极飞科技数字农业技术装备应用及发展前景

广州极飞科技股份有限公司

王 晓

一、极飞科技为数字化智慧农业生产提供技术装备

广州极飞科技股份有限公司成立于 2007 年，2013年开始深耕农业领域，以“提升全球农业生产效率”为使命，研发制造机器人+AI，深度应用于农业领域，为数字化智慧农业提供技术装备。

极飞的技术和产品涵盖农业生产数字基础设施、智能精准农机、数字化智慧农业生产操作系统等三大领域（图1）。

图1 极飞技术和产品覆盖三大领域

极飞科技的六大产品线有：极飞农业无人机、极飞农业无人车、极飞农机自驾仪、极飞农业物联网、极飞遥感无人机、极飞智慧农业生产操作系统，涵盖农业生产的耕、种、管、收全过程。

图2 极飞六条产品线示意图

极飞科技的上述六大产品线，为农户、家庭农场、合作社等农业生产经营主体提供了高效的农业生产工具和手段；为中、大型农场提供少人化、无人化农业生产的软硬件整体解决方案；也为各级政府数字农业农村建设和乡村振兴，提供了构建农业农村大数据平台和各种应用平台的开放式整体解决方案。

需要指出的是，极飞科技的数字化智慧农业生产操作系统，实现了天空地一体感知、数字化智能作业，极大地推动了北斗卫星在农业中的应用。通过建立基于北斗卫星的RTK（Real Time Kinematic即载波相位差分技术）导航网络，实现厘米级精度的：1.带RTK坐标的精确测绘地块；2.带RTK坐标的极飞感知和作业设备；3.RTK精准定位的空中和地面作业。北斗应用成为数字化智慧农业生产不可或缺的一部分。

二、中国农业产业数字化、智能化发展是必由之路

1．中央对中国农业数字化、智能化做出科学顶层设计

《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》提出，推进数字产业化和产业数字化，推动数字经济和实体经济深度融合。2021年中央一号文件也明确指出，“发展智慧农业，建立农业农村大数据体系，推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合”。

数字技术是解决国内长期未决的“两融合”，即农机农艺融合和机械化信息化融合的有效途径，也是应对城镇化和农村人口老龄化而带来的谁来种地问题的解决之道。极飞科技通过提供农业生产数字基础设施、智能精准农机和数字化智慧农业生产操作系统，实现软硬件协同、云边端一体，涵盖农业生产的耕、种、管、收全过程，通过农业生产中的全面感知、自主决策和自动执行实现农业生产的数字化和智慧化，用大数据和人工智能定义农业生产，从经验性农业生产迈向数字化知识型农业生产，会种一亩地，就能种万亩田。

图3 数字化智慧农业生产示意图

2．数字化、智能化带来农业生产方式变革

基于极飞科技的农业生产数字基础设施和智能精准农机感知并收集海量数据，极飞的云原生PaaS和SaaS平台在农业人工智能的加持下，存储、运算、建模、决策，输出作业图谱到农机，并由智能农机变量、精准地自动执行，有效地把凝聚了农业知识的农业生产要素数字孪生和农作物数字孪生技术，与融合了农艺农技的极飞智能农机作业结合在一起，整个系统构成了数字化智慧农业生产操作系统。

以下是智能化耕、种、管、收的作业场景（图4—7）：

图4 极飞农业生产数字操作系统——耕

图5 极飞农业生产数字操作系统——种

图6 极飞农业生产数字操作系统——管

图7 极飞农业生产数字操作系统——收

三、极飞科技助力中国现代农业发展

1．中国现代农业发展进入一个新阶段

中央提出准确把握新发展阶段，深入贯彻新发展理念，加快构建新发展格局，即构建起国内循环为主、国内国际双循环的新发展格局。对农业而言，全面推进乡村振兴的目标，确保“藏粮于地，藏粮于技”，中国现代农业发展进入一个新阶段。从目前的技术大类别上看，种子技术、数字技术、新能源技术，是我国保障粮食安全、提升农业生产效率、做大做强农业产业的关键领域；同时需要推动农机产业链、价值链提质增效，通过数字化智能农机的研发与生产，实现农机产业的高质量发展，为现代农业发展进入新阶段提供新一代技术装备。

2．新型农业技术装备发展方向

（1）总体特点。未来新型农业动力机械，是以农业机器人的形态发展的，主要体现在：1）电动电驱辅之以传统内燃机，满足未来不同功率需求和碳中和要求；2）全面感知、自主决策和自动执行，实现智能化、少人化、甚至无人化农业生产；3）模块化与专业化结合，实现一机多用和多场景复用；4）大型通用农机与小型多用途农机使用场景进一步分化，即大型通用农机使用场景日益集中并缩小，小型智能农机应用日益广泛并形成集群化、体系化。

（2）未来农业机器人的发展成体系化。农业机器人体系，包含农业生产数字基础设施（农田高清数字地图、RTK导航网络、无人机遥感和物联设备等）；飞行机器人、地面机器人和智能化改造的传统农机；以云原生农业数据库和农业人工智能为核心的农业大数据系统和应用，形成云、边、端协同、软硬件一体的机械化、数字化、精准化、智能化的农业生产操作系统。

（3）未来农业机器人是基于农业大数据应用和农业人工智能的高度发展与完善。极飞农业生产数字基础设施和数字化智能农机的广泛应用，产生大量农业生产数据，基于极飞农业时空数据库和农业人工智能的深度学习系统，及其对农业大数据的储存、计算、建模、调用等功能，使得农技农艺数字化、模型化，实现全面感知、自主识别和自动执行的软硬件结合与匹配，构成云原生的农业专用PaaS和SaaS。

（4）未来农业机器人从应用方式出发，以核心功能组合出各种形态的新型农业动力机械，并进行集群化部署，即机器设备本身就部署在农田里，不再需要频繁地将农机开/运到作业现场。田头部署农业无人机+起降补给系统，类似城市中的电话亭，无人机在顶部起降，底下部分用于存放农药化肥等农资；地面机器人部署停靠系统，农业无人车从停靠点出发进行农事执行，结束之后自动返回补给；连接道路上的运输系统，可实现从田间地头、到仓储加工、最后到餐桌上的自动化流程。农业机器人能够自动行驶与路径规划、作物目标识别与分析、动作臂自主规划与控制、多机协作和智能交互。从功能上看可分为：动力主机、移动执行、末端执行器（耕种管收）、传感器及机器视觉、决策执行、传输运输、初步筛选加工、能源与农资补给站等。

中国现代农业发展未来可期。在中央大政方针指引下，在政府主管部门具体指导下，在各界共同努力下，中国农业生产的场景、效率和成果将日新月异，并在世界农业生产技术中独树一帜。Θ（作者为极飞科技高级副总裁）