自动驾驶在技术泛农领域的应用前景分析

□ 梁英杰 张理想

（江南大学法学院，江苏 无锡 214026）

一、引言

“国以民为本，民以食为天”，农业是国家经济的支柱，是保证一切生产的首要条件，是经济社会进步的重要基础。回顾改革开放四十年的伟大发展历程，我国农业迈向现代化的坚实步伐寓于其中。诚然，国家农业的发展已经取得了全球瞩目的进步，但当前仍面临着一系列问题与困难。农业依旧是我国现代化进程中最大的短板，受到传统地理因素的限制以及生产方式粗放、农业科技落后、农业亟待转型升级等非地理因素的制约。

舒尔茨认为，可持续增长的农业是发展中国家的经济发展的重要基础，而传统农业并不具备可持续增长的能力［1］。因而只有借助前沿科技的成果，才能促进农业的现代化发展；只有推进科技的进步与应用，才能提高劳动者的劳动效率及创造力；只有熟练运用科学技术的劳动者，才能在推动生产力发展中化为最踊跃的要素。西方发达国家在农业发展中逐步使用机械化、智能化的生产工具代替了人工劳动，大幅度提高了生产效率，成功实现了农业的现代化。相比之下，我国农业生产的机械化、智能化过程当中还存在着诸多不足，最紧要的是欠缺智能化代替机械化的革新技术。这不仅导致了农业生产中一系列作业环节的过程繁琐、效率低下，还严重阻碍了我国农业的转型与升级。同时，我国务农劳动力逐渐呈现出数量少，农业发展面临劳动力不足、生产效率低下、农民收入较低等诸多严峻问题。面对当前农业技术成长趋势，“十四五”规划中提出，要驱动农业科技引擎动力，依靠科技引领农业产业高质量发展。要努力增强智能化农业基础设施建设，加速推动现代化农机装备进入农田，激励农户积极利用现代化农机装备，实现精准化、智能化、科学化，线上控制经营农业生产。“科技是第一生产力”，要妥善处理我国农业发展面对的问题、推进农业的转型升级就必须依托科技，让科技成为农业高质量发展成长的助推器。

二、自动驾驶技术泛农领域应用现状

准确把握无人驾驶技术在农业领域的研究现状、剖析无人驾驶技术在农业领域应用中存在的问题，以期为无人驾驶技术的进步提供新助力、为其在农业领域的应用提供新思路。自动驾驶技术是当今社会最先进、最热门的技术之一，此项技术的相关研究与探索已经持续了近百年，其中美日德三国起步较早。美国通用公司率先提出了无人驾驶概念设计［2］。在自动驾驶应用的范畴中只有两种创新，第一是传统汽车的驾驶自动化，即制造商对自动驾驶技术的创新与运用。第二是将互联网技术应用到驾驶中，即把人工智能的学习、感知、控制技术运用到对自动驾驶技术的创新与应用［4］。

由于无人驾驶技术在交通运输领域展现出较强的灵活性、高效性，加之技术成本随科技进步而逐渐降低，于近十几年被广泛使用于现代农业领域。德国Bosch公司采用计算机、全球定位系统（GPS）和灵巧的多用途拖拉机综合技术，研制出可准确施用除草剂除草的自动驾驶设备，该自动驾驶设备可以在农场的各种地块间快速穿行，准确找到杂草并清除［5］。2016年，昆士兰科技大学Ball等开发出基于视觉和导航定位系统的立体视觉检测系统，为无人车生成无碰撞运动系统增添了可能［6］。虽然在我国无人驾驶技术的起步较晚，但近年来在农业领域的应用也越来越普遍。2020年7月28日，极飞科技在广州发布了全球首款量产的农业自动驾驶设备平台——极飞R150农业自动驾驶设备，这将农村的无人驾驶技术和无人化智慧农业生态又推上了一个新的台阶［7］。该自动驾驶设备通过计算和控制系统来识别障碍物和标识牌，能够实现自主导航和避障以及搬运功能，为车辆行驶规划合适的路径，在精细种植、自动巡田、农货运输、抗疫消毒等领域有广阔前景。

