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农业生产正在走向数字化

  在20世纪,肥料、灌溉、农业机械化等技术得到了大力发展,全球迅猛增长的人口也因此能够丰衣足食。

  现在,有人宣称,农业技术的下一波革命浪潮将来自数字世界。先进的计算机视觉,精准的感应设备以及机器学习技术都将帮助农民更加高效地利用上世纪的科技进步,准确地种出更健康、更可口的食物。

  我们正处于下一波农业创新浪潮的尖端,也就是我们所称的数字农业。The Climate Corporation的总裁Mike Stern说道,在过去的5-7年里,农业生产真正在走向数字化。

  2013年,农业巨头Monsanto公司以近10亿美元购入The Climate Corp.,后者是几个致力于为农民构建数字分析中心的公司之一。该公司将卫星图片、无人机图片和摄像机图片相合并,同时提供土壤温度计、拖拉机机载电脑等设备的信息,帮助农民更好地掌握作物的生长情况;同时,其预测算法也能指导农民更精确地播种、灌溉、除虫与施肥。

  在美国中西部,玉米的种植期,天空中云量过多,卫星无法穿透云层拍摄到清晰的照片,农民们只能从一张图看到另一张,每一张上面只有田地的一部分而已。Cimate Corp.的首席科学家Sam Eathington说,我们开发并运用了某些机器学习技术,能够将多张图片组合到一起,移除云和云影,这样农民就能看到特定田地里的数据了。

  就在上周,该公司宣布宣布对其平台进行开源处理,方便其他传感器制造商上传数据,首先就是堪萨斯Veris Techonologies的土壤传感数据。

  Markets and Markets的研究数据表示,到2020年,数字化的精准农业市场预计价值45.5亿美元;不过,也有不少人对将物联网带入农业持批判意见。《纽约客》杂志于2013年发表的一项报告显示,Climate Corp的创始人因为决定把公司卖给Monsanto,受到了猛烈的批评。在美国,后者因为知识产权政策及转基因农作物等问题,饱受争议。

  美国农场局联合会已经对农民们发出提醒,提醒他们注意其土地数据在数字服务供应商处的存储方式。农场局联合会近期与多家科技公司,包括Climate Corp.进行了商洽,事关制定相关规定与行业数据共享制度,这一举动也是为了确保农民能够掌控自己信息的使用,以及将来如何将数据迁移到新服务提供商的存储库中。

  越来越多的拖拉机、耕作设备、播种机、喷雾器、收割机以及农用无人机等设备正在接入互联网,农场局联合会在今年3月说道,农民往往不能精确控制数据的流向,也无法将数据从一个数据处理商处转移到另一个数据处理商处。

  不过,农业科技公司普遍表示他们的目标不只是盈利,更是为了帮助农民增加收入。此外,随着气候变化对农业生产和人类的影响越来越大,他们也希望能够用技术养活全球仍在逐渐增长的庞大人口,让更多中产社会能够购买更多食物。2009年,农业专家曾对联合国相关机构表示,如要达成上述目标,到2050年之前,全球农业生产量必须翻番;而数字农业想要有成效,提高数据驱动的效率恐怕是唯一出路。

  简单地说,我们今天的作物生产量的增长速度无法让我们在2050年前实现产量翻番的目标。加州弗雷斯诺OnFarm公司的CEO Lance Donny这样说道。

  和Climate Corp.一样,OnFarm也致力于从多渠道获取数据,并将其进行整合。Donny表示,公司服务于数百家农场,每家农场的数据流平均达160个。根据传统种植法,农民们根据日历来进行灌溉,在一段时间内固定灌溉次数,或者直接根据观察来确定是否需要浇灌。我在田地里粗略一看,农作物似乎需要喝水了,于是我就给它们浇点水。

  Donny说,较传统种植法高明的是,OnFarm的技术能够为农场主提供简单易懂的统一数据,以及准确度较高的预测与指导。

  我们不仅能告诉你农作物的生长状况,还能帮你做决定,或者说,让你的每次耕作获得最大化的效果。Donny说,我们真正将机器学习技术普惠到了农场主手中,指导他们这周应该做什么,下周应该做什么。

  最终,农场主可以减少对直觉的依赖,更多地听从以数据为基的预测,特拉维夫的数字农业公司Prospera的CEO兼联合创始人Daniel Koppel说。

  我想,终有一天,农民们也能成为数据科学家。Koppel说,到时候,真正的耕作可以交给机器人,很多农业生产过程也将实现自动化。当然,那一天还比较远。

  不过与此同时,Koppel公司的工具也已使用了传感数据和机器学习技术。比如说,他们使用神经网络来检测作物是否因不正确的灌溉而产生了问题,或者是否因为病虫害而受到了危害。尽管Koppel曾公然发表能够吓到美食爱好者的语句我们将和看待其他工业制造设备一样看待农业但他也表示,数字技术或将为我们带来更加新鲜的食物,和更洁净的环境。

  Koppel说,数据科学家将能够对这些数字进行分析,找到高效灌溉与使用杀虫剂的方式,减少水资源浪费与食物上的农药残留。Donny预测,肥料的使用也是一样,渗入土壤和地下水中的氮元素会相应减少。

  话虽如此,一些环保倡导者仍然心存怀疑。他们警告说,旨在提高作物产量和农场主收入的工具并不会自动弥补先前大规模工业式耕种所带来的环境损害。

  但愿在大多数情况下这些工具能够减少农药的使用,减少进入人类饮用水的农药量,但是我们也知道,科技公司开发这些工具的最初目标并不是这些。环境工作组农业与自然资源部门的资深副总裁Craig Cox说道,这些工具的诞生,是为了帮助农场主计算出如何使用农药才能获得最大化的经济效益,而有时这可能需要使用更多农药。

  Donny表示,精确的数据并不仅仅可以增加玉米、大豆等商品作物的产量,还可以帮农场主提高专业生产的质量,比如杏仁和用于酿酒的葡萄等。

  此外,数据驱动型农业也将增加农场主的收入,以多样的产品适应对食物更加挑剔的社会。拥有走近消费者的能力非常重要,作物的多样化也非常重要,Donny说,各大餐厅都在追求食物多样化,消费者更是如此。

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