我國農(nóng)業(yè)面臨什么問題？智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向是什么？

近些年，隨著科技的發(fā)展，高科技在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也得到了長足的發(fā)展，利用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)，完善智慧農(nóng)業(yè)平臺，為農(nóng)民的增收、創(chuàng)收創(chuàng)造了條件，因此，越來越受到人們的關(guān)注，但從我國的國情出發(fā)，我國農(nóng)業(yè)面臨諸多問題，和一些智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展較好的國家仍存在不小的差距。認清現(xiàn)實、找出差距，才能再出發(fā)。

一、我國農(nóng)業(yè)當(dāng)前面臨的問題

當(dāng)前我國的農(nóng)業(yè)仍然以小農(nóng)經(jīng)濟為主，從個體的角度來說，具有一定的競爭力 ，但如果從產(chǎn)業(yè)資源、勞動力等層面來看，卻面臨著諸多的挑戰(zhàn)。

從產(chǎn)業(yè)面來看，我國大約有18億耕地面積，從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人口7億4，平均到人不到2.5畝，穩(wěn)定供貨的能力明顯偏弱，使得農(nóng)業(yè)從業(yè)者與農(nóng)民暴露在風(fēng)險銷售中，不利于市場競爭。

從資源來說，我國農(nóng)業(yè)投入的研發(fā)能量明顯弱于其它領(lǐng)域，低于風(fēng)險的能力明顯偏弱，土壤惡化、缺水、自然災(zāi)害、信息不對稱等常常導(dǎo)致農(nóng)民的農(nóng)產(chǎn)品損失慘重。

從勞動力來看，農(nóng)村人口老齡化嚴重，農(nóng)村將成為更多老年人的“聚集和沉淀”之地，同時受糧食價格低、農(nóng)業(yè)投入品如化肥、農(nóng)藥等價格高等因素的影響，年輕農(nóng)民寧愿外出務(wù)工，也不愿從事農(nóng)業(yè)勞動。因此，每年到采收季節(jié)，總是呈現(xiàn)缺工的情況，以小農(nóng)為主體的農(nóng)業(yè)面臨可持續(xù)發(fā)展的挑戰(zhàn)。

說完了國內(nèi)，我們看看國外標桿國家是如何面對農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)的。以我們臨近的日本為例，投入了大量的人力物力，研發(fā)與應(yīng)用智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)，實現(xiàn)了超省力與大規(guī)模生產(chǎn)、糧食作物的潛能也發(fā)揮到了最大化、生產(chǎn)環(huán)境安全便利。尤其是利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，開發(fā)的云端服務(wù)系統(tǒng)，從生產(chǎn)、經(jīng)營到消費服務(wù)三個區(qū)塊全覆蓋。

再以德國農(nóng)技產(chǎn)業(yè)為例，通過農(nóng)機與通信公司的跨領(lǐng)域合作，應(yīng)用先進的傳感、云端計算等技術(shù)，有效提升了農(nóng)業(yè)的作業(yè)效率。

我們可以看到，這些農(nóng)業(yè)先進國家以工程技術(shù)進行跨領(lǐng)域整合，讓一個傳統(tǒng)的行業(yè)邁向新時代。反觀我們，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的投入與研發(fā)和這些國家還存在不小的差距。

因此，將生產(chǎn)智慧化、農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷數(shù)位化，透過云端科技、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、智能機械、感應(yīng)設(shè)備等，應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上，促進國內(nèi)農(nóng)業(yè)創(chuàng)新升級與轉(zhuǎn)型，從而降低因人口老齡化、勞動力不足、極端氣候?qū)r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)帶來的沖擊。

