(dòng)力成本上升的情況下，如何讓老百姓背的藥箱飛起來(lái)”的問(wèn)題。
何雄奎所在的中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)藥械與施藥技術(shù)研究中心，于2008年正式幵始研制植保無(wú)人機(jī)。到了2010年，作為研發(fā)成果的單旋翼、油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)成果在全國(guó)的農(nóng)機(jī)展上亮相，“被圍觀老百姓圍得水泄不通”。
但即便此時(shí)，國(guó)內(nèi)植保無(wú)人機(jī)發(fā)展仍處于萌芽階段，無(wú)人機(jī)價(jià)格高昂，性能不穩(wěn)，且沒(méi)有量產(chǎn)。
變化發(fā)生在2015年。2015年前后，隨著越來(lái)越多的企業(yè)和社會(huì)資金涌入行業(yè)，中國(guó)植保無(wú)人機(jī)市場(chǎng)開始呈現(xiàn)突發(fā)之勢(shì)。也正是這一年，廣州極飛科技有限公司（下稱“極飛”）與大疆創(chuàng)新（下稱“大疆”）兩家企業(yè)幵始發(fā)力農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)當(dāng)年4月，先是極飛發(fā)布了第一款植保無(wú)人機(jī)P20；11月，大疆發(fā)布了首款農(nóng)業(yè)植保機(jī)MG-1——它們也在日后成為這一領(lǐng)域的兩家最頭部企業(yè)。
5年時(shí)間，大疆陸續(xù)推出了MG-1P.T20.T16、T30、T10、精靈4多光譜版等系列機(jī)型，極飛貝Q推出P20、P30、PIO、XP、P40、P80和V40等系列機(jī)型。
還有越來(lái)越多的企業(yè)發(fā)力農(nóng)用無(wú)人機(jī)的研發(fā)與推廣，最終帶來(lái)了產(chǎn)品性能、性價(jià)比的快速提升，設(shè)備銷量增速更快。
大疆公關(guān)樊文澤向南都周刊記者介紹，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)這幾年出現(xiàn)了四次突破式創(chuàng)新，分別是：全自動(dòng)化作業(yè)；針對(duì)特殊地形，特殊作物的作業(yè)模式；雷達(dá)與自動(dòng)繞障；變量噴灑與播撒。
2020年7月27日，黑龍江佳木斯。在農(nóng)墾紅衛(wèi)農(nóng)場(chǎng)有限公司智慧農(nóng)業(yè)示范區(qū)，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)的老師們正在調(diào)試高光譜無(wú)人機(jī)。
雷達(dá)與自動(dòng)繞障非常重要。大疆農(nóng)業(yè)的工程師李興龍解釋，從雷達(dá)系統(tǒng)的發(fā)展來(lái)看，趨勢(shì)是數(shù)量上變得越來(lái)越少，但功能上卻是越來(lái)越多。“比如說(shuō)，之前可能只是定高，但現(xiàn)在又能避障又能定高，然后再到避障的方向不斷的拓展，到現(xiàn)在的360度?！?/p>
定高，是指無(wú)人機(jī)在飛行時(shí)必須實(shí)時(shí)檢測(cè)自身飛行高度，知道自己的三維坐標(biāo)，并反饋給地面設(shè)備，這對(duì)無(wú)人機(jī)的安全和作業(yè)的準(zhǔn)確性都十分重要。避障，顧名思義，就是避開障礙物。植保無(wú)人機(jī)一般在農(nóng)作物的1-2米上空噴灑，不會(huì)自動(dòng)避障的話，就很容易撞到樹。優(yōu)化這兩個(gè)問(wèn)題，成為無(wú)人機(jī)技術(shù)迭代的關(guān)注點(diǎn)之一。
此外還有載重和續(xù)航的問(wèn)題。李興龍介紹，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)載重從10公斤到現(xiàn)在的30公斤，其實(shí)是一個(gè)緩慢疊加的過(guò)程，一點(diǎn)點(diǎn)迭代是更安全的選擇。從噴藥到施肥，也是根據(jù)用戶的新需求不斷調(diào)整。而續(xù)航是一個(gè)能源技術(shù)問(wèn)題，李興龍認(rèn)為,可以從兩個(gè)方面來(lái)降低用戶成本,延遲電池壽命和提升充電速度。
已有不少分析指出，2015年推出的植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)品與目前市場(chǎng)上最新的產(chǎn)品已經(jīng)產(chǎn)生了幾代代差。而以現(xiàn)在的眼光看2012-2014年的產(chǎn)品，就像看“試驗(yàn)品”一般。
