打造一个无人化系统，「极飞」想让农业迭代追上摩尔定律
在极飞的思考中，农业无人机、农业无人车这样的硬件设备都是一个农业机器人系统的执行模块，在一个统一的大脑决策下工作。大脑的决策则需要多维度的感知和数据积累。
作者 | 李威
“我们的产品线从农业的感知到决策再到执行来做，并不是各打各的，是连起来的一条线，最终实现无人化。可能两个人就可以经营三千亩地或者是五千亩地。无人化不是没有人，是尽可能少用人，但实现同样的产量。”极飞科技CEO彭斌说道。
在主题为“农业从此大不同”的2020极飞科技年度大会现场，彭斌对年度新品进行了详细的讲解。这些新品包括P系列的两款四旋翼农业无人机；为R150农业无人车新开发的播撒和割草两个执行模块；V系列双旋翼农业无人机以及基于极飞睿图测绘模块实现的“AI处方图”功能。
在农业无人机、农业无人车、农机自驾仪、遥感无人机、农业物联网等硬件和智慧农业系统软件之外，极飞还在建设数字农业的基础设施。与将无人机引入农业同步，极飞在2016年开始建设云基站体系，并在2018年末、2019年初在国内建成了高精度的北斗导航网络，共自己的硬件设备进行使用。
“极飞从三个维度做一个事情。”彭斌表示。这件事就是通过建立一个农业机器人系统，来推动中国农业的无人化进程。在极飞的思考中，农业无人机、农业无人车这样的硬件设备都是一个农业机器人系统的执行模块，在一个统一的大脑决策下工作。大脑的决策则需要多维度的感知和数据积累。
极飞科技联合创始人龚槚钦认为，农业的Bug是人产生的。大型农业机械造出来后，效率就停在了机械上，取决于能不能请到熟练驾驭它的人，这个人会不会尽心服务。另一条路径则是让需要人操作设备的农业环节无人化，有效避免人带来的不确定性，并通过软件、芯片的更换实现软性迭代，让农业也能享受摩尔定律带来的效能快速提升。
“前端种地的人他没有办法真正跟消费者连在一起。我们只能相信一个品牌，买它的东西，你没有办法单独相信一个农民，去买这个农民的东西，价值链分配不均匀。农民手上没有技术，我们在用城市里面的App跟农民手头上的锄头赛跑，对农民是不公平的。”龚槚钦表示。极飞更长远的目标是通过无人化的技术推动农业价值链的重新分配。
极飞希望让农民掌握和使用数字化技术管理更多的土地，并且通过物联网、区块链、大数据等技术，把他们的生产过程全部与城市的消费者绑定。龚槚钦认为，当一个农民可以管理更多的土地，获得更高、更稳定的收入了，就会吸引人才回归到农业生产中来，让农业重新获得竞争力。
“想要发展农业，首先要有庞大的消费能力，去开启这个需求模式。城市消费能力是农业价值链提升最最重要的基础。其次，工业制造能力是一个国家现代化农业发展的前提。没有这些东西不可能发展智慧农业。一些发达国家的效率非常高了，所以他们的动机不够。中国这一代人非常相信技术改变生活。我们也越来越坚定这一件事情中国很有可能会成为全世界智慧农业的中心。”龚槚钦分析道。
截至12月15日，极飞累计为超过 931 万农户、7.8 亿亩次农田、42个国家和地区提供了服务。
01
农业机器人的躯体
农业无人机、农业无人车、农机自驾仪是极飞整个农业无人化生态中的具体执行者，通过空地的配合来完成不同场景下的不同作业要求。同时，农业无人机和农业无人车本身的设计又是尽可能模块化的，从横向上实现了核心部件的通用，从纵向上提升了农业无人机和农业无人车的可迭代和可拓展能力。
在农业无人机上，极飞推出的P40和P80两款机型，以及V40机型，都采用了SUPERX 4 智能控制系统，可搭配极飞睿喷、睿播和睿图模块，实现RTK厘米级定位，全自主地进行农田测绘、精准喷洒和智能播撒。
区别存在于，P80采用全新横梁对称式机身结构和双电池动力设计，兼具精细化管理和高效化作业特性，可以更好地解决大田飞防植保的效率痛点。V40则追求在保证农事作业效果的同时，获得生产效率的最大化。因此，V40采用了全新的倾转双旋翼结构，喷幅最宽可达10米，喷洒效率要超过现有相同容量的农业无人机。
在农业无人车方面，极飞此次在已推出的喷雾版、运输版和拓展版基础上，为R150农业无人车平台增加了播撒版和割草版两个版本。其中播撒版可以解决传统人工施肥播种费时费力、投放不均匀的问题满足大田、果园规模化播撒的作业需求。割草版经过一次路径指引之后，就能在果园、草坪中自动执行割草任务。
