农机自动化 实现智慧农业的必经之路

孙鸿雁

(梨树县沈洋镇人民政府，吉林 梨树 136535)

0 引言

农业作为我国的支柱产业，如今正面临着重要的转型升级，这是在机械自动化技术和现代信息技术的共同推动下产生的。在过去几十年的发展过程中，我国农业逐步向机械化、自动化的方向发展，诸多自动化农机被运用到了农业生产的各个方面，很大程度上解放了农民的双手，大大提升了农业生产效率，而在信息技术高速发展的今天，对农业的要求不仅仅停留在效率层面，而是向智慧的方向发展。农业生产中涉及大量信息，包括但不限于地理位置、气候、作物状态信息、机械运行状态信息等，其中每一项信息都关系到农业生产的质量和效率，通过人来获取和处理这些信息并做出决策是不及时也是不准确的，因此需要遥感、物联网、大数据处理等信息技术的配合才能做出最准确、最合理的决策。由此可见，以自动化技术为基础的智慧农业将会是我国未来农业发展的必然趋势。

1 智慧农业的内涵及发展现状

智慧农业是在传统农业的基础上，与遥感技术、大数据获取及处理技术、卫星定位技术、物联网技术等信息化技术相结合，实现农业生产的各个环节都能进行智慧地分析数据发现问题，运用智能的逻辑思维做出最佳决策。运用人工智能来取代原本的人工获取信息做出决策的过程，其最终目的是实现农业生产过程的无人化、自动化、智能化管理。总的来说，智慧农业的内涵在于提高农业生产的科学化与智能化，通过与高端信息技术的结合实现农业生产模式的升级，不仅以提高生产效率和效益为目的，更重要的是促进生产模式的科学化与合理化。

从智慧农业的发展来看，正推动着我国的农业向精确性、少人化与可靠性的方向发展[1]。精确性是与以往的粗放式农业相对应的，该特征体现在智慧农业的精准化资源配置，在最适宜的时间将资源以最佳的量投入到农业生产中；少人化体现在智慧农业推崇的无人化管理，通过传感器数据获取、大数据等技术，由传感器替代人的感官获取信息，由计算机替代人脑进行思考，做出最准确的决策；可靠性则是在以往农机在恶劣的工作环境或是长时间连续工作的条件下常出故障的情况下考虑的，可靠性欠佳一直以来是自动化农机设备最受关注的问题，可靠性不够则是得不偿失的，因此智能化地对农机的运行状态进行检测，提高农机的可靠性是智慧农业的重要方向之一。

2 智慧农业发展的限制因素分析

我国目前的智慧农业还处于起步阶段，受到了很多因素限制，包括农机自动化水平、农民的操作水平、配套设施的完善程度等，但其中最主要的一点就是农机自动化程度的欠缺。利用智慧农业的几个应用案例进行分析。

2.1 温室大棚农业智能化监控设备

温室大棚设立的目的是为了在特定时期给予农作物最佳的生产环境，包括适宜的温度、湿度、光照、肥料等[2]，监控设备能够对这些因素进行实时的测定，保证其始终处于一个合理的范围，但是浇水、施肥、调温等作业过程还是需要人为参与，并没有实现智慧农业无人化管理的目标，究其原因则是农机自动化水平的欠缺，无法与智能化的农机配合到位造成的。

2.2 节水灌溉智能化监测设备

节水灌溉智能化监测设备通过智能传感和计算机控制技术，智能地监测作物生长状况、土壤含水量、气温、光照等与灌溉有关的因素，在最适宜的时候为农作物供给足量的水分，目前在部分智能化的农场有所应用，土壤水分传感器、水位传感器等技术也日渐成熟，但仍达不到理想化的效果，自动化技术太过粗糙导致问题故障频发，很多步骤还需要人力的参与。

2.3 智能化收割机

智能化收割机常被应用于大规模或特大规模的农场收割，综合运用了全球定位导航系统、卫星遥感技术等来确定方位进行自动化驾驶和收割作业，但其应用并不普及，其中很重要的原因是稳定性欠佳，难以实现无人化与自动化，主要原因还是要归于农机的自动化水平的欠缺，导致设备运行得不到很好的保障。

通过上述分析可以看出，农机自动化水平是实现智慧农业的主要限制因素之一，换句话说则是农机由自动化向智慧化转型对接的层次还不匹配。自动化水平欠佳导致智慧农业很多好的方面仅停留在纸面上，自动化水平达不到，则智慧农业的实现只能是纸上谈兵。因此，我国在发展智慧农业的道路上必须经历农机自动化水平的提升。

3 农机自动化水平提高的关键点

3.1 组织构建综合型自动化农机研发团队

众所周知，自动化农业机械的研发是一项多学科、多专业的综合型项目[3]，包含机械工程、动力与电气工程、物理学、农学、材料科学等，打造这样一支综合型科研创新队伍，是提升我国农机自动化水平，突破农机自动化发展瓶颈的重要途径。各学科各专业协调配合，不仅要各司其职做好本职工作，更重要的是加强学科之间的沟通交流，能够避免后续对接中的大量矛盾与冲突，保证了自动化设备的研发效率与可行性。同时，建设这样一支团队对于农业机械技术的创新，自动化农机的推广，提高行业影响力也具有重要意义。

3.2 加强基础设施、配套设施的建设

相对而言，农村的各类基础设施建设比较落后，而很多自动化农机想要发挥作用离不开基础设施的配合。例如农机自动驾驶的卫星导航技术需要建设基站才可定位准确，因此建设基础设施是农机自动化水平提高以及自动化农机各项机能正常发挥的关键；农业从业者的文化水平相对较低，而自动化设备的推广、使用、售后服务等，都需要多种配套设施来保障，因此建立完善的配套设施，有助于自动化机械的推广和应用， 同时还能够保障农机设备的正确操作与维修，因此配套设施的建设也需要与农机的研发同步进行。

3.3 提高自动化农机研发投入与购置补贴

从农机的研发角度来看，需要增加自动化与智能化研究方面的投入，将先进的技术应用到农业机械，吸引各类机械自动化、信息化领域的人才投身到农业和农机的发展中来，提高行业吸引力才能迈出农机自动化发展的第一步。从农机购置的角度来看，农户购置农机时考虑的因素往往除了设备性能、使用条件、设备质量之外，最主要的还是购置成本。国家在农机购置方面给予了较多的补贴，补贴力度的大小直接对农户购置自动化农机的积极性产生了影响，进而对各类自动化农机的推广与应用造成影响。因此提高研发和补贴的投入也是农机自动化发展的关键。

4 结语

智慧农业是我国农业发展的新方向，也是实现农业现代化的必然结果。我国农业经历了很长一段时间自动化的发展与进步，相较以往已有了质的飞跃，自动化的设备遍及农业生产的全周期、全过程，且还在不断的更新换代，自动化水平仍在上升过程当中。但是我国农业在由自动化向智慧化发展过程中，很多问题逐渐暴露出来，这对于智慧农业的发展其实未尝不是一件好事，智慧农业的推进其实也在促进农机自动化向更高、更精细、更全面的方向发展。因此我们须认识到，农机自动化是实现智慧农业的必经之路，应在此基础上不断提高农机自动化的水平并向智慧农机的方向发展，提高我国的农业竞争力，促进我国农业现代化的实现。

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