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信息技术在现代农业中的应用有哪些好的思路?

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【郝奕成的回答(46票)】:

泻药。

@夕阳好美说的很好,个人感觉数据库的建立意义非常大。

首先我觉得这个问题本身已经是一个是一个非常深入的问题了。“思路”指向的一定不是过去或者当下,而是未来,而且“思路”一定是要解决问题的。

这个问题其实和之前答过的问题中国及世界的农业现状、发展趋势是怎样的? - 郝奕成的回答

有重合,重复的部分就不答了。

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背景

背景是,信息技术水平对于农业生产来说已经完全够用。我们所能想到的大部分的改进,基本上都可以在现有技术支持下解决掉,如果说我们在之后农业生产的改进上遇到了阻力,困难不会来自技术本身,而是来自知识和市场。

各类传感器都已经成熟,无人机,机器人,往上我们甚至能去动用卫星。但是农业这个领域本身对于信息科技并没有那么饥渴。在一个科研人员眼里也许一项改进意义巨大,但是用户本身可能并感受不到,或者对他来说根本没用。

为什么信息科技有时候没用?

信息科技在农业上的应用集中在数据采集和自动控制。这一点让信息技术在农业应用上非常有局限性。

一个农民手里拿着一个世界上最精准的二氧化碳测量仪站在自家的瓜田上,什么也改变不了。

“全世界超过90%的农业生产都是在低科技环境下完成的”-----马克.吐温

大多数情况下没有配套设施,信息技术便无从施展。而全世界范围来说,能有足够的玩具来完全施展信息技术的农业生产..真是少之又少。

信息技术在现代农业中可以说现存的已经有一整套科学成熟的方案了,问题是大部分人玩不起,所以落在应用上,你去谈那5%是没有意义的,他们是标杆,是旗帜,其他95%的人都还在朝他们慢慢走去。

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思路1,掌握姿势

如果能跳出这个箱子,不去考虑配套设施的话,我们能够提供给用户什么?

我们要怎么样让没了脚的科比来用我们的球鞋?

好吧..这不make sense啊,那我们不做球鞋了,他眼睛还没瞎,我们做球鞋杂志吧。

那我们来搞比利,哦不搞数据库吧。

摄于Demokwekerij 2014摄于Demokwekerij 2014

优势在于信息采集和自动控制对吧,那我们就搞各种sensitivity analysis (敏感性分析),把环境参数对于某个品种的影响搞清楚,通过信息的收集和分析来对增进一个植物品种进行了解。通过这种方式,绕开设备对信息技术施展的限制。理想情况下,到最后人们可以建立一个完整的植物信息数据库,对于主流作物的属性有一个十分清晰的认识,能够通过环境数据预测产量,花期,通过信息手段识别疾病虫害,在个个生长阶段给出最合理的操作建议,向上兼容自动设备,向下兼容人工。

当数据库足够完善的时候,有这样的能力的企业便可以完全取代现有的咨询体制,通过卖传感器,结合后续服务,保持足够的用户粘度。而且,这是不受设备限制的,因为提供的最终是知识,就算是对于技术极低的农业生产,也可以给出有用的建议,当然更多的情况下,这是一份安全感,有人在你背后的安全感♂。

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思路2:轻量化

为什么要提轻量化呢?看两个腻子。

图左:经典温室传感设备 图右:parrot flower power

左边是一个专业高科技温室的传感设备。具有一系的测量功能,例如风速,植物叶片温度,各种气体传感等专业测量功能。

右边是一个去年的产品,我的同事花园里就有一个,叫做flower power。左边的产品可以实现完整的数据采集并反馈到计算机来给控制系统提供控制指令,而右边却只能告诉你“哔,该浇水了”

脑补两位设计师的对话:

左:“我的设备可以测风速,测CO2,测...”

右:“你妈把花养死了”

左:“....”

左: “我的设备是专业的,你那就是玩具..”

右:“你妈把花养死了”

左:“....”

