極飛科技秋收起“翼”,推動農村技術革命

作者:極飛科技 本站發布時間:2019年09月30日 收藏

  2019年9月,極飛科技在新疆農村開展了一場規模空前的全國農業無人機聯合噴灑作業——秋收起“翼”活動。八月下旬以來,將近3000架極飛植保無人機、1500多名飛手、1000多支飛防隊伍陸續從全國各地奔赴新疆,聯合新疆本地的1500余架無人機,為棉花噴灑“脫葉劑”,幫助農戶增產增收。

  無人機下鄉

  脫葉劑是一種生物調節藥劑,它能讓棉花在同一時段內吐絮、成熟、落葉,方便機器進行統一采收。近幾年,隨著農村勞動力的減少,大量棉農采用機器采收棉花。據新疆農機局統計,新疆棉花的機采率已從2016年的21%增長至2018年的30%。

  2017 年,為了應對棉農用無人機噴灑脫葉劑的爆發需求,極飛通過互聯網,第一次從全國調度上百個作業隊、超千架植保無人機,噴灑棉田面積超過200萬畝,從此引發每到棉花成熟季,全國各地無人機赴疆下鄉大規模作業的潮流。2018年,極飛秋收起“翼”累計作業面積近670萬畝,與2017年同比增長155%%;今年僅用了三周時間,便完成了1500萬畝面積的噴灑。按照當前進展估計,秋收起“翼”作業面積將超過2000萬畝,與去年同比增長將超過200%。

  極飛最早是在2013年發現無人機噴灑脫葉劑的應用場景。當時,棉農主要使用人工、拖拉機兩種方式來噴灑。人工噴灑非常麻煩,因為人一走進棉田,一不小心就會碰掉“棉桃”,加上雇工噴藥的費用,成本比手工采棉還要高;拖拉機噴灑脫葉劑,費用相對比人工便宜,但進入棉田后就會大量軋壞棉花,導致棉田減產。以1000畝的棉花田為例,如果使用拖拉機進行噴灑脫葉劑,來回至少需要各開3趟,一趟下來就會壓壞大約1畝面積的棉花,總共6趟機車,將會造成5-6畝的棉花損失,以每畝棉田400公斤的產量、每公斤8元的價格計算,拖拉機噴灑脫葉劑造成的損失約為1.6萬-1.92萬。此外,施藥精準程度、作業效率及天氣等因素,很大程度上影響著棉農一整年的收成。

  為了解決棉農的難題,極飛研發并制造了利用 RTK來實現高精度自主飛行的植保無人機,并搭載了自主設計的iRASS 離心霧化噴灑系統,實現了高效、精準的農業植保噴灑。得益于全自主飛行的智能設計,一臺P30極飛植保無人機,能每小時噴灑超過150畝的農田,相當于 60個人工的效率。

  另一方面,極飛實現精準噴灑的兩大核心技術,分別是RTK厘米級定位和離心變量噴灑。無人機要精準飛防,必須要滿足兩個要求:飛得準、噴得準。普通的GPS定位技術,實際上由于對流層、大氣折射等客觀因素,與地面的真實位置存在米級的誤差,而RTK(Real-time kinematic,實時動態差分技術)則能通過計算,得到衛星定位的修正信息,進一步將定位精度提升至厘米級,從而讓極飛無人機能夠嚴格按照農田路線精準飛行,避免重噴、漏噴導致的作物損害。另一方面,極飛自主研發的iRASS 離心霧化噴灑系統,能將藥液形成微米級霧化顆粒(90-300μm),并借助無人機螺旋槳的下壓風場強力控制藥液漂移,讓霧化藥液顆粒能夠均勻地附著在植株表面及葉背上,實現精準的噴灑效果,顯著提升農藥使用率,相比傳統植保器械,每畝棉田噴灑的脫葉劑可節省30%以上。

  棉花產業的希望

  近年來,隨著國家對棉花補貼政策的調整,棉花收購價格開始下降并與國際市場接軌,我國棉花產業面對美棉、澳棉、非洲棉等海外市場的激烈競爭和擠壓,品質低、成本高已成為產業的軟肋。通過新型農業科技,促進新疆棉花生產降本增效,成為我國棉花產業優化升級與可持續發展的關鍵。

