AI技術(shù)怎樣重寫(xiě)農(nóng)業(yè)

隨著我們進(jìn)入新技術(shù)層出不窮的時(shí)代，科技和農(nóng)業(yè)正變得密不可分。從種子發(fā)芽，到保持作物的完整性，再到實(shí)際的收獲過(guò)程，正有越來(lái)越多公司通過(guò)使用人工智能技術(shù)分析作物數(shù)據(jù)、進(jìn)行自動(dòng)化作物收割、管理農(nóng)場(chǎng)供應(yīng)鏈等等。

農(nóng)業(yè)是一個(gè)重要的全球性產(chǎn)業(yè)。然而，不斷增長(zhǎng)的世界人口和不斷惡化的氣候、緊缺的土地資源等給地球的糧食資源帶來(lái)了額外的壓力。

一些科技初創(chuàng)企業(yè)希望通過(guò)提高糧食生產(chǎn)效率和可持續(xù)性，來(lái)幫助應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。

人工智能，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展勢(shì)頭正在增強(qiáng)，并可能對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響。

據(jù) CB Insights 的數(shù)據(jù)， 預(yù)計(jì)到 2050 年，全球農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)估值將達(dá)到 5 萬(wàn)億美元。

下面的市場(chǎng)地圖中包括了那些 用人工智能技術(shù)來(lái)優(yōu)化糧食生產(chǎn)流程，并已經(jīng)取得一定成就的公司，其中不乏資金較雄厚的初創(chuàng)玩家，比如植物微生物公司 Indigo Agriculture 和作物基因組平臺(tái) Benson Hill Biosystems，也包含那些新興和早期階段的公司，如 Sustenir。 下文我們將就細(xì)分領(lǐng)域具體展開(kāi)。

（來(lái)源：CB Insights）

收割和采摘（Harvesting & Picking）

這個(gè)領(lǐng)域的初創(chuàng)企業(yè)正在開(kāi)發(fā)自動(dòng)化采摘的機(jī)器人工具，包括利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)等人工智能技術(shù)來(lái)幫助識(shí)別成熟的水果。

Google Ventures 投資的 Abundant Robotics 致力于使用自動(dòng)機(jī)器人收割蘋(píng)果。同時(shí)，Root AI 專注于室內(nèi)農(nóng)場(chǎng)的收獲和采摘。

空中監(jiān)控（Aerial Monitoring）

利用無(wú)人機(jī)和衛(wèi)星收集的數(shù)據(jù)，人工智能初創(chuàng)公司可以為農(nóng)民提供作物產(chǎn)量預(yù)測(cè)和植物健康狀況等信息。

以色列農(nóng)業(yè)遙感人工智能公司 Taranis 將深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于衛(wèi)星和無(wú)人機(jī)的高分辨率現(xiàn)場(chǎng)圖像分析上，以了解并預(yù)測(cè)植物的健康狀況。Descartes Labs 通過(guò)將機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于公共和私人衛(wèi)星圖像提供的地理空間數(shù)據(jù)，推算農(nóng)作物的收成情況。該公司的主要農(nóng)業(yè)客戶及投資方之一是農(nóng)業(yè)綜合企業(yè)巨頭 Cargill。

養(yǎng)殖業(yè)（Animal Farming）

養(yǎng)殖業(yè)初創(chuàng)企業(yè)正在使用人工智能為動(dòng)物養(yǎng)殖和水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)提供服務(wù)。例如，Observe Technologies 使用計(jì)算機(jī)視覺(jué)來(lái)監(jiān)控魚(yú)場(chǎng)。通過(guò)分析傳感器收集的數(shù)據(jù)，幫助農(nóng)民決定何時(shí)增加或減少提供的食物量。

一家名為 Cainthus 的愛(ài)爾蘭農(nóng)業(yè)科技公司開(kāi)發(fā)了一種智能攝像系統(tǒng)，可以收集奶牛場(chǎng)內(nèi)的視頻數(shù)據(jù)，并使用人工智能來(lái)識(shí)別和跟蹤谷倉(cāng)中所有奶牛的行為。此類分析有助于識(shí)別和分析需要解決的低效率和動(dòng)物健康問(wèn)題。最近，Cainthus 推出了第一款產(chǎn)品，上文提到的 Cargill 也是其投資者之一。