二、邁向未來的智慧農(nóng)業(yè)是什么樣的？

當(dāng)無人機飛梭于農(nóng)田上空，一面將資料傳送云端，透過云端運算，進行符合成本與環(huán)境傷害最少的農(nóng)藥與化肥施用分析等等，農(nóng)民只要通過手機或平板電腦與云端連接，就能輕松完成田間管理；采用遙感技術(shù)、定位系統(tǒng)、智慧化決策系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)分析等，將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中遇到的問題及時與這些技術(shù)結(jié)合，快速進行土壤、作物生長檢測及與當(dāng)時的氣候結(jié)合做分析，進而讓系統(tǒng)做出決策建議。通過大數(shù)據(jù)分析，生產(chǎn)端的農(nóng)民可了解作物特性，以適時調(diào)整養(yǎng)分、灌溉、輪作等生長條件；使用感應(yīng)器測量植物含水量、土壤濕度、溫度的改變，優(yōu)化灌溉，調(diào)整作物生長環(huán)境；拍攝作物并上傳云端就可實現(xiàn)銷售，讓農(nóng)民不需要離開自己賴以生存的土地就可參與全球的經(jīng)濟活動。

而消費者只要掃掃二維碼，就可以在家看到自己訂購的農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)及采收過程；客商則可以通過云供應(yīng)鏈系統(tǒng)，將外銷的農(nóng)產(chǎn)品迅速在各級終端銷售市場鋪貨等等，總之，將上述諸如此類的情景融入農(nóng)業(yè)產(chǎn)銷活動中，是未來智慧農(nóng)業(yè)的愿景之一。

三、未來智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向

1、以省工、省力為目標，提高作業(yè)效率

前面我們說，因人力短缺及老齡化是我們農(nóng)業(yè)目前面對的難題，因此，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，應(yīng)用人機協(xié)同的機械作為輔助工具，讓種植者能夠省力省時的耕種。如傳統(tǒng)的澆水方式需要耗費大量的人力、時間，而且無法精準穩(wěn)定供水，通過改良澆水機具，可根據(jù)植株位置自動調(diào)整出水方向，免去人為調(diào)整以減少作業(yè)負荷，并能節(jié)省人工、減少水資源的浪費。

2、建立溯源制度，確保農(nóng)產(chǎn)品安全

為了使消費者對農(nóng)產(chǎn)品安全放心，如果從生產(chǎn)到銷售的過程能夠透明化，有助于消費者建立信心，而產(chǎn)品溯源正是了解這整個過程的捷徑。通過溯源系統(tǒng)，消費者可以簡單、準確、及時地通過網(wǎng)絡(luò)或手機APP，查詢感興趣的產(chǎn)品，詳細了解農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程、產(chǎn)品品質(zhì)等，進而建立消費者對品牌的忠誠度。

從消費者的角度來說，可得到更多的生產(chǎn)信息；從生產(chǎn)者的角度來說，透過消費者習(xí)性可獲得更多消費者信息，對生產(chǎn)決策提供幫助。

創(chuàng)新科技是農(nóng)業(yè)進步最重要的原動力，為提高我國農(nóng)業(yè)競爭力，期待智慧農(nóng)業(yè)能開創(chuàng)高質(zhì)、便捷及人性化的新典范農(nóng)業(yè)，讓我國的農(nóng)業(yè)從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)邁向效率、安全及風(fēng)險可管控的新農(nóng)業(yè)時代，推動智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展，讓農(nóng)民增收有奔頭。

合眾思壯：“捕捉”北斗

從大到偉大，一直是公眾對中國企業(yè)的期待。企業(yè)的成長，是中國經(jīng)濟的一面鏡子，也是國家進步的一個標志。從頭部企業(yè)到獨角獸再到小微企業(yè)，都氤氳著更多的選擇以及更好的未來。那些“懷璧”的企業(yè)，孕育著獨特的經(jīng)營之美。它們或是有著不為大眾所熟悉的技術(shù)創(chuàng)新，或是服務(wù)加分，或是 社會 責(zé)任，或是瑰麗創(chuàng)意，這些都構(gòu)成公司的“巧實力”，為人民對美好生活的向往添磚加瓦。

等行李是大多數(shù)人航空出行的欠佳體驗。而在即將投入運營的大興國際機場，隨著超寬帶（UWB）高精度室內(nèi)定位系統(tǒng)的使用，10厘米的精度，將使托運行李追蹤“盡在掌握”。

“行李有跡”的背后，是一家民營衛(wèi)星導(dǎo)航企業(yè)的身影——合眾思壯。人們耳熟能詳?shù)腉PS、北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)如何“飛入尋常百姓家”，運用到手機導(dǎo)航、物流跟蹤、工程測量、精準農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域？這其中有一個千億級規(guī)模的行業(yè)市場。

