什么是农业科技？农业的未来

农业即将被统称为农业科技的新兴技术浪潮所颠覆。从无人机和传感器到机器人人工智能，这些先进的工具在解决不断增长的粮食需求和环境压力方面具有巨大的潜力。这份综合指南探讨了一系列改变现代农业的农业科技创新。

我们将调查软件、硬件、机器人和数据分析模型等推动未来农业发展的关键类别。对于正在权衡是否采用农业技术的农民，我们将分析农业技术的优势和实施挑战。有一点似乎是肯定的--数据驱动、精确和自动化的农业将在未来几年彻底改变生产力和可持续发展。

什么是农业科技
 软件解决方案
 人工智能
 无人机和传感器等硬件技术
 机器人技术
 如何在您的农场实施农业科技
 农业科技应对农业挑战
 关于未来农业技术的重要启示

究竟什么是农业科技？

农业科技泛指用于改善农业实践和生产力的任何技术。
快速发展的农业科技领域包括：

优化决策和运营的软件平台。
自主无人机和机器人农用设备等硬件工具。
先进的传感器可测量土壤化学成分、作物成熟度、湿度等。
GPS、绘图和视觉系统，用于跟踪田地和牲畜。
人工智能、机器学习和预测分析模型。
物联网和其他新兴技术仍在向农场推广。

随着全球人口激增，这种由技术推动的转型旨在可持续地提高产量和效率。农业技术实现了日常工作的自动化以及数据驱动的管理，这在以前是不可能实现的。

随着农业技术证明了其投资回报率，其采用速度也在不断加快。最近的调查显示，目前大约有 70% 的农场采用了某种程度的技术，如 GPS 测绘或作物传感器。2019 年，农业科技支出达到 170 亿美元，预计到 2025 年将达到 300 亿美元。接下来，让我们调查一些为农场提供支持的现有著名农业科技软件。

当前农业软件类别

专业软件现在可以帮助农场进行规划、协调、跟踪产量、监测作物、管理库存、培训人员等等。农业软件概述.

以下是一些最具影响力的农业软件类别：

农场管理软件

农场管理软件可帮助农民概述、分析和优化其整个经营活动。这些平台将设备遥测、作物产量、工资、会计、时间表、许可证、合规文件等数据汇集到一个中央系统中。这些综合数据为种植、支出、存储、销售和人力资源等方面做出更好的决策提供了依据。

FarmLogs、Croptracker 和 Agrivi 等流行的解决方案提供强大的免费计划，而 FarmFlo、AgriWebb 和 Granular 等公司则提供具有附加功能的高级软件。大多数软件与移动应用程序集成，可随时随地访问。价格从免费到高级功能的 $8/acre 不等。

精准农业软件

精准农业利用全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）制图和传感器，指导田间进行针对性极强的干预。专业软件综合了来自气象站、土壤探针、无人机、拖拉机车队等的海量数据流，根据超本地条件制定精确的耕作行动。

主要品牌包括约翰迪尔运营中心、 Trimble 农业软件和 Climate FieldView。这些程序与 GPS 引导的自动拖拉机集成，能够以厘米级的精度进行播种、喷洒、翻耕和收割。订阅费用为每年 $500-$3000 美元。

作物监测/侦察软件

对作物进行日常监测以及早发现问题至关重要，但却需要耗费大量人力物力。作物监测软件结合了卫星图像、无人机拍摄、传感器数据和人工智能，可自动识别作物压力、预测产量，并提醒农民注意疾病、虫害、养分缺乏等迹象。

公司如谷神星Gamaya、Taranis 和 Agremo 提供专门的作物监测软件服务。这些工具可以识别人类侦察员会忽略的问题，同时覆盖的面积也要大得多。从标准分析到高级分析，每英亩每月的费用大约为 $2-$12。

农业人工智能：农业革命

人工智能 (AI)、大型语言模型、计算机视觉和神经网络在农业中的集成正在彻底改变我们的农业方式。以下是这些技术如何产生重大影响。

大型语言模型

决策协助：大型语言模型，例如 agri1.ai 可以分析大量农业数据，为农场管理、作物选择和害虫控制策略提供见解和建议。
定制报告和预测：它们可以生成有关农作物产量、土壤健康和市场趋势的报告和预测，帮助农民做出明智的决策。

