在極飛的思考中,農業無人機、農業無人車這樣的硬件設備都是一個農業機器人系統的執行模塊,在一個統一的大腦決策下工作。大腦的決策則需要多維度的感知和數據積累。
作者 | 李威
“我們的產品線從農業的感知到決策再到執行來做,并不是各打各的,是連起來的一條線,最終實現無人化。可能兩個人就可以經營三千畝地或者是五千畝地。無人化不是沒有人,是盡可能少用人,但實現同樣的產量。”極飛科技CEO彭斌說道。
在主題為“農業從此大不同”的2020極飛科技年度大會現場,彭斌對年度新品進行了詳細的講解。這些新品包括P系列的兩款四旋翼農業無人機;為R150農業無人車新開發的播撒和割草兩個執行模塊;V系列雙旋翼農業無人機以及基于極飛睿圖測繪模塊實現的“AI處方圖”功能。
在農業無人機、農業無人車、農機自駕儀、遙感無人機、農業物聯網等硬件和智慧農業系統軟件之外,極飛還在建設數字農業的基礎設施。與將無人機引入農業同步,極飛在2016年開始建設云基站體系,并在2018年末、2019年初在國內建成了高精度的北斗導航網絡,共自己的硬件設備進行使用。
“極飛從三個維度做一個事情。”彭斌表示。這件事就是通過建立一個農業機器人系統,來推動中國農業的無人化進程。在極飛的思考中,農業無人機、農業無人車這樣的硬件設備都是一個農業機器人系統的執行模塊,在一個統一的大腦決策下工作。大腦的決策則需要多維度的感知和數據積累。
極飛科技聯合創始人龔槚欽認為,農業的Bug是人產生的。大型農業機械造出來后,效率就停在了機械上,取決于能不能請到熟練駕馭它的人,這個人會不會盡心服務。另一條路徑則是讓需要人操作設備的農業環節無人化,有效避免人帶來的不確定性,并通過軟件、芯片的更換實現軟性迭代,讓農業也能享受摩爾定律帶來的效能快速提升。
“前端種地的人他沒有辦法真正跟消費者連在一起。我們只能相信一個品牌,買它的東西,你沒有辦法單獨相信一個農民,去買這個農民的東西,價值鏈分配不均勻。農民手上沒有技術,我們在用城市里面的App跟農民手頭上的鋤頭賽跑,對農民是不公平的。”龔槚欽表示。極飛更長遠的目標是通過無人化的技術推動農業價值鏈的重新分配。
極飛希望讓農民掌握和使用數字化技術管理更多的土地,并且通過物聯網、區塊鏈、大數據等技術,把他們的生產過程全部與城市的消費者綁定。龔槚欽認為,當一個農民可以管理更多的土地,獲得更高、更穩定的收入了,就會吸引人才回歸到農業生產中來,讓農業重新獲得競爭力。
“想要發展農業,首先要有龐大的消費能力,去開啟這個需求模式。城市消費能力是農業價值鏈提升最最重要的基礎。其次,工業制造能力是一個國家現代化農業發展的前提。沒有這些東西不可能發展智慧農業。一些發達國家的效率非常高了,所以他們的動機不夠。中國這一代人非常相信技術改變生活。我們也越來越堅定這一件事情中國很有可能會成為全世界智慧農業的中心。”龔槚欽分析道。
截至12月15日,極飛累計為超過 931 萬農戶、7.8 億畝次農田、42個國家和地區提供了服務。
農業機器人的軀體
農業無人機、農業無人車、農機自駕儀是極飛整個農業無人化生態中的具體執行者,通過空地的配合來完成不同場景下的不同作業要求。同時,農業無人機和農業無人車本身的設計又是盡可能模塊化的,從橫向上實現了核心部件的通用,從縱向上提升了農業無人機和農業無人車的可迭代和可拓展能力。
在農業無人機上,極飛推出的P40和P80兩款機型,以及V40機型,都采用了SUPERX 4 智能控制系統,可搭配極飛睿噴、睿播和睿圖模塊,實現RTK厘米級定位,全自主地進行農田測繪、精準噴灑和智能播撒。
區別存在于,P80采用全新橫梁對稱式機身結構和雙電池動力設計,兼具精細化管理和高效化作業特性,可以更好地解決大田飛防植保的效率痛點。V40則追求在保證農事作業效果的同時,獲得生產效率的最大化。因此,V40采用了全新的傾轉雙旋翼結構,噴幅最寬可達10米,噴灑效率要超過現有相同容量的農業無人機。
在農業無人車方面,極飛此次在已推出的噴霧版、運輸版和拓展版基礎上,為R150農業無人車平臺增加了播撒版和割草版兩個版本。其中播撒版可以解決傳統人工施肥播種費時費力、投放不均勻的問題滿足大田、果園規模化播撒的作業需求。割草版經過一次路徑指引之后,就能在果園、草坪中自動執行割草任務。