從代理國外終端產(chǎn)品起家，到自主研發(fā)出全球首顆支持全信號的導(dǎo)航芯片，過去的1/4個世紀，合眾思壯的成長見證了中國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑，也詮釋了中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型迭代的升級歷程。

“自主研發(fā)的投入是巨大的?！痹谖挥诒本┮嗲f經(jīng)開區(qū)的合眾思壯新時空科創(chuàng)中心，負責(zé)技術(shù)研發(fā)的公司副總裁吳林頗為感慨，“但我們一直想得很明白，這條路要堅定不移地走下去”。

與北斗共同成長

“3、2、1，點火?！?月25日2時9分，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心，長征三號乙運載火箭成功發(fā)射第46顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。這是北斗三號系統(tǒng)的第21顆組網(wǎng)衛(wèi)星，2020年整個北斗三號將全球組網(wǎng)、高精度的導(dǎo)航定位服務(wù)覆蓋全球。

在這次發(fā)射前一個月，由合眾思壯自主研發(fā)的全球首顆全面支持北斗三號民用導(dǎo)航信號體制的高精度基帶芯片“天琴二代”在京正式發(fā)布。

“公司的發(fā)展與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的建設(shè)基本是同步的?！眳橇窒蛴浾呋仡櫤媳娝級寻l(fā)展 歷史 時提到。

1994年，美國GPS系統(tǒng)進入民用領(lǐng)域，中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)正式立項。這一年，在北京航空航天大學(xué)任教的郭信平辭職下海，注冊成立了合眾思壯公司，成為首批進入衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的企業(yè)之一。

“衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)用只受想象力的限制?！北藭r的中國，市場經(jīng)濟的地位剛剛確立不久，到處都是藍海，衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)更是如此。拿下美國最大的導(dǎo)航型GPS生產(chǎn)商——佳明公司中國總代理的合眾思壯，在漁船市場掘到第一桶金后，又搭上了迅速擴張的車載導(dǎo)航市場發(fā)展“快車”，就此完成了原始的資金積累和市場開拓。

在吳林看來，前十年的發(fā)展很重要?！皼]有前十年的資本積累和市場開拓，可能就沒有后邊這十幾年的快速發(fā)展。在中國，很多企業(yè)都走過了類似的道路。從一個貿(mào)易型的或者說代理別人的產(chǎn)品銷售的企業(yè)，走向自主產(chǎn)品研發(fā)，最終實現(xiàn)完全自主可控。”

轉(zhuǎn)型發(fā)生在2010年前后，由于業(yè)務(wù)調(diào)整，合眾思壯與佳明分道揚鑣，合眾思壯的業(yè)務(wù)模式逐漸從加工代理轉(zhuǎn)向自主生產(chǎn)研發(fā)。郭信平曾形容這種轉(zhuǎn)型是“丟了一塊東西，我們要用自己的東西把它補充上來”。

另一個背景則是北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的加速組建。2012年，北斗二號系統(tǒng)成功組網(wǎng)，開始向亞太地區(qū)提供服務(wù)。在政策層面，一系列旨在加快推動北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在民用領(lǐng)域的推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的舉措密集出臺。這期間，合眾思壯不僅成功登陸資本市場，還收購了全球第三大高精度衛(wèi)星導(dǎo)航定位芯片與板卡企業(yè)Hemisphere。

天琴迭代

不久前，歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)5天的宕機，在行業(yè)內(nèi)部引起了不小震動。不過，對于大多數(shù)普通人而言，伽利略的“停擺”對生活并沒有造成影響。但宕機帶來的啟示在于，如果此次出現(xiàn)故障的是GPS系統(tǒng)呢？

一個完整的衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈包括上中下游，上游是基帶及射頻芯片、板卡等基礎(chǔ)元器件，中游是承載定位功能的終端設(shè)備，下游則是包括系統(tǒng)軟件在內(nèi)的運營服務(wù)內(nèi)容。其中，射頻及基帶芯片，是產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)。