左:“你有的功能我都有,而且比你准确的多...”

右:“你妈把花养死了

左:“....”

左,卒。

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没错,这是另一种思路:提供轻量化的,有针对性的,模块化的解决方案。

这种思路说到底,是对市场的精准定位,这么一个简单,甚至可以说是弱呆的产品,为什么能火呢?就是因为开发者对于市场有非常深刻的理解。他一开始就没想要搞个牛逼的东西出来,他就是针对这些丧心病狂的植物杀手们,也许就是他自己的老妈,做了这么个产品,来帮助他们能够对手里养的植物手下留情....

(说到这我忍不住给我妈在网上订了一个)

信息技术已经发展到今天,我们不一定需要利用技术组合去搞高大全,在设备的限制下这很可能是得不偿失的,我们为什么不去...解决最蠢..最简单的问题,把产品做的简单,模块化,易拔插呢?

所以这里插播一个有趣的事情。

两个月前有一位荷兰农民找到了我们。

他说每天他要花1到2个小时找他家的奶牛。(他大概有100头牛,每天他都会因为各种原因需要在里面找出特定的一两头)

他的原话是:“it"s a pain in the ass" ♂他的原话是:“it"s a pain in the ass" ♂

每天要花两小时找牛???????》》》。。。。。....每天要花两小时找牛???????》》》。。。。。....

于是我们现在临时开了一个小project,针对他的问题,正在开发一个非常简单的小设备。

思路大概就是,你手机上按一下按钮,这头牛就会开始发光。然后你就能把它从牛群里找出来了....这位农民说..如果我们解决了他的这个问题,荷兰一半农民都会感谢我们。思路大概就是,你手机上按一下按钮,这头牛就会开始发光。然后你就能把它从牛群里找出来了....这位农民说..如果我们解决了他的这个问题,荷兰一半农民都会感谢我们。

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思路3:在食品质量,安全上做文章。

只谈生产。技术在农业生产上的应用最终目的无非:保产,增产,提高效率,降低人力成本

例如杀虫剂:保产。二氧化碳:增产。自动收获设备:更快,降低人力成本。这些手段也都可结合信息技术来提高效率。

抛开这些显而易见的不说,我觉得信息技术会在食品质量和安全性上大有作为。也许在不久的将来,我们能从超市货架上扫描二维码直接看到这批作物生长的摄影延时和产地,环境数据,农药残留值,土壤情况,运输信息。从生产到销售全程可追溯,农业生产变得对大众完全透明化。这些是过去的生产中没有的,而现在已经有条件去做的事情,只是要想想要怎么采用一种聪明什么样的方式把它转化成利益。

人们对于农产品最敏感的一直是价格,而近年来安全性也变得十分重要。也许这样的改进这并不能直接提升利润,但是长远来看它应当是有意义的,值得讨论。

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思路4:最优控制

在现代农业中,一些设备本身的效率已经很难再有所提高了。例如机械的耗油量,热交换的效率,CHP,灯具的工作效率等等等..当然人们也一直没有放弃在工程学方向上的努力,例如现在对于新光源的研究。

在信息时代,我们有了前所未有的能力来分析这些各类工具的组合和使用。

举个简单的例子,在我们自己家,如果太热,有两个选择,一打开空调,二开窗通风。二者都能达到降温的效果。但是什么时候开窗,什么时候开空调,我们是可以非常简单粗暴做出选择的。因为只有两个变量,外部温度,和室内温度。当外部温度比室内温度低时我们开窗就行,而外部温度高时我们就只能开空调了。

在农业领域,各类设备的配合会遇到大量这样的问题,而且比房间的情况复杂得多。同样是加热,选择哪一种加热方式,热水进入哪一个循环系统都是有讲究的。不科学的配合工具轻则浪费能源,重则影响结果。

如果说思路,在信息时代我们应该采取一种更主动的控制方式,在进行控制的时候不仅仅去考虑单一的环境参数,而是优化算法,去考虑多重因素,把他们都数字化,建立更完整的数学模型,综合的分析之后得出最优控制方案。

