无人机和机器人：革命性的未来农场

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农业是一项大生意。如今，它受到卫星图像，航拍图像，GIS，GNSS / GPS，自动传感器，高科技机器等技术和工具的高度推动。该领域最新的流行词是无人机和机器人。基于高精度GPS或GNSS的全自动或机器人现场机器已开始用于小规模，高利润的农业。

农业无人机是用于精确农业的无人驾驶飞机（UAV），这是一种现代农业耕作方法，利用大数据，航空影像和其他手段来优化效率。它们提供了基于云的计算所提供的强大的数据处理功能，以提供空中监视，检查和情报收集功能。

国际无人飞行器系统协会（AUVSI）发布的报告显示，预计农业无人机将占据商用无人机市场的80％，并有可能在美国创造100,000多个工作岗位。

在同一条线上，需要通过计算机程序自动运行并包含传感器，控制系统，操纵器，电源和软件以共同执行任务的机电设备，从而开发了机器人。

印度Bharati机器人系统公司创始人兼首席执行官Debashis Das表示：“农业机器人技术是从土壤评估到耕作/播种到收割和包装等作物产量的每个阶段都使用的精确农业技术的子集。” 他补充说，这些阶段包括使用各种类型的机器人（包括无人机）来提高整体生产率。

从使用自动传感器从田间收集有见地的农作物数据到数据的解释，分析并在田间进行实时，更准确的评估和决策，这些技术彻底改变了农业。完全或部分替代农场上的劳动力是该行业自动化的明显标志。这有助于带来更高水平的准确性，一致性，安全性和可靠性。

CropZoomer.farm联合创始人兼首席执行官Bert Rijk强调：“无人机通过收集植物水平的数据并提供平方米规模而非田地水平的建议，为农民带来了新的见解。”

主要优点是智能机器能够感知每种作物，即时实时确定其健康，结构和需求，并进行精确的护理-营养，杀虫剂，杀虫剂，水等。使用农业的优势机器人的优点是体积小，因此能够收集农作物和土壤样本，这使它们能够使用配备的摄像头和传感器在靠近农作物的地方收集数据。它们还具有割草，喷洒农药，发现疾病或寄生虫以及进行机械除草的能力。

可以看到，自动化和机械化的好处已经传播到诸如西红柿，胡椒，草莓等农作物上，从而使它们更便宜。大大减少了土壤流失；减少农业对二氧化碳生产的贡献以及土壤碳损失的逆转，有助于吸收已经存在于大气中的一些额外的二氧化碳；增强系统适应能力，以对气候变化做出更强有力的响应；并增加了对农民的尊重和更加有趣的生计。

预计到2050年，全球人口将达到90亿，对粮食资源的需求也将增加。加上不断上升的城市化进程，不断给可耕种的土地资源带来压力。为了应对挑战，需要找到方法来改善我们当前的耕作方法和流程。像美国和欧洲这样的发达地区已经开始向自动耕作设备和服务强烈过渡，它们通过消除对人工的需求来帮助提高生产率和减少开支。

里克（Rijk）认为，就政策和有利计划而言，存在着一个支持环境，而且这种环境正在不断发展。“农业和技术以及高科技农业一直是荷兰国家议程的重中之重。但是，由于监管缓慢且不切实际，我们看到许多创新型初创企业正在向监管较不严格的国家转移。”

《机器人技术评论》最近表示：“美国农业部（USDA）国家粮食与农业研究所（NIFA）宣布提供250万美元的赠款，以促进使用可帮助并帮助美国生产农业领域的利益相关者的协作机器人。”

正如我们在地理空间行业的其他地方所看到的那样，这里也明显地朝着系统集成的方向发展。越来越多的硬件公司正在与农业软件和服务提供商合作，为客户提供完整的解决方案。
工业无人机制造商MMC最近宣布与“农业情报”公司Agribotix建立合作伙伴关系，以提供专用的农业无人机解决方案，包括摄像头和分析工具。

作为基于云的无人机软件和地图解决方案的领先提供商，DroneDeploy已与专注于农业的分析公司Aglytix和农业技术公司AgriSens合作，以在增长季节及时提供新工具。这两个新工具旨在提供有关植物数量和林分建立的可行见解，展示了无人机对精确农业的日益增长的影响。

DJI和PrecisionHawk携手合作，以简化农场的生活。两家公司宣布了将DJI无人机硬件与PrecisionHawk软件链接的计划。新的DJI / PrecisionHawk解决方案将包括PrecisionHawk的新DataMapper Inflight应用程序，对DataMapper的分析算法库的访问以及为期一年的DataMapper订阅。DataMapper Inflight应用程序专为数据收集而设计，允许用户创建自动收集地理空间数据的飞行计划，并且与DJI硬件的整个产品线兼容。

Topcon，Trimble和Hexagon Geospatial等大型地理空间市场参与者最近也已在精密农业领域加紧准备，并朝着完整的解决方案迈进。除了处理全季作物，地形和车辆（包括拖拉机，施药机和收割机）以外，Topcon的农业解决方案还提供了完整的作物管理和控制解决方案。

Hexagon Geospatial已发布了7种不同类型的Vegetation Health Hexagon Smart M.Apps，它们利用遥感算法从各种不同的传感器中识别植物和作物的健康状况。这些应用专注于新兴的精准农业运动和无人机的无处不在。基于云的地图应用程序使更多用户可以使用遥感技术。