長期以來，由于GPS的優(yōu)勢地位，上游領(lǐng)域的主導(dǎo)權(quán)被美國企業(yè)牢牢把控，而北斗的出現(xiàn)打開了一個缺口。合眾思壯在今年5月推出的天琴二代，將支持的頻點從24個增加到31個，做到了對所有導(dǎo)航系統(tǒng)信號的支持。

吳林表示，衛(wèi)星導(dǎo)航芯片中的頻點其實就類似于智能手機芯片中的網(wǎng)絡(luò)體制。芯片支持頻點數(shù)量的多少，可以理解為是手機支持3G或4G的區(qū)別?！爸С值念l點越多，意味著同時接受處理導(dǎo)航信號的能力越強。”

目前，天琴二代是全球首枚支持全 星座 全頻點的基帶芯片。而在實踐中，要實現(xiàn)這一目標絕非易事。全 星座 全頻點意味著要對目前所有衛(wèi)星信號統(tǒng)統(tǒng)進行仔細的梳理分析，并且要在55納米的芯片上實現(xiàn)對這些信號處理通道的設(shè)計排布?！耙话愕拿裼脤?dǎo)航芯片只有40多個處理通道，但在天琴二代上，集成了1100個通道?！眳橇纸榻B。

相較于分析目前已知信號，對未知的感知更為棘手。吳林說：“我們在通道上留了個后門，通過設(shè)置一個靈活相關(guān)器的技術(shù)，同時搭配相應(yīng)的軟件配置，實現(xiàn)了對未來產(chǎn)生的新的衛(wèi)星導(dǎo)航信號進行解調(diào)。也就是說，未來的信號怎么改變，通過軟件，我們也可以同步改變?！?/p>

創(chuàng)新激勵

在 科技 創(chuàng)新領(lǐng)域，后起之秀往往會遭遇技術(shù)封鎖和專利壁壘。在近些年，國際上對集成電路領(lǐng)域的技術(shù)出口管制越來越嚴苛，這對企業(yè)引進新技術(shù)也帶來了不小的風(fēng)險。如何破局成為技術(shù)創(chuàng)新型企業(yè)需要共同解決的問題。

談及此事，吳林表示，任何一個行業(yè)，只要是做技術(shù)的，都會在不同程度上受到一些影響，最主要的一個影響就是專利。“對合眾思壯來說，在技術(shù)領(lǐng)域的破局是肯定要做的?！?/p>

例如，在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域，有一項窄相關(guān)技術(shù)，可以提高接收機定位性能，但這一專利國外企業(yè)已經(jīng)申請了?！澳忝髦缹Ψ降奶幚硭惴ê芎茫憔褪遣荒苡?，那怎么辦？你必須得自己去創(chuàng)新，找條路子把它繞過去?！?/p>

破與立，一體兩面。隨著國內(nèi)知識產(chǎn)權(quán)保護力度的加大，企業(yè)對專利申請和保護也越來越重視。據(jù)吳林介紹，在專利申請方面，目前公司有專業(yè)人員從事這一工作，負責(zé)技術(shù)查新、保護范圍等工作。另一方面，企業(yè)內(nèi)部已經(jīng)建立起一套激勵機制，鼓勵技術(shù)人員進行 科技 創(chuàng)新。“我們公司有專門的獎金，技術(shù)人員申請專利被受理獎一次，專利獲得通過再獎一次。”

據(jù)了解，作為國內(nèi)較早從事北斗研發(fā)的公司，合眾思壯目前擁有國內(nèi)授權(quán)專利152項、國外授權(quán)專利44項，累計申請PCT國際專利12項、軟件著作權(quán)710項。

掌握核心技術(shù)給公司帶來了實實在在的發(fā)展。在吳林看來，擁有核心技術(shù)，才可以不斷有效地改善終端產(chǎn)品，保證整體系統(tǒng)方面技術(shù)的領(lǐng)先性。同時，也可以保證它在成本方面的競爭優(yōu)勢。

競逐全球

根據(jù)《國家衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》，到2020年我國衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)規(guī)模將達到4000億元，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)對國內(nèi)衛(wèi)星導(dǎo)航市場貢獻率約60%-80%。