无人驾驶技术之所以在农业领域“大显身手”，主要是由于其技术本身具有如下优点：第一，无人驾驶是解决未来农业劳动力不足的重要选择。从近年来我国城镇化的态势来看，未来我国城镇化率还将稳步上升。同时，随着我国人口老龄化趋势的上升，特别是农业从业者老龄化的现象愈加严重。此时，无人驾驶以其独特的技术优势，可以贯穿于农业生产的产前、产中、产后等多个阶段，实现智能化的动态管理，在减轻农业劳动强度和提高农业劳动效率方面展示出巨大的潜力。第二，无人驾驶技术也是提升农产品质量与效益的有效途径。随着我国经济的发展迈向新高度，居民的生活水平也随之提高，老百姓从原来满足于温饱，转变为追求吃的营养、吃的安全、吃的放心。而对于传统的农业生产方式来说，很难满足如此多样化的需求。但是，如果将无人驾驶技术深度应用于农业生产领域，通过标准化、科学化、现代化的农业生产技术，则能够有效实现精细化的农产品生产与管理，大幅提升现有农产品的质量以及农产品的生产效益。第三，通过无人驾驶技术改造传统农业是时代发展的必然要求。传统农业依靠粗放式的生产要素投入已然在部分地区造成了资源浪费、环境污染和生态破坏。为了节约资源以及保护环境，通过新技术来改造传统农业生产方式是一个重要的发展方向。而无人驾驶作为高新技术的典范，如果能将其与生物、机械工程、节水浇灌等方面结合应用于农业生产中，不但能极大地激发农业生产效率，还能够为节约资源、改善生态环境做出卓越贡献。在无人驾驶蓬勃发展并不断向各行各业渗透的时代背景下，用无人驾驶改造传统农业已成为时代发展的必然要求［8］。

三、自动驾驶技术泛农领域应用存在的问题

自动驾驶技术可以合理配置农业资源，避免盲目的投入，提高产量和质量，降低生产成本。因此，加快我国传统农业生产技术向现代农业技术转型，是推动农业可持续发展的必由之路和大势所趋，但同时也存在着诸多挑战。

（一）农业科技壁垒使得相关技术进步缓慢

与发达国家的农业相较，我国农业自动化水平和集约化程度较低，与发达国家照旧存在着差距。这类差距体现在核心算法、重点设备、顶级芯片、高端产品与系统、软件与接口等方面，例如农业传感器种类较少，关键零部件依赖进口。农业科技发展缓慢，不仅会影响到自动驾驶技术在农业领域的推广，更会影响到其配套技术的创新，从而引发应用成本过高、配套技术不完善、便捷性不强等一系列问题。而这些问题的产生，又会对自动驾驶技术的应用与推广形成阻碍，难以达到科技促进生产，生产促进科技的良性循环。

（二）农业规模化程度低导致基础设施落后

当前我国农村农地生产经营方式是一个碎片化格局，碎片化经营大幅增加了农业基础设施的供给成本并导致供给不足，也极大地抬升了技术创新成本。农业自动驾驶设备批量生产以及农场投放普遍使用还需解决相关问题。相较于一般的无人驾驶设备，用于农业运输的无人驾驶汽车需要拥有更强的续航能力、更大的可承载量与对极端天气更强的适用性；而用于农事操作的自动驾驶设备则需要厘米级以上的精准定位系统、更高配置的摄像机和传感系统以及更专业的数据分析系统，这也导致了用于农业无人驾驶设备发展对完善的基础设施有更强烈的需要。同时，以家庭为单位的农业生产模式对自动驾驶技术的推广也形成了制约。由于无人驾驶设备的成本较高，因此当家庭中劳动力能够满足当前需要时，对于新技术、新设备的需求程度相对较低。

（三）农业吸引力低致使创新人才严重短缺

由于自动驾驶的技术门槛较高，而从事农业活动的农民对其的了解还有所不足，使得很多农民对应用自动驾驶技术所带来的优势认识不足。加之智能农机设备与传统设备在操作方式上差别较大，对农业智能化设备重视程度不足，这都不利于相关人才的引入，人才培养体系短时间内也难以建立。与此同时，技术的更新换代周期短，技术研发投入不足，相关人才储备缺乏，尖端人才远远不能满足需求。在高端人才总体不足和各行业都在踊跃吸引人才的现实情况下，还要面对农业生产的效益低和自动驾驶与农业结合相对繁杂等困难，这更加重了该领域的人才短缺问题。