这就是Optimal control(最优控制)这里面涉及到大量的数学计算,大量的分析建模。工作量非常大,没有计算机和传感技术的帮助是不可能完成的,所以要感谢信息时代。

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总结

虽然农业科技并不是航空航天那样高精尖,也许很多人认为数据和计算对于农业领域来说并不是那么重要,在他们看来农业应用更多是被动的,例如缺肥就施肥,太冷了就想办法加热。但是在信息时代,软件和算法会变得越来越重要。智能设备也已经如此成熟,一个raspberry pi已经可以提供大部分农业传感器所需的功能,这让今后的农业科技产品变得更加轻量化,模块化,让用户可以根据自身需要而灵活定制功能。更加智能化的知识系统将会给种植户提供更方便简洁的技术指导,计算机一定会取代一批咨询师。

信息时代,农业也可以非常炫酷和smart。

抛砖引玉,希望几段文字各位看官老爷还满意,欢迎讨论,拒绝攻击性言论。

【路灯的等待的回答(11票)】:

农业领域,一切不以赚钱和偷懒为目的信息技术应用都是耍流氓。

我研究生阶段做的遥感。很多农业专家或者团队都搞了不少有关农业遥感的课题。遥感是十分讲究尺度的技术。在全国全省全市这种范围根据遥感图像的解译是可以对农田状况进行分析的。但是对于一亩地来说,遥感技术的优势不再明显。首先对于一亩地来说卫星和航片的比例尺太小,不够精确,同时同谱异物的现象严重。如果用四旋翼之类的工具,成本上升,不利于生产。

现在种粮食一亩地的利润才600-800元,根本用不起什么信息技术。如果种水果用到我还相信。

答案一中智能灌溉用到信息技术的可能性大,后面的留着给政府做形象工程比较好。因为对农业来说生产者比消费者要重视信息技术得多

我们现在试图建立一些数据库模型,比如无土栽培种兰花种蔬菜。温度湿度酸碱度风速风向COD光合效率等等参数利用传感器来收集,建立数据库,通过研究找出不同参数对最后产品的影响,所有监测的数据分析的结果全部传在农场主手机上。这种构想在荷兰已经进行了很多年的实验。荷兰人想让温室变成工厂一样可控,从而大规模标准化生产花卉。但是数据库建立和算法的发明迟迟没有达到人们满意的效果。

信息技术对于农业的核心帮助是1、提高产量质量,2、预测价格。其中1不仅仅涉及到数据库技术还涉及到传感器技术,这个党国差的还很远。

【墨磊的回答(1票)】:

智能灌溉

通过自动化与信息化,进行定时定量的给水给养。

最大限度的节水与低污染。

瓶颈应该在成本利润比上。

农产品产销管理

从产地、运输、加工等各方面,关联各类食品信息:

比如农产品养殖过程中的一切用水用肥用料信息;

又比如餐桌上用户的营养搭配管理。

一方面食品安全有了一定保证,

另一方面,不得不压缩的产品中间环节,这样也许能降低农民伯伯的种植成本吧。

随着物流的发展,这一想法应该有可行性。

全国范围内农产品的按需调度。

【李旦的回答(2票)】:

美国农业目前正在进行的,“俗套”的大数据和智能化。

其中的重要力量是因转基因等技术而“臭名昭著”的孟山都及其竞争对手杜邦,抛开他们过往的“斑斑劣迹”,他们的创新意识和投资眼光还是很令人佩服的,堪称农业领域的谷歌、苹果。