中國(guó)的翔創(chuàng)科技成立于 2017 年 6 月 27 日，作為一家通過(guò)人工智能網(wǎng)絡(luò)，對(duì)牲畜身份進(jìn)行識(shí)別的企業(yè)，他們正在建設(shè)一個(gè)以動(dòng)物身份識(shí)別系統(tǒng)為點(diǎn)，鏈接養(yǎng)殖大戶、保險(xiǎn)公司、監(jiān)管層和消費(fèi)者的 SaaS 平臺(tái)，提供動(dòng)物保險(xiǎn)理賠依據(jù)、食品溯源、食品安全和養(yǎng)殖健康管理等服務(wù)。

育種和表型分析（Breeding & Phenotyping）

這類初創(chuàng)公司通過(guò)使用人工智能技術(shù)來(lái)助力遺傳育種和分析，其產(chǎn)品形態(tài)主要是提供具有 更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和更強(qiáng)的抗蟲(chóng)害的作物 種子。

例如，Benson Hill Biosystems 的特色為云生物技術(shù)，集云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析和植物生物學(xué)為一體，能夠幫助各大公司改良作物基因，不僅所需時(shí)間短，而且成本也相當(dāng)?shù)?。其開(kāi)發(fā)的名為 CropOS 的機(jī)器學(xué)習(xí)平臺(tái)，使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)種子特性，以及進(jìn)行基因編輯。該平臺(tái)主要使用機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄點(diǎn)的識(shí)別和基因功能和表達(dá)的預(yù)測(cè)。該公司已成功地與種子、食品和配料公司建立了伙伴關(guān)系。

EarthSense 是該領(lǐng)域內(nèi)的另一家初創(chuàng)公司，主要進(jìn)行針對(duì)農(nóng)作物的田間數(shù)據(jù)收集。這家初創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)了一款名為 TerresSentia 的機(jī)器人，它使用激光雷達(dá)和攝像頭等傳感器來(lái)收集植物特征數(shù)據(jù)，如植物莖寬和植物高度。

田間監(jiān)測(cè)（Field Intelligence）

這一類主要包括提供各種端到端農(nóng)場(chǎng)管理解決方案的初創(chuàng)公司。例如，總部位于白俄羅斯的 OneSoil 開(kāi)發(fā)了一種可以測(cè)量土壤濕度和溫度的傳感器。另外，總部位于加利福尼亞的 IntelinAir 公司，該公司的致力于利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)分析田間數(shù)據(jù)，收集有關(guān)作物量、葉綠素含量、植物高度等信息。這家初創(chuàng)公司還表示，它使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)幫助減少誤報(bào)。

灌溉（Irrigation）

這一類企業(yè)主要通過(guò)人工智能來(lái)提高土壤灌溉系統(tǒng)：通過(guò)對(duì)土壤濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，利用周期灌溉、自動(dòng)灌溉等多種方式，來(lái)提高灌溉精準(zhǔn)度和水的利用率。

Prospera 總部位于以色列， 是一家人工智能驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)服務(wù)提供商，主要提供農(nóng)作物監(jiān)測(cè)和產(chǎn)量預(yù)測(cè)服務(wù)，與農(nóng)作物灌溉公司 Valley Irrigation 是合作伙伴。 二者通過(guò)整合 Prospera 衛(wèi)星和無(wú)人機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)圖像數(shù)據(jù)，改善河谷的灌溉系統(tǒng)。Prospera 平臺(tái)提供的數(shù)據(jù)旨在提供實(shí)時(shí)作物診斷和灌溉建議，以幫助優(yōu)化水等資源的使用。

