智能网联技术下农业机械装备发展思考

时间:2022-11-05 11:21:27

智能网联技术下农业机械装备发展思考

〔摘要〕智能网联技术是当前的高科技技术,代表着一个国家的科技水平和科技力量,是《中国制造2025》重中之重的优先发展项目。因此,各省市在中央的统一部署下,以《中国制造2025》为指导,在十大领域,开展了大量的研究和实施这方面的工作。本文就是从智能网联技术出发,陈述了智能网联技术的含义和应用。之后通过分析国内外智能网联农业装备的发展情况,结合广西农业生产的情况,提出了在智能网联技术的背景下,广西的农业装备的发展建议。

〔关键词〕农业机械装备;智能网联技术;网络建设;发展

无论是整个国家的农业还是广西农业,与发达国家相比,我们的农副产品都没有竞争优势,除了科技落后之外,农业机械化及其自动化程度尤其是智能网联化的高端农业装备水平不高更是主要原因。为了提高在国际上的竞争力,我国于2015年5月8日印发了[2015]28号文件《中国制造2015》,宗旨是建设世界制造强国,提高我国在世界上的综合竞争力;提高我国十个重点领域:新一代信息技术、高档数控机床和机器人、航天航空装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械、农业机械装备。国家将引导社会各类资源集聚,大力推动十大重点领域取得突破性发展。从《中国制造2015年》可以看出:农业机械装备是《中国制造2015年》的十个重点领域之一。根据《中国制造2015年》广西农机主管部门编制了《广西壮族自治区农业机械化发展“十三五”规划》,在这个规划中,又包含了水稻、糖料蔗机械化等其它的专项规划。但在这些规划中,大部分是以机械化为中心,融合智能网联技术的却不多。因此,本文根据广西的农业生产情况和广西农机目前的现状,重点讨论基于智能网联技术下广西农机的发展。

一、什么是智能网联技术

智能网联技术是人工智能技术和网络技术的合称,人工智能技术是人为模仿人类大脑的功能工作,如感知、学习、逻辑判断、决策等,在目前的技术条件下,人工智能技术只是具有人类大脑的少部分功能;网联技术是指多种网络互联互联在一起,实现信息互通共享的技术,它涵盖了移动互联网、因特网、云端、现代通信、现在信息、GPS(北斗)等技术。智能网联技术目前在汽车上的应用方兴未艾,尤其发达国家,争相推农机论坛GUANGXINONGYEJIXIEHUA出多种无人驾驶汽车,完善与之相关的法律,目的是占领未来汽车市场的份额。使自己的利益最大化。同样,在我国智能网联汽车的研究也投入了大量的人力和物力,力争走在世界的前列。目的就是改变中国汽车技术落后的现状,实现中国的汽车业的弯道超车,走在世界的领跑前列。同样,在农业装备方面,据《中国制造2025》重点领域技术创新绿皮书介绍,农业装备是融合生物和农艺技术,集成机械、电子、液压、信息等高新技术的自动化、信息化、智能化的先进装备。要实现这些装备的自动化、信息化、智能化,就需要借鉴智能网联汽车一样,让农业装备与网络相联,即智能网联农业装备,实现信息共享,远程监控,GPS与导航、云端及无人操控技术。最终目的是发展和提高我国的农业生产力,降低我国农副产品的生产成本,提高我国农副产品在国际的竞争力。

二、智能网联农业装备的目前的国内外的发展现状

自20世纪90年代开始中期,美国将卫星导航系统安装在农业装备上,从而开始农业装备高科技、高性能、智能化的先河。目前欧、美、日等发达国家智能网联农业不仅已基本实现全面机械化,而且智能网联农业装备也具有相当高的水平,虽然近年来,国内智能网联农业装备有了较大发展,但总体上还处在研发阶段,目前能够成熟与应用的几乎不多,目前使用的大部分智能网联的农业装备以进口为主,尤其大型的装备。由此可见,我们国家智能网联的农业装备水平与发达国家比较,是有很大差距的。

在动力农业装备,如拖拉机、自走式联合收获机械、植保机械等国外的产品,在行走、操控、人机工程等早已实现无人状态下工作。这些机械,上面各种传感器,装有多台计算机系统,在本机器上实现车内联网之外,还通过移动网络与大数据、云端计算、GPS相连,人们只要把手机打开就可以随时随地监控到这些机械的工作,并能用手机进行实时操控。这些设备本身既有了智能功能又与网络相连,完全不需要人在现场操控。近来,国内的“福田”“一拖”等农业装备企业,也开始重视农业装备智能网络方面的研究,但还在测试阶段,离实用还有一段距离。在作业农业装备,如播种、施肥、整地、田间管理等方面,也实现了无人操控激光平地、变量施肥与喷药等。通过引进和合资,使得国内的这类设备,一部分已经走在世界的前列,如带有智能网联功能的约翰迪尔系列自走式喷雾机广泛应用于玉米、高粱、棉花、甘蔗等高杆作物的大面积、高效率和精准植保作业。综合上述,在大型动力农业智能网络装备方面,国外已经实用化多年,我们正在起步阶段;在作业农业智能网联装备方面,我国通过引进合资等方式,有些已是国际水平。但总体还是落后。