由于我國地形地貌復雜、作物種類繁多,耕種管收各環節都亟需高適應性、靈活性的中小型地面智能農機。“中國農田里面擁有2000萬臺以上的中小型農機服務于各種各樣的場景,我們R系列就是用智能化和新能源的方式來優化其使用場景。”彭斌表示。
農田的AI處方圖
此前的遙感無人機、農業物聯系統和這次推出的睿圖模塊,則負責極飛整個農業無人化生態中的感知環節。基于這些感知實現的“AI處方圖技術”,可以識別農田邊界、作物密度與生長趨勢,為農業無人機、農業無人車、農機自駕儀的作業提供決策指引,讓自主均勻噴灑變成智能化的按需噴灑。
睿圖系統安裝在農業無人機的尾部,在噴灑農藥、施肥之前,讓農業無人機飛到30米高度轉一圈,就可以通過內置的高清攝像機和AI智能處理芯片,進行全自主飛行拍攝并由AI完成地圖拼接、農田邊界識別、果樹識別、構建三維地圖等工作,最終輸出為三維的“處方圖”,“把非常復雜的地貌連成一個虛擬的大田,一次作業完畢”。
在彭斌的介紹中,睿圖獲取的是農田種植作物的品類、田埂的情況以及水層等農作物生長階段的數據。通過多次采集這些數據,就會擁有進一步AI優化的可能。如果能把周圍的天氣預報信息、用藥施肥的信息放進去,又會有新的可能。“這個處方圖就像看病的病例,第一次看病可能是查查常見病,有沒有過敏之類的,之后信息就會越來越豐富。”
在AI處方圖技術的實現之前,極飛的農業無人機精準實現了均勻噴灑農藥,并不能在過程中動態調節噴頭、流量,實現精準的用藥。借助睿圖系統無人機擁有了可以分辨哪里沒有覆蓋植物、哪些地方的棉花長勢不好的能力,用戶在極飛農服App上就會收到“如果啟用AI處方圖會節省百分之幾的農藥”的推送,啟用之后,無人機在噴灑過程中就會根據AI處方圖的分析結果,自動調節噴頭。
針對購買V系列的農業無人機,從事農服工作的用戶,極飛還將贈送5000元的農藥、農資補貼。“我們希望通過使用AI處方圖與精準農機的結合,至少明年在這一款產品服務的農田里面降低10%的農藥使用量。我們也非常有自信,也非常努力在未來兩到三年的時間里實現至少減少30%的農藥使用量。”彭斌說道。
無人化農業中樞
擁有了感知和執行能力的極飛,需要一個可以綜合分析多方面數據,實現智能決策,并反饋給執行環節的中樞——XSAS? 智慧農業系統。這個系統連接著農戶、農場與農企,將農業無人機、農業無人車、農機自駕儀、數據服務、物聯設備接入到農場管理中,滿足農事生產的規劃和執行需求,實現生產力和盈利能力的最大化。
對于一個農場而言,系統可以精確記錄每一塊農田的作業時間、作物品種、生長周期、農資使用情況等信息,并結合氣候、土壤數據,輔助用戶進行決策。這種形態已經接近于極飛在2017年公布過的一張“無人農場”的概念圖,圖中地面上是機器人,天空中是無人機,云端有AI,然后用戶拿著手機在查看情況。
在江蘇鹽城大中農場,稻麥全程應用極飛的無人機開展病蟲草防除,還利用極飛遙感無人機全面實現了農田數字化,實現了田間巡查、數據采集的無人化;通過智慧農業系統的人工智能作物模型,為農業生產者提供基本苗識別、病蟲草分析、產量預測等決策輔助;全程應用極飛農業無人機、無人車開展病蟲草害防治,有效地解放勞動力并降低綜合成本。
“江蘇有上百萬畝農田在用我們的產品,黑龍江也是一樣的。規模很好的農場以及個體農民都有在用,我們跟當地政府也有很好的關系,他們非常支持我們的發展。我們相信未來有更多的地方會去,因為每個省都有優秀的農場,我們可以跟他們合作。”彭斌說道。
對于極飛而言,實現農業無人機噴灑農藥只不過是改造了中國農業生產鏈條上的一個環節。未來中國農業需要一個基于無人化的更完整的綜合解決方案,這是極飛需要掌控的最關鍵環節。這就需要利用5G、AI等技術,改造傳統農業基礎設,用更多智能化的機器人和更完善的管理系統幫助農業生產管理者高效地進行生產。
針對中國的具體情況打造一套智慧農業的解決方案,是極飛的機遇。“我們不會止步于現有的農業科技產品,迭代新品的速度較快,是因為農業迫切地需要我們提供更多能解決問題的技術和產品,同時我們也需要加快這個古老行業改革的速度。”彭斌表示。
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