由于我国地形地貌复杂、作物种类繁多，耕种管收各环节都亟需高适应性、灵活性的中小型地面智能农机。“中国农田里面拥有2000万台以上的中小型农机服务于各种各样的场景，我们R系列就是用智能化和新能源的方式来优化其使用场景。”彭斌表示。
02
农田的AI处方图
此前的遥感无人机、农业物联系统和这次推出的睿图模块，则负责极飞整个农业无人化生态中的感知环节。基于这些感知实现的“AI处方图技术”，可以识别农田边界、作物密度与生长趋势，为农业无人机、农业无人车、农机自驾仪的作业提供决策指引，让自主均匀喷洒变成智能化的按需喷洒。
睿图系统安装在农业无人机的尾部，在喷洒农药、施肥之前，让农业无人机飞到30米高度转一圈，就可以通过内置的高清摄像机和AI智能处理芯片，进行全自主飞行拍摄并由AI完成地图拼接、农田边界识别、果树识别、构建三维地图等工作，最终输出为三维的“处方图”，“把非常复杂的地貌连成一个虚拟的大田，一次作业完毕”。
在彭斌的介绍中，睿图获取的是农田种植作物的品类、田埂的情况以及水层等农作物生长阶段的数据。通过多次采集这些数据，就会拥有进一步AI优化的可能。如果能把周围的天气预报信息、用药施肥的信息放进去，又会有新的可能。“这个处方图就像看病的病例，第一次看病可能是查查常见病，有没有过敏之类的，之后信息就会越来越丰富。”
在AI处方图技术的实现之前，极飞的农业无人机精准实现了均匀喷洒农药，并不能在过程中动态调节喷头、流量，实现精准的用药。借助睿图系统无人机拥有了可以分辨哪里没有覆盖植物、哪些地方的棉花长势不好的能力，用户在极飞农服App上就会收到“如果启用AI处方图会节省百分之几的农药”的推送，启用之后，无人机在喷洒过程中就会根据AI处方图的分析结果，自动调节喷头。
针对购买V系列的农业无人机，从事农服工作的用户，极飞还将赠送5000元的农药、农资补贴。“我们希望通过使用AI处方图与精准农机的结合，至少明年在这一款产品服务的农田里面降低10%的农药使用量。我们也非常有自信，也非常努力在未来两到三年的时间里实现至少减少30%的农药使用量。”彭斌说道。
03
无人化农业中枢
拥有了感知和执行能力的极飞，需要一个可以综合分析多方面数据，实现智能决策，并反馈给执行环节的中枢——XSAS™ 智慧农业系统。这个系统连接着农户、农场与农企，将农业无人机、农业无人车、农机自驾仪、数据服务、物联设备接入到农场管理中，满足农事生产的规划和执行需求，实现生产力和盈利能力的最大化。
对于一个农场而言，系统可以精确记录每一块农田的作业时间、作物品种、生长周期、农资使用情况等信息，并结合气候、土壤数据，辅助用户进行决策。这种形态已经接近于极飞在2017年公布过的一张“无人农场”的概念图，图中地面上是机器人，天空中是无人机，云端有AI，然后用户拿着手机在查看情况。
在江苏盐城大中农场，稻麦全程应用极飞的无人机开展病虫草防除，还利用极飞遥感无人机全面实现了农田数字化，实现了田间巡查、数据采集的无人化；通过智慧农业系统的人工智能作物模型，为农业生产者提供基本苗识别、病虫草分析、产量预测等决策辅助；全程应用极飞农业无人机、无人车开展病虫草害防治，有效地解放劳动力并降低综合成本。
“江苏有上百万亩农田在用我们的产品，黑龙江也是一样的。规模很好的农场以及个体农民都有在用，我们跟当地政府也有很好的关系，他们非常支持我们的发展。我们相信未来有更多的地方会去，因为每个省都有优秀的农场，我们可以跟他们合作。”彭斌说道。
对于极飞而言，实现农业无人机喷洒农药只不过是改造了中国农业生产链条上的一个环节。未来中国农业需要一个基于无人化的更完整的综合解决方案，这是极飞需要掌控的最关键环节。这就需要利用5G、AI等技术，改造传统农业基础设，用更多智能化的机器人和更完善的管理系统帮助农业生产管理者高效地进行生产。
针对中国的具体情况打造一套智慧农业的解决方案，是极飞的机遇。“我们不会止步于现有的农业科技产品，迭代新品的速度较快，是因为农业迫切地需要我们提供更多能解决问题的技术和产品，同时我们也需要加快这个古老行业改革的速度。”彭斌表示。
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