Trimble UX5航空影像解决方案通过提供具有强大技术的完整系统（例如反向推力和自动故障安全程序，坚固的设计以及从根本上简化的工作流程），为快速，安全的航空数据收集树立了标准。

诸如Blue River Technology之类的技术提供商正在提出诸如高通量植物表型（HTPP）之类的精密农业技术，这些技术将遗传学，传感器和机器人技术结合在一起。它用于开发农作物的新品种或“品系”，以改善诸如营养含量，干旱，害虫耐受性和植物物理特性（例如高度，叶数，大小，形状，角度，颜色，枯萎，茎秆厚度等）的特性。该公司在B轮融资中筹集了1700万美元，用于为生产Ag生产第四代机器人。

Sentera LLC已向其AgVaultTM 2.0移动应用程序发布了具有自动飞行计划功能的农业应用程序。该公司成功在Capital Round筹集了850万美元。AgVault使农民可以突出显示某个领域，自主驾驶无人机，捕获精确的图像，管理数据，制作QuickTileTM地图以及将数据传送到一台设备上，而这些操作都在现场边缘进行。

事实证明，DJI和3DR制造的小型无人机可用于农作物和牲畜生产。它们是侦查农作物和牲畜的理想选择，可有效地用于捕获图像，以进行精确的管理决策，例如可变速率的季节性施肥，杂草识别，牲畜存货和病态动物的识别。

世界上最大的无人机制造商大疆（DJI）最近宣布发布Agras MG-1，据称是最好的农业无人机之一。阿格拉斯（Agras）是一种八旋翼直升机，旨在向大片农田喷洒农药或化肥。由于DJI可以在短短10分钟内迅速覆盖4,000-6,000平方米的距离，因此DJI声称它的效率是手动喷涂的40-60倍。DJI Agras MG-1防尘，防水且由防腐蚀材料制成。可以将其清洗干净并折叠起来，以便在使用后易于运输和存放。

日本一家名为SPREAD的公司将在2017年开设世界上第一个“室内生菜机器人农场”，而全自动农作过程将使生菜变得更便宜，更环保。

各国意识到这一潜力，正在通过政府的支持和倡议以及该行业的积极参与来推动提高农业部门的自动化程度。

欧洲：欧盟资助的CROPS项目设想了智能感应和操纵，以实现高价值作物的可持续生产和收获，旨在开发一个高度可配置，模块化和聪明的平台，该平台包括模块化操纵器和“智能工具”（传感器，算法，喷雾器，抓爪） ），可以轻松安装到载体上，并且能够适应新的任务和条件。它具有一个单独的机器人平台，该平台能够进行智能喷涂（仅在叶子和选定的目标上有针对性地进行喷涂）并有选择地收获水果。

亚太地区：在发展中国家将其自身驱动的解决方案集成到其田野和农业活动中的竞争中，中国处于领先地位。根据国泰君安证券的一份报告，随着政府推动提高农业部门的标准化和自动化水平，中国的人工无人驾驶航空服务市场每年价值300亿元人民币（45亿美元）。

南亚：印度最著名的是印度农业保险公司与Skymet的共同努力，Skymet是在古吉拉特邦和拉贾斯坦邦部分地区的天气预报公司试点项目，以了解无人机如何用于调查农作物并帮助绘制农作物病害图以及帮助保险公司解决索赔。

其他最著名的项目是使用马哈拉诺比斯国家作物预报中心（MNCFC）发起的使用空间技术和地理信息学的KISAN-C（K）作物保险。该项目设想将空间技术和地理信息学（GIS，GPS和智能手机）技术与来自基于无人机/无人机的成像的高分辨率数据结合使用，以提高产量估算并更好地计划作物保险计划所需的作物切割实验（CCE） 。

北美：目前，该地区生产的无人机在一般商业领域尤其是农业部门中最多。北达科他州立大学（NDSU）启动了一项结合无人机技术的农业研究项目。该项目是NDSU最近的工作，目的是确定UAS在农业生产中的作用并帮助增强该州的经济。当前项目飞行的是来自Elbit的Hermes 450，这是一架小型旋翼直升机和固定翼UAS，用于捕获北达科他州中东部4×40英里走廊的图像数据。该计划要求在2016年农作物生长季节每两周收集一次数据。

拉丁美洲： Agribotix LLC的拉丁美洲合资企业Agribotix LatAm（一家生态BCG公司）正在帮助巴拿马农民使用农业无人机，数据和分析技术来提高作物产量并降低成本。农业情报公司正在与美洲国家农业合作研究所（IICA）合作，向种植者展示使用该技术作为精准农业计划中基本工具的好处。

精准农业无人机技术开发计划于今年6月在巴西圣卡洛斯启动。它是高通无线技术有限公司，巴西农业研究公司（Embrapa）和团结社会经济研究所（ISES）的合作。

该计划旨在演示如何应用无人机技术来减少环境影响并提高农作物产量。为无人机开发的车载系统将结合Embrapa在农业和图像处理算法方面的专业知识以及Qualcomm Snapdragon Flight无人机平台的强大性能和先进的无线技术，以收集，处理，分析实时农作物情报并将其传输给农民和环境巴西的利益相关者。

对于无人机和机器人技术正在迅猛发展的整个社会，需要一种参与性的方法来教育社区有关这些技术的使用和益处。

这些工具的使用可以带来更高的产量，并为系统化的耕作提供明确的方法。与这些技术有关的更多研究和努力，使它们处于贫困农民的购买力之下，可以帮助改变农业社区。