三、智能网联技术下广西农业机械的发展思考

(一)广西农业机械装备发展的重点

广西有“八山一水一分田”之称,山地丘陵面积占总面积的77%以上,平原约占20%。广西主要是种植水稻和甘蔗。“十三五”时期是我区与全国同步全面建成小康社会的决胜期、深化改革的攻坚期、大有可为的重要战略机遇期,也是加快现代农业发展、全面深化农村改革的关键时期。根据《全国农业现代化规划(2016~2020年)》和《广西壮族自治区国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》,区农业厅制定《广西壮族自治区现代农业(种植业)发展“十三五”规划(2016~2020年)》。规划中明确指出了粮食产业、糖料蔗产业、水果产业、蔬菜产业、蚕桑产业是我区农业的五大产业,也是发展的重点产业。因此,我区农业机械装备的发展是立足这五大产业的需要。为贯彻落实《全国农业机械化发展第十三个五年规划》、《广西壮族自治区国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》等相关规划精神,结合我区农业机械化发展实际,广西农机局组织编制了《广西壮族自治区农业机械化发展“十三五”规划》(以下简称规划)。本规划包含《广西农业机械化发展“十三五”规划》和《广西水稻生产全程机械化发展“十三五”专项规划》、《广西糖料蔗生产全程机械化发展“十三五”专项规划》、《广西农业机械化技术推广发展“十三五”专项规划》等多项规划。这些规划是保证在城镇化发展中,农村劳力在向城市转移的情况下,采用先进的农业生产装备来完成我区农业稳定、高效、快速、优质、绿色发展的前提。

(二)广西农业网联通信设备的建设

1.完善移动网络和GPS(或者北斗导航)等

互联网的建设网络互联尤其是移动网络、GPS(或者北斗导航)、大数据、及云端与智能农业机械装备的互联,是农业机械装备实现无人驾驶、无人操控、数据上传、数据计算的精准保证。因此,在重要农业生产区域,必须建设快速、稳定、安全的网络和移动通信

2.建立资源共享办公室,协调各地智能网联

农业机械装备的运行智能网联农业机械转备的运行,不是孤立的单个设备自己在运行,它涉及到装备本身、移动通信、大数据、云端等设备。因此从省到地市应该有办公室来协调数据的共享,如地块图形、道路变化、地块墒情、病虫害预警及专家处理方案等等,都要求数据中心给予共享。

3.重点规划好耕地模块及道路建设

智能网联农业机械装备是在全自动无人操控状态下运行的,如自动驾驶、自动行进、自动施肥、自动整地,这就需要道路情况、地块的形状等资料信息。

(三)广西智能网联农业装备制造业的思考

1.采用技术引进、合资和政府政策支持发展

我区的智能网联农业机械装备制造业广西农业机械装备的生产制造企业,一直以来,都落后于全国。目前有一些服务于本区农业的低端装备,连自动化功能都没有达到,在此种条件下,想要靠区内力量直接跨越式发展到智能网联的农业机械装备是不现实的、不可能的,因此,必须走技术引进、合资生产、政府扶持的模式。

2.优先发展中型类动力和采收类智能网联型机械

由于山地丘陵面积占总土地面积的77%以上,平原约占20%。大型的地块不多,无法使大型机械设备顺利开展作业。因此,广西不宜发展大型的智能网联的农业机械装备,只能发展中小型智能网联农业机械装备。

3.引导部分农机管理部门及制造企业转为农业生产服务

目前有不少小型农业生产装备制造企业和公司,因装备了智能网络农业机械装备而实现无人驾驶、无人操控后,将失去市场,这个时候应该引导这些企业的服务也转移,从服行业中取得利润,把一部分政府补贴往他们身上倾斜,使农业机械装备真正为农民服务。

参考文献:

[1]www.gxny.gov.cn/govpublic/jcxxgk/ghjh/fzgh/201705/t20170502_534648.htmhttp:/l广西壮族自治区农业厅网《广西壮族自治区现代农业(种植业)发展“十三五”规划》.

[2]http:/www.gxnj.gov.cn/show.html?ID=2084a22e-fe9d-4abe-8867-9e6cd27c5459广西农业机械化局网《广西农业机械化发展“十三五”规划》.

[3]郑文钟.国内外农业智能化装备发展的现状[J].现代农机,2015(06).

[4]夏妍娜,赵胜著.《中国制造2025:产业互联网开启新工业革命》[J].机械工业出版社,2016(02).

作者:龚敏昆 单位:广西工业职业技术学院