计算机视觉

作物监测与分析：计算机视觉系统擅长监测作物健康、识别疾病和评估作物成熟度，从而能够及时采取干预措施。
自动收割：这些系统引导机器人收割机准确识别和采摘成熟的农产品，从而提高效率并降低劳动力成本。

神经网络

预测分析：神经网络分析天气、土壤条件和作物生长模式，预测产量和疾病风险等结果，从而采取积极主动的农业实践。
资源优化：它们协助优化用水、施肥和其他投入，确保可持续和高效的农业。

对农业的影响

提高效率和产量：这些技术使农业更加精确和高效，从而提高产量并减少浪费。
可持续发展与环境保护：人工智能驱动的实践有助于可持续农业，最大限度地减少环境足迹。
成本效益和可扩展性：借助人工智能，各种规模的农场都可以优化运营并降低成本，使更广泛的农民能够使用技术。

尖端农业硬件技术

先进的农业硬件采用机器人、自动化、成像和传感技术来更有效地处理基本的农业任务。以下是一些最有前途的新兴农业科技硬件工具。

无人机

配备专用传感器和摄像头的无人驾驶飞行器可以轻松勘测广袤的田野。无人机可绘制详细的作物地图，检测灌溉问题，并确定害虫/疾病爆发地点，以便及早干预。农用无人机还能对作物进行安全、有针对性的喷洒，最大限度地减少漂移。

受欢迎的机型包括专为农作物喷洒设计的大疆 Agras 系列。SenseFly 和 Sentera 也提供捆绑先进分析软件的农用无人机，以增加空中洞察的价值。商用级无人机的价格通常在 $10,000 到 $30,000 之间。

在 agtecher 上发现无人机.

机器人挤奶系统

全自动挤奶系统应用机器人技术为奶牛挤奶，无需人工。单个机器人挤奶装置可处理 50-100 头奶牛，由于挤奶次数更多，牛奶产量往往更高。机器人清洗乳头、安装挤奶设备并控制奶流。

Lely、GEA 牧场、Fullwood Packo、BouMatic 和利拉伐等领先供应商提供全套机器人挤奶台。它们的高效率使牧场能够大幅扩大牛群规模。然而，每台机器人挤奶机需要 $150,000-$250,000 美元的投资。

自主拖拉机和农用车

自动驾驶拖拉机和其他通过全球定位系统操作的农用设备，无需人工驾驶。自主技术可自动完成耕地、翻地、播种、喷洒、收割等工作。约翰迪尔（John Deere）、凯斯艾尔（Case IH）和久保田（Kubota）提供商用自动拖拉机，而 Monarch Tractor 等初创公司也正在进入这一市场。

全自动设备依然昂贵，但成本正在下降。新的机器人即服务拖拉机模式也实现了经济实惠的租赁。它们能够在极少监督的情况下全天候作业，有望彻底改变生产方式。

创新型农业机器人

虽然机器人仍在发展之中，但它正在接管越来越多的农场职责。

农业机器人创新包括

机器人水果和蔬菜采摘机

生鲜采摘一直是一项缓慢、劳动密集型的工作。但像 Agrobot 和 Abundant Robotics 这样的机器人配备了先进的抓手和视觉系统，可以识别并轻轻采摘成熟的农产品。尽管能力有限，但他们的能力将迅速扩展到更多的水果和蔬菜。发现： IAV 的自动水果采摘机器人.

自主除草机

精确除草机可以稀疏田地，杀死不需要的植物，同时避开农作物。开发商如耐奥科技和农场智慧建造可以使用微型火焰、电流或机械工具来除草的机器人。他们的无化学方法更具可持续性。发现：绿地机器人：无化肥农业的革命性方法

牲畜监测机器人

现在，地面和空中机器人可以在谷仓中自主移动，对动物进行监控。Antelliq、Cainthus 和 HerdDogg 等公司生产的牲畜机器人可传输动物个体的健康数据，以预测疾病并跟踪饮食/活动模式。持续监测可改善动物福利。

自动喂料系统

饲喂自动化使农民能够以最少的劳动力分配饲料。 Lely、AGCO 和 Pellon Group 等公司制造大型饲料分配机器人。他们为每组牲畜混合精确的口粮，并按照计划的饲喂计划进行交付。发现： Zeddy 1250：精密动物喂食器.

