智慧农业视域下农业机械智能化技术的应用

刘贵军

（山东省单县徐寨镇农业农村服务中心，山东 菏泽 274300）

现如今大数据技术、互联网技术、人工智能技术等先进技术发展迅猛，由此也推动农业生产迈入新的时代。将智能化技术引入农业机械，则能推动农业机械的现代化、集成化与智能化发展，既有助于人工劳动强度的降低，也能实现农业生产效率的提升。智能化技术引入农业机械，是将信息化通信平台、CPU等嵌入农业机械，借助相应逻辑计算、数据信息传输等执行指令，保证相应工作的高效完成，提高农业生产的智能化、自动化管理水平[1]。

1 农业机械中智能化技术的具体应用

1.1 新能源技术

中国每年都会消耗大量能源，因此为了改善愈加严峻的社会环境，实现社会的良好发展，国家近些年积极开发和利用新能源。太阳能技术、水电技术、风电技术及核能技术等是当前主要的新能源技术。在农业生产中引入这些技术，能提供给农业机械生产更稳定的电源，保证农业机械设备高效完成收割、灌溉、种植及除虫等工作。例如，依托智能化计算机与新能源技术，完成智能光电温室大棚设计，当前一些发达国家，已然借助此技术进行农作物生产环境（光照强度、温度等）的控制[2]。同时，借助计算机技术与太阳能智能采集技术，进行诱虫灯的生产，以使虫害得以良好预防，农药用量得以减少；借助水能设计智能灌溉系统，并与风力发电结合，提高灌溉的精细化水平，能够对不同农作物的灌溉量做智能控制。在大规模农田种植中，养护农作物的操作较为复杂，而借助智能化大型灌溉设备，更利于水资源消耗的减少，系统能结合数据、实际情况，进行灌溉机器运行参数的智能调整，如压力、喷水量和速度等。

1.2 GPS导航技术

该技术最显著的优势是，成本低、精度高、速度快、易操作，在当前农业机械设备得到了广泛应用。例如，美国将GPS导航系统装在农业机械收割设备上，通过自动导航系统的便捷性与高效性，提高了农业生产的智能化、自动化程度[3]。并且，还可与互联网技术结合，对种植区域内的农作物产量与质量等数据信息展开分析、处理，为后续农作物耕作提供指导。又或是日本在GPS导航技术基础上研制的无人驾驶拖拉机，可从农业机械仓库自动驾驶到农场区域，并能做到精准定位。此外，部分用于农业种植、灌溉等工作的小型无人机，也融合了GPS导航技术，通过事先进行飞行路径、速度及高度等设定，就能完成农业大规模、精细化生产。尤其是在喷洒农药时，能实现药剂用量的明显降低（约30%-50%），更能对药剂飘移做良好控制，使药剂穿透性显著提升。

1.3 自动化控制技术

自动化控制技术是实现农业机械智能化的重要方式，当前国内外农业生产中自动化控制技术均得到广泛应用。在展开农业管理与生产时，在农业机械内安装电子视频监控装置，如为了实时管理与监控农业产品的收割过程，可在收割机、拖拉机等农业机械驾驶室内安装智能化的实时互动屏幕。或是，将自动化控制装置安装于大中型农业生产机械设备（插秧机、收割机、大型拖拉机等）内，对农业产品的生产、加工及处理等过程展开统一控制、管理，在提高资源利用价值的同时，实现人工成本的节约[4]。同时，智能化技术融入农业机械，能利用自动化控制技术完成农业产品相关数据信息的有效获取，其原理是依托传感设备实时采集与处理光照时间、土质条件、温湿度及地理环境等影响因素，在分析整合数据信息后，由传感设备传回计算机系统，自动控制系统会对这些数据信息展开分析处理，最后以指令的形式向自动化控制装置发送逻辑运算的结果，使农业机械生产活动得到自动化管理与控制。

1.4 机器人技术

机器人是人工智能技术快速发展下的产物，在农业生产实际中应用机器人技术，能对农业产品展开智能辨别、精确定位及实时跟踪，智能化管理农业生产。比如美国所研制的新型脉冲激光机器人，能对农业产品的覆盖范围、实际生长情况及产品直径等信息做自动采集，并对收集到的数据信息展开分析处理。具体而言，先是对农作物所处地理环境、土壤环境展开勘查，完成农作物四周地理环境、温湿度环境、气候环境等数据信息的收集，然后将收集的数据传送到中央处理器，展开大数据分析与统计，最后根据数据完成3D模型建立，并对3D模型展开层层筛选分析，旨在更深入地分析与研究农作物的重要信息，如生长情况等。

2 农业机械中智能化技术的发展趋势

2.1 加强研究开发智能农机管理平台

随着农机技术的持续优化，以及相关技术的快速发展，智能技术将在农业机械设备中得到更广泛地推广与应用，这也是智慧农业发展的必然趋势。而智能农机管理平台，能合理分析与规划应用各类技术。就当前智能农机管理平台应用情况而言，暴露出功能不全等问题，多数功能集中在农机管理和数据统计等方面，仍有待更细致的调整、优化，通过汇总利用大数据，合理调配各类农机资源。

2.2 深入研究农机智能作业技术

要想不断提升农业机械智能化水平，助力智慧农业的实现，应将更多目光投放到智能作业技术上，提高农机实际应用中的判断能力。通过应用智能技术，提升各类农业机械作业性能，加强智能作业技术的优化。应用智能农机，能使如下问题得到良好解决：其一，有助于各类农业机械自动化技术水平的提升，在传感器与视觉模拟等技术共同发力下，于作业过程中合理规划行驶路线、躲避障碍物、自动调整作业速度、获取农作物生长信息等[5]。其二，推动智能农业迈上新的台阶，应用电液一体化技术，智能化控制各类机械设备，并借助传感器技术，调整各类机械设备的作业能力与运转速度，以实现智能化控制的目的，确保智能控制足够稳定。

2.3 发展智能感知技术和逻辑思维技术

电子信息技术和计算机技术的持续发展，各类决策措施的稳定性、可靠性得到进一步提升，而农机智能化发展也应留意这一方面。智能技术是替代基础人脑决策的一门技术，但目前农业机械智能化发展中，感知技术应用不够理想，无论是传感器或是视觉设备的技术水平都须进一步提升，同时，其未能高度融合农业机械设备。所以，为促进农机智能化设备的应用，进一步发展智慧农业，需要加强研究智能感知技术和逻辑思维技术的实际应用。

3 结语

将智能化技术引入农业机械，能推动农业机械的现代化、集成化与智能化发展。而政策扶持、经济水平提升、农机科技创新，是推广普及智能化农业机械的重要前提，也是实现智慧农业的关键。虽然当前中国已有一些互联网企业加入到智能化农机的研发队伍中，但仍旧不够，还需发动更多企业、人才投身到这一领域，以更好保障技术的可行性，促进智能化农业机械的成果转化，从而促使中国农业机械智能化水平的不断提升。