四、自动驾驶技术泛农领域应用建议

通过国内外多年的实践，自动驾驶技术在农业领域的应用价值得到了充分的证明。自动驾驶技术能够创新农业生产工具及生产技术、改变现有的农业劳动模式、推动农业的产业转型与升级，对我国农业的智能化、现代化进程有着很强的促进作用。

（一）加大农业生产设备工具创新

农业要实现突破性的发展，生产工具的改良与升级是必不可少的，其对农业发展的影响也是最直接的。无人驾驶是一种集高级、精确、尖端于一身的技术，其在农业生产中要缔造效益就必须与传统农业生产工具实现有机结合，开发出智能化的农机设备，这些农机装备将是全新一代的农业生产工具。所以，应着力推广经自动驾驶技术改造后的农机设备，其可以对繁杂的农业生产状况做出最优方略，大大促进了农机设备的灵活性与适应性；无人驾驶技术可在较复杂环境中完成较复杂多样的任务，相比传统的农业生产工具来说，无人驾驶技术装备可以得到更充分、更高效的利用；这些新型农业生产工具最大的特点在于智能化。新型农机设备可以借助数据的连续累计来不断优化更新，功效将变得更加强大，综合功效也更加完善。通过自动驾驶技术对农业劳动生产工具的创新，可以有效提高农业生产效率，为农业生产开辟了全新的发展空间。

（二）推进农业智能化、规模化发展

从传统观念来看，农业是一种劳动密集型产业，通过大量人力资源的投入来提高产量。但随着边际效益递减，农业的发展便会遇到瓶颈。而在互联网、大数据、云计算以及人工智能等高新技术蓬勃发展的今天，提高农业发展的质与量则可以依靠新技术来实现。无人驾驶技能能创造出一种新的“劳动力”，它能代替农户更高效地完成农业生产活动，这可以节省大量劳动力的投入。“智能自动化”是对人类劳动的外部强化，它的自动化操作会比单纯人力操作更加精准和有效［9］。自动驾驶技术作为人工智能技术的典型代表，加强其在农业领域的应用与推广不仅能提高农业生产效率，更重要的是能够有效提升我国农业的现代化、智能化水平，突破传统农业的发展瓶颈。

（三）注重相关专业人才的培养与管理

人才，是推动科技发展的重要资源。自动驾驶技术在农业领域的应用，是提高农业发展水平的重要动力，其通过科学、智能化的工作路径安排，能够有效提高农业资源的利用率以及农业生产的效率，明显提升农产品的产量与质量。因此，为了切实发展好农业自动驾驶技术，就要加大对相关领域的人才培养，这既是挑战也是机遇。此外，还要加强对于人才的管理。应积极鼓励相关企业完善人才管理培训制度，提高相关领域人才的薪资待遇，不但要吸引更多人才，更要留住人才、加强人才的储备，完善智力和人才支持。

五、结论

随着自动驾驶设备及自动驾驶技术日趋成熟，其与农业的深度融合将会是解决当前农业生产问题、提高农民收入、促进农业现代化的重要途径之一。目前，尽管自动驾驶技术在农业应用中还存在着一些问题，但随着技术的不断成熟以及外在条件的不断满足，其必将成为我国农业现代化以及经济高质量发展的重要选择和有效路径。国家政策的扶持以及无人驾驶技术在农业领域中所展现出的蓬勃生命力，无疑证明了以无人驾驶技术为例的智能化、现代化农业时代即将到来。在此承前启后之际，我们应该充分发挥创新精神，在无人驾驶技术泛农领域不断探索。一方面不断加强相关技术的革新，推进无人驾驶技术的不断进步与完善，同时控制成本，促进其在农业领域的普及。另一方面，我们应从社会角度出发，着力解决好由于新技术的应用所产生的新社会问题，处理好人与社会、人与科技的和谐关系。