除草和精準(zhǔn)噴灑（Weeding & Precision Spraying）

這類公司借助人工智能技術(shù)為農(nóng)民提供病蟲(chóng)害遙感監(jiān)測(cè)和精準(zhǔn)科學(xué)施藥服務(wù)，這類公司 還包括一些提供人工智能傳感解決方案的公司，通過(guò)識(shí)別目標(biāo)區(qū)域來(lái)管理害蟲(chóng)。

例如，總部位于中國(guó)的麥飛科技瞄準(zhǔn)低空農(nóng)業(yè)遙感需求，自主研發(fā)了無(wú)人機(jī)載荷——“麥視探針”，收集作物生長(zhǎng)情況、氣象、土壤等數(shù)據(jù)，并集成 AI 算法，建立起了光譜與農(nóng)作物健康狀況的關(guān)系，即農(nóng)作物“體檢檔案”。無(wú)人機(jī)對(duì)農(nóng)田作物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后把每片農(nóng)田作物的視覺(jué)光譜數(shù)據(jù)回傳麥飛 AI 云分析計(jì)算，輸出精準(zhǔn)科學(xué)施藥方案，再傳輸給植保無(wú)人機(jī)指導(dǎo)噴灑農(nóng)藥即可。施藥后，麥飛科技的監(jiān)測(cè)機(jī)可持續(xù)抽樣監(jiān)測(cè)，跟蹤病蟲(chóng)害防控效果。

室內(nèi)農(nóng)業(yè)（Indoor Farming）

這類初創(chuàng)企業(yè)正在為室內(nèi)農(nóng)業(yè)提供人工智能驅(qū)動(dòng)的服務(wù)，包括垂直種植、自動(dòng)化溫室等等。

例如，位于紐約的室內(nèi)農(nóng)業(yè)初創(chuàng)公司 Bowery Farming 正在開(kāi)發(fā)一種持續(xù)監(jiān)控種植過(guò)程的系統(tǒng)。其開(kāi)發(fā)了一款名為 Bowery OS 的專屬操作系統(tǒng)，能夠追蹤室內(nèi)環(huán)境下植物的生長(zhǎng)，收集農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)并給出優(yōu)化方案。Bowery OS 通過(guò)收集的數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)影響植物生長(zhǎng)周期各個(gè)階段的因素，如每株植物所需的水量、所需的光照強(qiáng)度、以及收割的合適時(shí)間。

供應(yīng)鏈（Supply Chain）

這一領(lǐng)域的公司希望利用人工智能來(lái)改善農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈?？偛课挥诿绹?guó)的 Indigo Agriculture 是農(nóng)業(yè)科技這一垂直領(lǐng)域的獨(dú)角獸公司之一，主要為農(nóng)民提供種子處理、作物質(zhì)檢、倉(cāng)儲(chǔ)以及連接買賣雙方的市場(chǎng)平臺(tái)。

Indigo Grain Marketplace 是該公司在 2018 年推出的數(shù)字平臺(tái)，能夠幫助買賣雙方建立聯(lián)系，提供一個(gè)更高效、透明的供應(yīng)鏈系統(tǒng)。這一平臺(tái)將種植者與全球范圍內(nèi)的買家聯(lián)系在一起，由此一來(lái)，買家可以更容易地獲得他們想要的谷物，種植者可以進(jìn)入更大的市場(chǎng)賺更多的錢。同年， Indigo Agriculture 收購(gòu)了 Tellus Labs，該公司主要致力于人工智能技術(shù)驅(qū)動(dòng)的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)，這樣一來(lái)， Indigo Agriculture 將可以更好地監(jiān)測(cè)其種子的表現(xiàn)。

總結(jié)

人工智能在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用可謂全方位覆蓋：從選種、耕種到作物監(jiān)控，再到土壤管理、病蟲(chóng)害防治、產(chǎn)量預(yù)測(cè)、收割等，不僅能夠幫助農(nóng)民提高生產(chǎn)效率，也能實(shí)現(xiàn)全球?qū)G色農(nóng)業(yè)的需求。

總之，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，人工智能將有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精細(xì)化，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)提質(zhì)增效。

責(zé)任編輯：ct