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设备与工具2020年10月1日，我们的祖国迎来了第71个生日！
从第一颗人造卫星发射升空，到北斗系统成功组网；从第一株杂交水稻落地种植，到智慧农业普及乡村；从第一辆高速动车驶离站台，到高铁线路贯穿全国，71年来我国取得了一个又一个举世瞩目的科技成果。在决胜全面小康的新时代，科技与每个人的生活更加紧密地联系在了一起，科技事业也被赋予了新的使命。
国庆佳节之际，数字北京科学中心为大家带来了特别栏目“更智慧的小康生活”，盘点新时代下你身边的那些“黑科技”。本期，我们将带你了解智慧农业中运用了哪些高科技～
审核专家：王丽丽高级工程师，中国农业机械化科学研究院
养猪场里，通过“猪脸识别”系统扫描一下猪的脸，就可以在屏幕上看到猪的编号、品种、健康情况、进食量等信息；
温棚中，传感器收集土壤湿度、水分、含盐量等数据，通过人工智能模型和算法，告知农户土壤相关情况；
果园的每个甜瓜都有一个二维码身份证，对甜瓜整个生命周期进行监控；
无人驾驶收获机在稻田里收割稻子……
这些听起来很高科技，其实离我们的生活很近，或许你买的蔬菜水果就是这些高科技农业的产物。
科技在农业中的应用，将让传统农业得以从“靠天吃饭”向“靠技术吃饭”转变，“智慧农业”让农民们的生产更高效率、高利润，让我们吃得更安心。
很多人可能对“智慧农业”不是很熟悉，今天，我们就一起来了解下什么是“智慧农业”，其中又运用了哪些高科技？
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什么叫“智慧农业”？
学界普遍认为农业有四个阶段。
农业1.0是传统农业时代，主要依靠人力和畜力；农业2.0是机械化农业时代；农业3.0以应用单一信息技术和局部生产自动化为特征。农业发展的最高阶段是农业4.0，充分整合资源，实现农业的智能化、无人化，农业生产过程可控且高效，不受自然环境约束。
“智慧农业”的概念提出于2014年。
“智慧农业”是智能农业专家系统的简称，一般是指利用物联网技术、“5S”技术、云计算技术和大数据等信息技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化，从空间、组织、管理整合现有农田基础建设、通信设备和信息化设施，使农业实现“高效、聪明、智慧、精细”和可持续生态发展。
我国智慧农业起步虽晚，但发展速度非常快。2018-2019年，在国家相关政策的响应下，互联网大咖和企业纷纷加入，如“未来食物农场”“智慧农业平台”“AI养猪”等的出现，使中国的智慧农业迎来了迅速发展时期。
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“猪脸识别”精准化管理每一只猪
“人脸识别”相信大家已经司空见惯，“猪脸识别”还是头一回听说。养猪为啥还要用摄像头识别每一头猪？如何识别看起来长相差不多的猪？别着急，我们先到智能化养殖场看看这些猪宝宝们的日常吧！当一头猪要“入住”猪舍时，养殖人员通过“猪脸识别”系统扫描一下猪脸，就可以给猪建立标签，生成识别码，关联猪的编号、猪的亲本、品种、生长环境、健康情况、采食计划等信息。和“人脸识别”技术一样，“猪脸识别”技术其实也是生物识别技术的一种，基于构建AI算法来自动识别图片或视频素材中的动物特征，例如动物的面部特征（两眼间的距离、嘴巴的位置、头骨的宽度）、外形特征（花纹、各部位之间的比例）从而实现对动物身份的识别。所以，哪怕是有成千上万头猪，系统也能轻松识别其中的每一头。再搭配饲喂机器人、巡检机器人、环境监测及自动控制系统，便组成了智能化养殖场。传统养殖中，当饲养员把同一栏猪的饲料倒在同一个槽里时，10至15头猪一哄而上凭力气“抢食儿吃”，最终导致同一栏猪出栏时生长不均衡，最小的只有70公斤，最大的达到130公斤。与传统养猪饲喂模式不同，智能化养殖场则要“公平”的多。每个猪栏的中心处安放着被分隔成6个“伸缩式半限喂栏体”的饲料槽，每个食槽位仅能容纳一头猪进出。每个栏体上方的AI镜头对每头猪进行猪脸识别并关联查询出相关信息后，中枢设备会向饲料槽上方的饲喂机器人发送指令，使其可以自动投放这头猪应进食的量，甚至能精准到克。计划指导量内，还能支持互动分餐，真正做到让猪想吃就吃。
“猪脸识别”后进行精准饲喂 来源 | 央视财经频道
这样精准饲喂，同一栏猪出栏时的体重差异可缩小到5%以内，还可以节省饲料成本。横穿猪舍上方的轨道上安装着一个长方体的24小时不间断巡检机器人。巡检机器人上配备了3D双目摄像头、广角深度摄像头、远程测温仪、声音收集器、6项指标环控测试仪等多个设备。这样，高配加持的巡检机器人就具有了视觉点数和估重等功能。巡检机器人只需“扫一眼”就能准确盘点猪舍内猪的数量，还能在对拍摄物体建模后，配合猪只的种类和特性进行估重，整个过程仅需几秒，误差在3%以内。相比较传统的肉眼盘点估重、人工记录的工作方式，这种方式显然更高效、准确，还节省人力和时间。
估猪重量 来源 | 南方都市报
传统的养猪多采用粗放式的养殖方式，猪群健康监测技术受限，耗费大量的人力、物力，猪幼崽死亡率居高不下，产量难以提升，成本高、盈利难。而智能化养猪的监控系统可以24小时不间断地对生物资产的健康体征进行在线实时监测。
计算猪的运动量 来源 | 南方都市报
系统捕捉到猪的运动量、采食量、体温和粪便等数据异常的同时，调取数据库里这头猪的过往体温、进食记录、运动量等进行比对分析。而搭载在巡检机器人上的声纹识别技术可以分析猪的叫声、咳嗽声，从而在早期就能判断这头猪可能患病的风险。工作人员就能第一时间发现病原，提前免疫，从源头上有效控制并迅速扑灭瘟疫。据测算，采用“猪脸识别”后，养殖场的人工成本减少30%-50%左右，降低饲料使用量8%-10%，并且平均缩短出栏时间5-8天。（数据来源：中城发展研究院）
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