得益于智能手机和平板电脑的便携性,美国农民现在可以在田间地头获取各种数据和建议,增产增效。

http://www.xcf.cn/newfortune/qianyan/201407/t20140728_617735.htm

在杂草辨识程序之外,孟山都还推出了一款针对玉米虫害的App,根据玉米害虫往年的季节规律来预报到达具体地块的时间和危害程度,并提供相应的解决方案。

另一农化巨头杜邦先锋则在2013年7月推出了一款手机应用Pioneer Field 360,主打作物生长流程管理的概念。这款程序结合了强大的分析工具和实时数据,种植者只需在使用之初输入方位、开始日期以及相对成熟度,就能预测作物的生长进度,查看降水预报,并据此计算出其发育成熟程度,了解作物的生长关键期。此外,杜邦先锋还开发了Field 360 Notes和适种性应用。

2012年,孟山都以2.5亿美元收购了农业公司“精准种植”(Precision Planting),这家公司能够让农民在不同区域选择以不同深度进行种植,成为孟山都走向“双向种植”的第一步,即接收和分析数据,告诉农民该种植什么、浇多少水,如何灌溉。

2013年底,孟山都又以9.3亿美元收购了天气保险公司Climate Corporation。后者曾收到过来自谷歌风投、Founders Fund等机构的注资,主营业务是向农民卖天气保险。该公司的厉害之处是收集了30多年的天气数据、60年的农作物产量数据,以此为基础开发出自助投保服务,客户登录其公司网站,确定特定区域及时间段内需要投保的气温或降雨量范围,公司能在收到订单后100毫秒内完成风险评估,并在线开出个性化定制保单。此外,不同于保险业惯常做法,在这里农民无需申报赔付,一旦天气变化幅度进入了赔付标准,公司就会自动赔付。

【李振的回答(1票)】:

学校建立了农业大数据中心,我不是相关专业的,从我们院长那里了解到。

举个例子:可以根据土壤肥沃程度控制播种机械自动调节播种密度之类的。

【李伟的回答(0票)】:

抱歉,这个看不透,曾经想做的事情很多,人力,资金,魄力都限制了。

我目前从事育种行业信息化方面的工作。同行业的欢迎交流,

【王继林的回答(0票)】:

个人认为通过互联网将部分农业种植和人们生活需求结合起来是一个很不错的方向

【晨曦沐风的回答(0票)】:

———————————————————

答:用于网络信息平台的建设,对农产品信息平台实时发布、更新和维护。

广泛收集各地产品的产情,及时发布各地产品供应数量信息。各农产品批发市场根据近几年的数据,测算需求数据,概括每天的进货量及时公布需求信息,反馈给信息发布平台,使信息平台能够及时检测各地供求情况,促进农产品在市场中的高效配置。

信息平台的建设既要政府无偿提供信息服务,又要鼓励互联网公司提供又长信息服务,为农户获取信息资源提供技术支持。

【童大鹏的回答(0票)】:

物联网在现代化农业中检测各种天气或者农作物的生长环境,然后结合自动化技术,做精细化农业种植。

【王雨辰的回答(0票)】:

植物大战僵尸网络版

【素清的回答(0票)】:

信息化正在改变农民生产方式,知道了 “春天种什么对,秋天卖什么贵,买什么生产资料最实惠”。

已经深入应用到农业生产,经营,服务,管理各个环节中。农民可以利用软件和农机具进行智能化的种植,精准灌溉和施肥,可以利用农场管理系统来管理自己的田块,安排生产任务等等。通过查询菜价信息来给自己的农产品定价,或者通过专业网站进行产销对接等等。

【不给笑脸的回答(0票)】:

不管是建立什么农业信息数据库还是实现水肥一体化or 精确灌溉,所有这些新技术,谈到应用,都要先初步了解一下中国的农业生产现状好吧。

先不说这儿搞个什么系统那儿整个什么基地之类的粘贴复制基本都有先天缺陷,也不说那些所谓的试验数据都是肿么来的,单就研究目的、国内外背景、拿来的主意合不合适用,先搞明白了也好啊。

我认为,最好的思路是zfnybm 先和农民伯伯喝杯茶,谈谈人生,再聊聊理想,最后再说说这地到底该怎么种。

【知乎用户的回答(0票)】:

同人工智能在现代社会管理应用中有哪些好的思路。

信息技术换成人工智能,植物换成人。

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