  韓輝和他的哥哥,在尉犁縣一共種了4000畝的種子棉,今年是他們用極飛無人機噴灑脫葉劑的第四年。和前三年不同的是,今年韓輝兄弟倆沒有預約疆外的作業隊,而是直接買了兩架極飛無人機來管理自家幾千畝的棉田。棉花生長全程要打8-10次藥,包括化控藥劑縮節胺、葉面肥、滅蟲藥、脫葉劑等等,韓輝種的1500畝,一年農藥成本需要8萬左右。今年利用無人機精準施藥技術來管理棉田后,藥肥使用率大大提高,打藥成本算下來僅用了3.8萬。從優質的品種選擇,到精細化的棉花管理,再到高效、精準的脫葉與采收,讓韓輝兄弟管理的棉田豐產豐收,預計今年畝產將達到450-500kg,比當地平均畝產足足高出50-100kg。

  中棉集團尉犁棉業廠廠長馬申認為,新疆的棉花產量占了全國將近4/5,擁有非常大的種植面積和集中種植區,且地處西北,日照時間長,產區自然條件完全能力有達到美國和澳大利亞的種植區的標準。

  通過市場規律,讓棉花產業回歸到良性發展的軌道上,也正是我國棉花產業可持續發展,和將來能參與國際競爭的重要基礎和保障。在這樣的大環境下,具備可持續發展的價值觀,專業的生產技能,科學的思維的職業農民,將是中國棉花產業的希望。

  中國智慧農業帶來的改變

  從棉花開始,到水稻、小麥等大田作物,再到果園、茶樹等經濟作物,極飛五年前與新疆棉花的合作,促成了農業無人機技術的普及,也敲開了智慧農業的大門。作為智慧農業領域的探索者,極飛的長遠計劃,是讓人類的農業生產方式,從盲目、粗放、只追求效率,向智能、精準和可持續發展轉型。

  為了實現這一長遠計劃,極飛做了四件事。一是研發精準農業設備,如植保無人機、智能播種無人機等,讓農業生產中的種、管環節更精準、高效。截至 2019 年 9 月 21 日,極飛植保無人機全球累計作業面積已超過 3.1 億畝,累計節省了 429 萬噸農業噴灑用水,減少了 1.86 萬噸農藥與化肥的濫用。

  二是建設數字農業基礎設施,讓農田機械化、農事服務標準化成為可能。目前極飛通過 RTK 厘米級高精度定位的農田導航網絡,已經實現了植保無人機、智能播種無人機的全自主作業,與此同時,極飛科技也成為了全球農業領域,規模最大的北斗衛星定位使用者。未來在全世界,將有更多地新能源、無人駕駛農業設備接入到極飛的農田導航網絡中,共同實現標準化、可計量的規范農事服務;

  三是連接土地作物、農民與消費者,通過農田智能相機、傳感器等獲取氣象及土壤信息,建立數據模型及預警體系指導農業生產,同時通過農業物聯系統,打造農產品溯源“區塊鏈”;

  四是培育農業AI,極飛的農業無人機、機器人、農業物聯設備與農田傳感器,在幫助農戶管理農田的同時,也產生了豐富的農業生產數據。基于超過3.1億畝農田地理信息數據、氣候土壤數據及作物生長數據,極飛農業人工智能 XAI 利用深度學習與圖像識別技術,為農業生產提供科學指導,包括農田邊界識別、果樹統計識別、雜草識別、病蟲害識別、棉花吐絮識別等,目前XAI查準率與查全率已超過98.60%與98.04%。

  智慧農業在中國農村的普及,也讓數據成為了最重要的生產資料,以及農村新金融發展的基礎。精準農業設備、智能硬件的普及,能夠讓農情監測、農事管理變得更加科學與便捷,生產過程中的數字化記錄可以幫助農戶以更低的成本獲得平等的授信、貸款和保險支持。2017年,極飛科技與螞蟻金服聯手發布“植保無人機信用租”新模式,極飛用戶可憑借一定的芝麻信用分,以遠低于市場價的押金,租用最先進的植保無人機設備;2018年,極飛聯合中國人保財險、平安產險、招商銀行等金融保險領域合作伙伴,基于數據化授信,為農戶及參與者提供便捷、平等的農險理賠及信貸支持,讓中國農村中“有信用的人先富起來”。

  現在,極飛組織的秋收起“翼”仍在天山南北如火如荼地進行著。這場從城市轉向農村的技術革命,正以日益猛烈的態勢改變著中國的農業生產與世界各地人們的生活。

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