《5G时代》
上期提要:2016年,沈阳机床厂进入世界500强,作为我国机械制造业的代表,沈阳机床厂积极谋求转型,全球首创研发了i5M8系列平台型智能机床。该套智能机床以互联网为平台,可以进行智能校正、智能诊断、智能管理,并且拥有智能学习的强大功能,在加工产品时,也能够通过互联网传送实时数据,兼顾储存和分析大数据的云平台角色。
地球可以养活更多的人
在农业技术不断进步的同时,我们也要看到一个现实问题:随着世界人口的逐年增加,土地资源日益减少,一味开发原有资源和填海造陆并不是可持续发展的良策。此外,全球各地依然有许多荒芜贫瘠之地无法使用,依然有农业比较落后的地区。
就我国而言,随着城市化进程的加速,农业用地资源不断减少,耕地后备资源不仅数量很少,而且大多分布零散,并且由于自然条件欠佳,可利用度低。而现有的农业用地也存在许多不合理利用的情况,耕地抛荒现象严重。此外,当下我国农村的土地质量明显下降,可持续利用率也不高。要想实现新型农业模式,对于土地资源的利用就必须借助最新科技,与大数据结合,提高利用效率,让有限的农用土地资源养活更多的人。
20世纪80年代初,美国率先提出精准农业的概念,用数据来管理农场运作,研发和配备可以承载数据的农业用具。由于当时的硬件条件还不够成熟,智能网络尚未建成,精准农业的设想暂时搁浅。10年以后,美国陆续出现了专门的农业数据公司,生产智能农业配套设备。这些设备具有智能学习的功能,可以根据天气变化进行实时分析,让农场作业做出相应的调整。
在大片农田中,每一块土地的水分指数、营养指标、农作物生长情况都可能有所不同。传统的农场管理主要依靠人力,一定面积内分派一定数量的农民进行播种和施肥等工作,而且他们不会区分农田里的土地差异,会把同样的品种以等间距的方式播种。这种方式往往导致一定比例的农作物生长不佳,极大地浪费了土地资源。精准农业颠覆了对土地资源的传统利用方式,专业的自动播种机带有土壤分析功能,根据科学的分析数据,在土壤肥沃的土地上密集播种,在肥力低的土地上进行稀植。除了分析土壤,智能设备还会进行种子分析,找出种子与土壤的最佳配比,更换种子品种。大面积播种都使用这种带有强大智能的自动播种机,只需一人管理就可高效完成,并且由于精准播种,每公顷土地都能实现增产。
智能播种机大大提高了农场作业质量,单粒播比率提高到99％,整个工作流程都可以实时监控。有了数据的实时记录,农场管理者可以根据数据来判断机器的运作情况,一旦数据发生异常,可以随时停机纠正,有效地防止不必要的损失。除了智能播种机,其他农业设备也运用在整个农业活动中。通过准确的数据分析,精准把控所有原料的配比,最大限度地节约成本,充分利用每一寸土地,这在过去是无法想象的。
居住在美国伊利诺伊州的一个农场上的农场主罗德尼·西林,与父亲一起经营了一块约为7900亩的田地。农场只有这父子二人,没有雇用任何工人,即便在最忙碌的时节,西林也只需要农场上那一套智能农业机械设备和一台平板电脑就可以轻松高效地完成整个农场的所有工作。西林的这些设备都配有卫星导航系统和自动驾驶功能,他可以在驾驶室里做任何自己喜欢的事情,而机器会按照设定好的路线工作,并且整个工作的进度随时都有记录,西林可以远程监控。他不是唯一一个这样管理农场的人,在美国,像西林这样的农场主越来越多。
如果每一寸土地都可以按照精准农业的理念进行开发,那么未来的5G时代,农业将和工业一样,与信息产业有机结合,实现大数据运作。这样的智能农场将创造更大的产量,节约更多的成本,真正实现以有限的土地资源养活更多人的目标。
靠天收变为可控制
传统农业的主要特征就是靠天吃饭,受自然条件影响较大。随着人类社会的发展、农业技术的进步以及农业人口的减少,科技兴农已经成为农业发展的主要方向,农业从传统向现代化转型是必然趋势。
弹丸之国以色列是科技兴农的成功典范,它所创造的奇迹尤为引人注目。
以色列国土面积1．49万平方公里,其中有2／3的土地为沙漠和山地,年均降水量只有200毫米左右,人均水资源还不到世界平均水平的3％。这样的自然环境,对于农业发展来说实在是太过糟糕。然而,就是这样一个土地资源极其贫瘠、水资源严重缺乏的国家,通过走科技兴农的道路,竟然成为全球闻名的农业强国。
纵观以色列的农业神话,大致经过三个发展阶段:
20世纪50年代初,以色列政府开始大力发展农业。当时,国家处于战争中,经济压力巨大,农业成为以色列恢复经济的救命稻草。政府支持在全国垦荒,建立定居点,旨在实现粮食的自给自足。1952年,以色列政府积极引种棉花,以解决国民的穿衣问题,并出口到国外。一年以后,以色列开始开发沙漠,实施“北水南调”工程。
从1952年开始,以色列政府耗时11年,投资1．5亿美元,建成了“北水南调”输水管道,但传统的农业灌溉技术很难适应推进沙漠改造工作,项目进展十分缓慢。1962年,一位农民无意中发现水管漏水处的庄稼长势良好,原来水在同一个位置渗入土壤,不仅可以有效减少蒸发,还可以很好地控制肥料和农药。这一发现得到政府的大力支持,两年以后,著名的耐特菲姆滴灌公司成立。从60年代开始,滴灌技术迅速推动了以色列的农业革命,农产品迅猛增产,沙漠改造进程大大加快,耕种面积不断扩大,沙漠城市绿树成荫,旧貌换新颜。此后,以色列继续研发新的滴灌技术,改进滴灌设备,从根本上改变了传统农业模式。滴灌技术比漫灌节约l／3～1／2的水,单位面积土地增产1／3以上,水资源利用率高达90％。如今的以色列,广泛采用滴灌系统,以科技为本,实行电脑自动化操作,并把这种技术出口到世界其他国家,大大缓解了水资源危机。
从80年代开始,以色列积极走农业产业化道路,实施农业产业结构转型战略,同时大力开辟国际市场,建立起一套集农业科技和工厂化管理为一体的现代农业管理体系。农产品的品种也在最初单一粮食的基础上,不断扩展到高质量的肉类、花卉、蔬菜水果等,并出口海外。科技兴农成为以色列的国策,国家鼓励农民学习新的技术,大力扶持农业研究。现在以色列拥有3500多个高科技公司、7个研究所,250多位博士、研究员从事750多个科研项目,政府每年拨上亿美元经费用于农业科研。
下期看点:未来第七次信息革命是什么?这个问题如今已经摆在人类的面前。第七次信息革命,人类要从传输时代走向感应时代。下一次信息革命人类还需要什么?很显然,是在很好地解决信息传输的情况下,延展人类的器官,让感应帮助我们了解更多的未知世界,同时把这些数据进行收集、整理、加工,成为大数据,并且不断通过智能学习,最后形成服务。
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