從2022年到2030年,全球智能農業市場規模預計將以10.8%的復合年增長率增長。這包括農業機械、化學傳感器、計算機系統、電子產品和數據管理投資。
哪些因素推動了農業部門自動化的興起,今天有哪些最令人激動和變革性的技術正在被使用?
推動農業部門使用自動化的6個因素;
農業技術部門的投資從2015年的近500億美元增加到2020年3月的4300億美元。以下是推動這一轉變的幾個因素。
(1)降低成本
由于利潤微薄,農業行業需要推動效率和降低成本。減少人員是一個很好的開始,因為手工勞動往往占到農場總成本的50%之多。
(2)解決農場勞動力短缺的問題
1950年至2000年期間,雇傭的農場工人的數量下降了52%。今天,35歲以下的農民只占總人口的9%。日益嚴重的勞動力短缺意味著農民正在努力跟上消費者的需求,并且正在浪費產品。
(3)解決糧食短缺問題
農業生產必須增加至少70%,以滿足預計到2050年全球97億人口的需求。
(4)減少溫室氣體排放
自動化技術幫助農民減少浪費,降低農藥和化肥的使用。
(5)提高效率
自動化增強了農場工人的作用,使日常工作更快完成,勞動強度大大降低。這不僅使工作環境不那么艱苦,而且還更安全,減少了受傷的情況。
(6)數據驅動的決策
強大的作物監測和數據分析可以為重要的農業決策提供信息,包括何時何地播種,何時收獲,以及如何儲存作物。更好的數據管理也使農民在面臨惡劣天氣、干旱、蟲害和疾病時能夠優化他們的產量。
農業產業中的創新自動化技術
垂直耕作
垂直農業利用水培、氣培和自動化技術,以垂直堆疊的方式種植農作物,以最大限度地利用空間。大多數垂直農場存在于受控的室內環境中,這意味著它們幾乎可以在任何地方建立,無論是海運集裝箱還是繁忙的城市中心。
這些農場的產量是傳統耕作方法的數百倍,因為它們可以在任何氣候下全天候運行。垂直農場的用水量也減少了70-95%,因為水被回收和再利用,提供更新鮮的產品,并且不太可能受到細菌的影響。
室內農業在2021年籌集了超過10億美元,據估計,現在美國有超過2000個垂直農場,種植從生菜到漿果的各種產品。
自動化耕作機械
2017年,總部位于美國馬薩諸塞州的富蘭克林機器人公司推出了Tertill,這是一款除草機,被認為是農業領域第一個真正的自動化選擇。該機器人利用簡單的邏輯和無線通信的組合,將理想的植物與雜草區分開來,從而在不使用化學品的情況下實現無雜草花園。
五年后,農業行業的自動化機械已經變得更加復雜。例如,在2021年,西弗吉尼亞州的工程師開發了StickBug,一個六臂機器人,旨在為溫室環境中的作物授粉。同年,約翰迪爾公司在消費電子展(CES)上推出了第一臺完全自主的拖拉機,并在今年早些時候宣布它已經準備好開始耕作。
其他自動化技術包括可以在農作物上噴灑殺蟲劑和除草劑的無人機、遙控拖拉機、自動收割系統和智能農業應用程序。
據估計,到2023年,自主拖拉機將在農業技術市場上超過擠奶機器人。
以人工智能為動力的機器人
越來越多的人看到人工智能驅動的機器人完成重要的農業任務,包括精確耕作和作物監測與分析。
例如,美國機器人公司正在開發一種完全自主的無人機。空中成像和播種能力使該無人機能夠捕捉到農場的鳥瞰圖,并根據土地的最佳容量播種。
Aibono是一個端到端的農業技術平臺,專門從事新鮮水果和蔬菜的聚集和及時供應。微量基因組學提供了對土壤成分的全面和精確的了解,使農民能夠做出更好的管理決策。另一個例子是 "鐵牛 "設施,它使用機器人和人工智能來保證每株植物獲得足夠的陽光、水和營養。
在我們看到世界上第一個完全自動化的農場之前,可能還需要一段時間,因為高成本和圍繞產品可靠性的懷疑正在減緩農業技術的采用。
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