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芒种时节,某地为何无人收割小麦?

时间:2020-09-21 11:44:14      阅读:38      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:研发   机器人   趋势   需要   负责人   联合   依赖   阶段   选择   

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By 超神经

场景描述:芒种刚过,全国都陆续进入了麦收时节。对于小麦的驯化种植,已经有了万年的历史,但麦子的收割方式,却在几千年的时间里都没有发生变化。科学技术的进步,彻底改变了这一行业,而 AI 等方法的介入,正在加速这一进程。无人驾驶收割机,卫星数据和计算机视觉的使用,也许会让人们从田间彻底解放出来。

关键词:智慧农业  收割机 无人驾驶  卫星图像

过了芒种时节,大部分地区都陆续进入了农忙的阶段。芒种就是有芒的作物,如大麦、小麦等已经成熟,正式进入收获的环节。
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但这个时节天气容易突变,收麦等工作需要争分夺秒,所谓「春争日,夏争时」,农业生产进入了夏收、夏种、夏管的「三夏大忙」时节,收割小麦也会被称为「虎口夺粮」。

面朝黄土背朝天的小麦收割,正在成为一种历史记忆,随着科技的发展,新的方式正在逐步改变这种传统。

小麦:牵动人类命运的重要作物

在赫拉利的《人类简史》中,对于农业革命的论述里,有这样一个说法:不是人类驯服了小麦,而是小麦驯服了人类。

而他给出的理由是,小麦的种植需要花大量精力,人们为了饱腹,只能精心呵护它们,对其松土施肥烧水捉虫,并且从游牧变为定居。

人类在历史长河中做出的选择 —— 小麦,也一定程度影响了自己的进化,比如长期的劳作生活,让人类患上了一些新的疾病,比如腰间盘突出等,但这些并不影响我们对小麦的依赖。

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小麦种植至少已有 1 万年的历史

小麦作为一种主要的粮食,很大程度地改变了人类社会结构,即便是今日,小麦也稳居三大谷物之一,而花样百出的面食文化,则让我们越来越离不开小麦。

同时小麦的种植历程,也成了人们生存斗争的一个环节。临近麦收环节,如何将辛苦劳作的麦子收割入仓,也几乎是一部科技奋斗的历史。

在很长的一段时间里,小麦收割的方式都没有太大的变化,而科技的发展和普及之后,传统的劳作方式才逐渐退出舞台,小麦收割才迎来机械化的发展之路。

联合收割机之前,人类用了几千年的人力

说到收小麦收割,一个青壮力加上一把镰刀,这个简单的劳动组合,在很长一段时间里,都充当了小麦收割的主要方式。

「足蒸暑土气,背灼炎天光,力尽不知热,但惜夏日长」,从刘禹锡这首《观刈麦》的场景,直至上个世纪活跃在西北地区的「麦客」,无数劳动人民都仅凭借镰刀和肩膀,用数不尽的汗水换回了一粒粒粮食。

麦客们活跃于上世纪七八十年代,在那些麦熟时节,他们由东向西,按照麦子成熟早晚的方向,一路走一路替人割麦赚钱。在小说《白鹿原》里,主角之一的黑娃就做过麦客。

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即便是今日,有些地方还保留着人力收割的方式

在人力收割持续了漫长的岁月之后,科技的力量慢慢的渗入到农业中来,开始解放人力。

1799 年出现了最早的马拉圆盘割刀式收割机;

1831~1835 年,畜力作为动力的小麦收割机在美国逐渐普及;

1920 年以后,由于拖拉机的普遍使用,拖拉机牵引的联合收割机开始登上舞台。

此后联合收割机不断发展,它作为农业中最伟大的一个发明,逐渐成为大规模使用的利器。不过相比于小麦的种植历史,机械化的收割进程显然落后了太多。

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大型谷物收割机一天能收割 400-500 亩小麦

而现在,人工智能等技术引入的收割方式,势必将加快这一流程。

当小麦收割遇见 AI

借着 AI 发展起来的智慧农业,一个可能的趋势就是无人化农场的逐步实现。

哈珀亚当斯大学探索了一个免耕农业的项目。由学校的研究人员和企业进行合作,探究不需要人类查收农事。在 1.5 英亩的实验田中,农作物的种植、照看和收割都由机器人农民完成。

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英国哈珀亚当斯大学在实验的无人农场

通过对拖拉机和联合收割机等器械的简单改造,实现了种植流程的全面自动化管理。甚至还用无人机作为「侦察员」,对收割流程提出智能化的建议。

而这个项目的初衷,除了要解决英国劳动力短缺的问题,还源自一个理念:他们认为农业仍然停留在 20 世纪、重规模的思维模式中。还追求大量喷洒喷农药;建立在工业基础上的收割过程,会出现很多浪费。

在他们的项目中,「机器人农民」,成功地在很时间内,精准地收割了约 4.5 吨的麦子,用很低的成本收获了 20 万英镑的作物。

「从技术角度上讲,人类不亲自从事劳作,农场同样可以实现收割等流程。而且我们已经实现了这一点。」相关的负责人这么说到。

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中联重科研发的无人驾驶谷物收割机
于去年在江苏兴化进行了演示示范

将无人驾驶、物联网等技术引入收割环节,将逐步实现更快捷的无人收割流程,无人农场等精准化农业也正在成为现实。人类在小麦收割上的辛苦历程,也许该划上句号了。

计算机视觉下的大视野

除了自动化收割的发展,对于收割部署方面, AI 也具有「超能力」。卫星图像、计算机视觉、远程信息处理和基于云的移动应用程序,就是最有力的法宝。

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卫星影像下的农作物分布

在小麦成熟后,通过卫星成像,各个地块作物的成熟度的数据将会被显示出来,再结合气象数据和机器学习算法,就能得到最合适的收割计划,便于收割和下一季的种植。

IBM 也利用 Watson,做了类似的尝试,他们通过天气等因素,预测分析,人工智能,气象数据和物联网传感器,为农民提供有关耕作,种植,喷洒和收割的相关方案,实现智能化农业发展。

美国国防部研究也曾为笛卡尔实验室拨款 150 万美元,用于监测和分析中东和非洲的小麦产量,有效地避免饥荒和政治动荡。另一家名为 TellusLabs 的公司,也使用机器学习算法,根据卫星图像,来预测多种作物的产量。

不论是小麦驯服了人类,还是人类驯服了小麦,在科技进步的同时,小麦的收割越来越容易和高效,省去了人力的投入和辛劳,人们也不必再和天气时间赛跑。动动手指,也许就完成一年的收成。

能将人类从割小麦的劳苦中完全拯救出来的,也许就是 AI 。
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芒种时节,某地为何无人收割小麦?

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