而有趣的是，如此“飛速”的產(chǎn)品的迭代和更新，很多是基于對(duì)使用者反饋的及時(shí)回應(yīng)。就像是乒乓球場(chǎng)上的高手過(guò)招，在“提出要求”和“回應(yīng)要求”的推拉之下，某種意義上，龐大的無(wú)人機(jī)服務(wù)隊(duì)和農(nóng)民本身，已成為無(wú)人機(jī)技術(shù)發(fā)展過(guò)程中真正的“產(chǎn)品經(jīng)理”塑造了中國(guó)農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)過(guò)去五年的快速發(fā)展路徑。
從“植保無(wú)人機(jī)”到“農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)”
現(xiàn)如今，一個(gè)可以觀察到的變化是：對(duì)于為農(nóng)戶提供飛防服務(wù)的企業(yè)而言，植保作業(yè)的單價(jià)正持續(xù)下降。在江門臺(tái)山，2016年植保無(wú)人機(jī)的服務(wù)價(jià)格還是15元/畝，而到了現(xiàn)在，大部分已下降至10元/畝甚至8元/畝的水平。
而大疆發(fā)布的《2020年度植保無(wú)人機(jī)行業(yè)發(fā)展報(bào)告發(fā)布》顯示，以全國(guó)作業(yè)量最大的黑龍江東部地區(qū)為例，在2016-2020的5年間植保無(wú)人機(jī)的作業(yè)單價(jià)已經(jīng)從8元/畝降低到2.5元/畝的低價(jià)。
背后體現(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)值得玩味:隨著農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)獲取成本降低，操作難度下降，農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)也已逐漸從早期的“實(shí)驗(yàn)性產(chǎn)品”發(fā)展成為一種“常見(jiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械”。
覃禹君回憶，2016年他所購(gòu)置的4臺(tái)無(wú)人機(jī)、車輛、電池等等投入達(dá)到了40萬(wàn)元，而受到工作效率的限制，那一年服務(wù)的面積僅在4萬(wàn)畝左右。2017年，公司為了提升效率，又更新了設(shè)備，用一套12萬(wàn)元左右的價(jià)格，換了更易用的極飛無(wú)人機(jī)。
而到了現(xiàn)在，不少品牌的農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)價(jià)格都有所下降，而作業(yè)效率卻飛速提升，“便宜的3-4萬(wàn)元便可以購(gòu)置”“以前一天打藥300畝都很難了，現(xiàn)在一天都可以打600畝?！毙煊笥笠蚕蛴浾咦C實(shí)了這一現(xiàn)象，“企業(yè)角度其實(shí)也想盡量降低農(nóng)戶的購(gòu)機(jī)成本，近兩年機(jī)器價(jià)格是有下降的。”
2017年3月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部就在全國(guó)“農(nóng)機(jī)化工作會(huì)”上，首次提及將植保無(wú)人機(jī)納入試點(diǎn)進(jìn)行農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼。2017年9月農(nóng)業(yè)部、財(cái)政部、民航局聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于開展農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼引導(dǎo)植保無(wú)人飛機(jī)規(guī)范應(yīng)用試點(diǎn)工作的通知》。當(dāng)前，全國(guó)不少農(nóng)業(yè)省份都已將植保無(wú)人機(jī)納入補(bǔ)貼范圍。
更多大農(nóng)場(chǎng)和種植戶則選擇自行購(gòu)置無(wú)人機(jī)裝備。算這筆賬很簡(jiǎn)單：若植保無(wú)人機(jī)的服務(wù)費(fèi)用以15元/畝進(jìn)行計(jì)算，這意味著3000畝的大戶，一次服務(wù)費(fèi)用就要花去4.5萬(wàn)元，相比之下當(dāng)然是自行購(gòu)機(jī)更“劃算”。