在全球?qū)用?，隨著GPS三代衛(wèi)星重啟發(fā)射，歐洲和俄羅斯的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建設(shè)有條不紊地展開，印度、日本、巴西等國也正在籌謀。從應(yīng)用端看，隨著物聯(lián)網(wǎng)、智慧農(nóng)業(yè)、無人駕駛等新業(yè)態(tài)的成長，對導(dǎo)航精度的需求越來越大。

以上種種，意味著衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的大航海時代即將到來。

而近年來合眾思壯的一系列并購案可以看出公司走向全球的“野心”。在2013年收購北美半島股份之后，公司還先后拿下了意大利測繪企業(yè)STONEX、加拿大上市公司AgJunction等國外公司。目前，合眾思壯已構(gòu)建了包括中國、美國、加拿大、意大利在內(nèi)的國內(nèi)外產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)與營銷架構(gòu)體系，產(chǎn)品遍布全球的90多個國家和地區(qū)。

而這一思路一定程度上復(fù)刻了國際衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)——美國天寶導(dǎo)航（Trimble）的發(fā)展路徑。自2000年往后的十年里，天寶進行了100起左右的并購，由此成為一家深耕于GPS全產(chǎn)業(yè)鏈的龍頭企業(yè)。

“和北斗系統(tǒng)從區(qū)域走向全球一樣，我們希望合眾思壯不只是一個單純的中國企業(yè)，而是一個面向全球的企業(yè)?！迸R近采訪結(jié)束，吳林向記者袒露合眾思壯的愿景。他表示，在接下來的應(yīng)用場景中，衛(wèi)星定位只是其中一部分，例如智慧農(nóng)業(yè)中挖掘機的自動操作，還需要與視覺傳感器等相關(guān)技術(shù)進行集成融合，而合眾思壯的產(chǎn)業(yè)鏈將覆蓋高精度的專業(yè)產(chǎn)品、平臺建設(shè)和運營服務(wù)。

“天琴”藏“牛郎織女”

對新產(chǎn)品的命名向來是件講究事兒。但“天琴”一名的由來卻頗有些偶然色彩。

天琴座，國際天文學(xué)聯(lián)合會所定的88個現(xiàn)代 星座 之一。但在訪談中，合眾思壯市場公關(guān)部經(jīng)理張瑞豐回憶說：“這是一個牛郎和織女的故事。”

靈感最初源于引力波事件。“天琴一代”首發(fā)于2016年，這年2月，人類首次宣布探測到引力波，即便是從現(xiàn)在看，這依然是天文界的大事件。而中國的引力波探測項目就叫“天琴計劃”。

帶著些“蹭熱點”的想法，“天琴”這個名字浮現(xiàn)了出來。張瑞豐介紹稱：“天琴座的主星是國人熟知的織女星，作為一顆衛(wèi)星信號處理芯片，織女的形象與芯片的功能天然契合，也寄托公司編織‘中國精度’的愿景?！?/p>

另一方面，在衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域有兩種主流的信號增強系統(tǒng)——星基和地基?！疤烨佟毙酒瑢儆谛腔鰪?，用 星座 命名也凸顯出這一特點。

“織女”出現(xiàn)了，“牛郎”在哪兒呢？

三年后的2019年“天琴二代”發(fā)布會上，合眾思壯正式發(fā)布的Phantom與Vega兩個系列的高精度板卡新品，除搭載“天琴二代”基帶芯片外，還加入有“天鷹”寬帶射頻芯片和Cygnus天鵝抗干擾技術(shù)。

河鼓二，“天鷹座”的主星，俗稱牛郎星。射頻芯片的功能主要在于捕獲、接收衛(wèi)星信號。以牛郎星主 星座 命名，“天鷹”也代表著該產(chǎn)品具有強大的信號捕獲能力。二者的完美結(jié)合在象征板卡衛(wèi)星信號捕獲、跟蹤及處理能力更強勁的同時，也被賦予了一層帶著濃濃中國文化特質(zhì)的浪漫色彩。

天鷹是信號捕獲，天琴是信號處理，天鵝是信號抗干擾技術(shù)。在夏季夜空，3個 星座 的主星呈等邊三角形，組成了著名的夏季大三角。在吳林和張瑞豐看來，這個“鐵三角”，也象征著融合三項技術(shù)的產(chǎn)品可以更好地實現(xiàn)高精度定位。