從2022年到2030年,全球智能農(nóng)業(yè)市場規(guī)模預(yù)計將以10.8%的復(fù)合年增長率增長。這包括農(nóng)業(yè)機(jī)械、化學(xué)傳感器、計算機(jī)系統(tǒng)、電子產(chǎn)品和數(shù)據(jù)管理投資。
哪些因素推動了農(nóng)業(yè)部門自動化的興起,今天有哪些最令人激動和變革性的技術(shù)正在被使用?
推動農(nóng)業(yè)部門使用自動化的6個因素;
農(nóng)業(yè)技術(shù)部門的投資從2015年的近500億美元增加到2020年3月的4300億美元。以下是推動這一轉(zhuǎn)變的幾個因素。
(1)降低成本
由于利潤微薄,農(nóng)業(yè)行業(yè)需要推動效率和降低成本。減少人員是一個很好的開始,因?yàn)槭止趧油嫉睫r(nóng)場總成本的50%之多。
(2)解決農(nóng)場勞動力短缺的問題
1950年至2000年期間,雇傭的農(nóng)場工人的數(shù)量下降了52%。今天,35歲以下的農(nóng)民只占總?cè)丝诘?%。日益嚴(yán)重的勞動力短缺意味著農(nóng)民正在努力跟上消費(fèi)者的需求,并且正在浪費(fèi)產(chǎn)品。
(3)解決糧食短缺問題
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須增加至少70%,以滿足預(yù)計到2050年全球97億人口的需求。
(4)減少溫室氣體排放
自動化技術(shù)幫助農(nóng)民減少浪費(fèi),降低農(nóng)藥和化肥的使用。
(5)提高效率
自動化增強(qiáng)了農(nóng)場工人的作用,使日常工作更快完成,勞動強(qiáng)度大大降低。這不僅使工作環(huán)境不那么艱苦,而且還更安全,減少了受傷的情況。
(6)數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策
強(qiáng)大的作物監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析可以為重要的農(nóng)業(yè)決策提供信息,包括何時何地播種,何時收獲,以及如何儲存作物。更好的數(shù)據(jù)管理也使農(nóng)民在面臨惡劣天氣、干旱、蟲害和疾病時能夠優(yōu)化他們的產(chǎn)量。
農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中的創(chuàng)新自動化技術(shù)
垂直耕作
垂直農(nóng)業(yè)利用水培、氣培和自動化技術(shù),以垂直堆疊的方式種植農(nóng)作物,以最大限度地利用空間。大多數(shù)垂直農(nóng)場存在于受控的室內(nèi)環(huán)境中,這意味著它們幾乎可以在任何地方建立,無論是海運(yùn)集裝箱還是繁忙的城市中心。
這些農(nóng)場的產(chǎn)量是傳統(tǒng)耕作方法的數(shù)百倍,因?yàn)樗鼈兛梢栽谌魏螝夂蛳氯旌蜻\(yùn)行。垂直農(nóng)場的用水量也減少了70-95%,因?yàn)樗换厥蘸驮倮茫峁└迈r的產(chǎn)品,并且不太可能受到細(xì)菌的影響。
室內(nèi)農(nóng)業(yè)在2021年籌集了超過10億美元,據(jù)估計,現(xiàn)在美國有超過2000個垂直農(nóng)場,種植從生菜到漿果的各種產(chǎn)品。
自動化耕作機(jī)械
2017年,總部位于美國馬薩諸塞州的富蘭克林機(jī)器人公司推出了Tertill,這是一款除草機(jī),被認(rèn)為是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域第一個真正的自動化選擇。該機(jī)器人利用簡單的邏輯和無線通信的組合,將理想的植物與雜草區(qū)分開來,從而在不使用化學(xué)品的情況下實(shí)現(xiàn)無雜草花園。
五年后,農(nóng)業(yè)行業(yè)的自動化機(jī)械已經(jīng)變得更加復(fù)雜。例如,在2021年,西弗吉尼亞州的工程師開發(fā)了StickBug,一個六臂機(jī)器人,旨在為溫室環(huán)境中的作物授粉。同年,約翰迪爾公司在消費(fèi)電子展(CES)上推出了第一臺完全自主的拖拉機(jī),并在今年早些時候宣布它已經(jīng)準(zhǔn)備好開始耕作。
其他自動化技術(shù)包括可以在農(nóng)作物上噴灑殺蟲劑和除草劑的無人機(jī)、遙控拖拉機(jī)、自動收割系統(tǒng)和智能農(nóng)業(yè)應(yīng)用程序。
據(jù)估計,到2023年,自主拖拉機(jī)將在農(nóng)業(yè)技術(shù)市場上超過擠奶機(jī)器人。
以人工智能為動力的機(jī)器人
越來越多的人看到人工智能驅(qū)動的機(jī)器人完成重要的農(nóng)業(yè)任務(wù),包括精確耕作和作物監(jiān)測與分析。
例如,美國機(jī)器人公司正在開發(fā)一種完全自主的無人機(jī)??罩谐上窈筒シN能力使該無人機(jī)能夠捕捉到農(nóng)場的鳥瞰圖,并根據(jù)土地的最佳容量播種。
Aibono是一個端到端的農(nóng)業(yè)技術(shù)平臺,專門從事新鮮水果和蔬菜的聚集和及時供應(yīng)。微量基因組學(xué)提供了對土壤成分的全面和精確的了解,使農(nóng)民能夠做出更好的管理決策。另一個例子是 "鐵牛 "設(shè)施,它使用機(jī)器人和人工智能來保證每株植物獲得足夠的陽光、水和營養(yǎng)。
在我們看到世界上第一個完全自動化的農(nóng)場之前,可能還需要一段時間,因?yàn)楦叱杀竞蛧@產(chǎn)品可靠性的懷疑正在減緩農(nóng)業(yè)技術(shù)的采用。
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