統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2019年全年累計(jì)銷售植保無(wú)人機(jī)3萬(wàn)臺(tái)，而2020年全年累計(jì)銷售量已經(jīng)達(dá)到6萬(wàn)臺(tái)，與此相應(yīng)的，植保無(wú)人機(jī)保有量預(yù)計(jì)已達(dá)11萬(wàn)臺(tái)，作業(yè)面積10億畝次。
而無(wú)人機(jī)的操縱技術(shù)也在變得更為簡(jiǎn)單。高攀龍分析，“就當(dāng)前農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)頭部企業(yè)生產(chǎn)的機(jī)型而言，大疆是用遙控器操作的，極飛使用手機(jī)操作，但是原理都是一樣的，操作人員提前規(guī)劃好路線，然后無(wú)人機(jī)便會(huì)按照路線自動(dòng)進(jìn)行噴施?！?/p>
高攀龍?zhí)岬?，?duì)于農(nóng)業(yè)這塊的飛手來(lái)說(shuō)，最重要的是植保知識(shí)，無(wú)人機(jī)操縱是比較容易的。
中商產(chǎn)業(yè)研究院在報(bào)告中分析指出，市場(chǎng)需求帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)換代，無(wú)人機(jī)市場(chǎng)也從最初的“專人操作”逐漸向“傻瓜機(jī)”方向發(fā)展。
當(dāng)“飛行技術(shù)”逐漸成為次要影響因素，規(guī)劃路線、更換藥箱、電池這一套操作甚至只需要一名人員就可以完成，覃禹君形容，就像全自動(dòng)洗衣機(jī)一樣，打開門把衣服放進(jìn)去，結(jié)束了再把衣服拿出來(lái)，其余的都不需要管了。
而無(wú)人機(jī)的功能也從此前的農(nóng)藥噴施為主，逐漸變得多元，播撒應(yīng)用成為植保無(wú)人機(jī)使用的主要組成部分，包括水稻撒肥與撒種、油菜籽播撒、草原種子播撒、魚蝦塘飼料播撒等等。在“藥箱飛起來(lái)”之后，種子、肥料、飼料接連“飛了起來(lái)”。
以目前正逐步走向成熟的水稻飛播為例，飛播省去了傳統(tǒng)水稻種植需要人工播種、育秧等繁瑣而耗費(fèi)人力的諸多環(huán)節(jié)。當(dāng)前，不少企業(yè)著重研究解決的是飛播過(guò)程中的落種均勻度，以及提升種子的成活率等問(wèn)題。“種子上是有小芽的，飛播的過(guò)程中種子被高速甩出，如果小芽被打斷，那成活率就降低了。”
飛防、飛播之外，遙感無(wú)人機(jī)觀察作物生長(zhǎng)的精度也在不斷提升，通過(guò)農(nóng)業(yè)遙感無(wú)人機(jī)對(duì)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)釆集分析，可以幫助人們了解農(nóng)田實(shí)時(shí)信息及農(nóng)作物的生長(zhǎng)狀況，并建立科學(xué)、精準(zhǔn)的作業(yè)體系，減少日常作業(yè)中對(duì)于農(nóng)資產(chǎn)品的浪費(fèi)和對(duì)于環(huán)境的污染。在一些現(xiàn)代化高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田中，這些技術(shù)將率先得到應(yīng)用。
整體而言，當(dāng)前“植保無(wú)人機(jī)”的應(yīng)用范疇已發(fā)生了較大轉(zhuǎn)變，應(yīng)當(dāng)重新定義為“農(nóng)業(yè)無(wú)人機(jī)”。而“未來(lái)的農(nóng)田”則更像是“無(wú)人化的農(nóng)田”，通過(guò)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)將統(tǒng)一操控?zé)o人機(jī)、無(wú)人車、水肥一體化和各種農(nóng)機(jī)裝備，記錄農(nóng)機(jī)的行動(dòng)軌跡，并通過(guò)收集的數(shù)據(jù)科學(xué)操控作物的生長(zhǎng)。
極飛科技創(chuàng)始人彭斌曾經(jīng)提及，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)田管理的無(wú)人化，從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，至少需要自動(dòng)駕駛、大數(shù)據(jù)、環(huán)境感知、人工智能和機(jī)器人等技術(shù)的成熟。彼時(shí)，再回頭看2021年的農(nóng)業(yè)技術(shù)，或許也會(huì)頗有“試驗(yàn)”之感。
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