尖端农业技术模型与分析

先进的数字模型和预测分析工具从农场数据中提取见解，以指导更好的决策。

作物产量建模

复杂的算法对历史产量数据、天气模式、土壤类型和其他变量进行分析，从而预测作物的预期产量。aWhere 和 CropMetrics 等初创公司提供产量估算建模服务，帮助农民制定计划。

病虫害风险预测

通过分析实时天气数据、降雨概率、作物生长阶段和前一年的虫害水平，人工智能模型可以识别出虫害爆发的成熟条件。预先警告使农民能够采取预防措施，并对有风险的耕地进行先期处理。

灌溉与用水优化

结合土壤传感器数据和天气预报，算法可生成超精确的灌溉处方。根据超本地湿度水平指导用水，既能防止浪费，又能最大限度地提高产量。

养分管理计划

预测分析技术根据土壤营养数据、作物需求、产量目标和养分模型，为田地内的每个区域设定理想的施肥量。这种精确性可减少过度施肥，从而降低成本和污染。

库存与商品预测

通过整合历史供应数据、生产估算、需求趋势和其他信号，农场可以预测最佳库存量和未来商品定价，为更明智的营销提供信息。

如果您对这些系统感兴趣： 2023 年国际农业技术展览会前沿创新技术抢先看

在您的农场实施农业技术

有兴趣集成更多农业科技工具但不确定从哪里开始？

请遵循以下分步过程：

步	描述
评估农场面临的最大挑战	准确定位阻碍生产力的首要问题，如劳动力短缺、天气变化、疾病爆发或产量低等。这样就能将技术投资重点放在优先解决的痛点上。
研究应对这些挑战的农业技术解决方案	搜索适合您需求的工具。例如，希望节约用水的农场可以探索土壤湿度传感器、航空测绘或灌溉自动化技术。
从小规模试点计划开始	在扩大部署之前，在有限的范围内测试潜在的农业技术。根据农场条件调整解决方案。在进行重大投资之前，可以先进行小规模试点，以便学习。
审查投资回报	权衡从农业科技试点项目中实现的效益是否值得全面采用。根据已经实现的节约，计算扩大投资规模的投资回收期。
在发展技术的同时发展员工技能	通过供应商培训计划和社区学院课程，确保您的团队掌握使用新技术的技能。用人的能力补充技术的不足。
设计基础设施以支持农业科技	审核您的连接、电力系统和设施。根据需要升级高速互联网等基础设施，以充分利用最先进的解决方案。

农业科技应对农业挑战

虽然每个农场都面临着独特的情况，但农业技术有助于克服一些共同的障碍：

农业技术 (AgTech) 在现代农业中变得越来越重要，可以通过自动化解决劳动力短缺等挑战，并通过智能机器提高生产力。它通过使用精确数据来更好地预测气候影响和进行运营调整，在管理天气不确定性方面发挥着关键作用。

威胁/挑战	技术驱动的解决方案
劳动力短缺	利用机器人和智能机器实现日常工作自动化，可以在无法找到合格员工时填补空缺。数字化工具还能提高工人的工作效率。
天气的不确定性	精确的田间数据增强了对小气候影响的预测。对灌溉、病虫害预防和收割的实时调整可减轻困难条件造成的损害。
运营成本高	人工作业自动化可减少昂贵的劳动力支出。随着时间的推移，效率的提高还能减少燃料、化学品、电力和设备维护的开支。
世代传承	数据驱动、技术支持的现代技术有助于吸引年轻农民。自动化还通过获取操作员的知识来简化农场转移。
不断变化的消费者偏好	详细的数据有助于创造新产品。可追溯性支持本地、有机、可持续种植和其他新兴消费需求。
利润率收窄	通过最大限度地提高产量和优化化肥等各项投入成本，农业技术提高了农场的盈利能力。提高产量，减少浪费，从而提高利润。
采用农业科技时的风险和注意事项	农业科技创新者承诺带来巨大利益，但农民应该降低期望。主要风险包括数据隐私和安全问题、技术成本超过投资回报、关键任务过度依赖技术、不同系统之间的集成挑战、农村互联网基础设施不足、维护网络物理安全。