中國(guó)農(nóng)業(yè)的痛點(diǎn)與慣性傳感器在智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用

      中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的問(wèn)題：

當(dāng)前中國(guó)的城鎮(zhèn)化率不斷上升，在2020年已經(jīng)達(dá)到了63.89%，據(jù)相關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)：到2035年將達(dá)到75%至80%。然而這個(gè)趨勢(shì)也帶來(lái)了一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題：農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力短缺。

       為了解決這一問(wèn)題，自動(dòng)駕駛技術(shù)和農(nóng)業(yè)的結(jié)合已經(jīng)成為一個(gè)備受關(guān)注的議題。自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)不僅能夠緩解勞動(dòng)力短缺問(wèn)題，提升勞作生產(chǎn)效率，同時(shí)還能對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行智慧化升級(jí)，成為解決當(dāng)下農(nóng)業(yè)痛點(diǎn)的有效手段之一。

智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展對(duì)于世界糧食問(wèn)題的解決

       智慧農(nóng)業(yè)市場(chǎng)是一個(gè)需求旺盛且技術(shù)發(fā)展迅猛的市場(chǎng)，預(yù)計(jì)到2025年全球智慧農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值將達(dá)到683.89億美元。在中國(guó)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械的需求持續(xù)增加，新技術(shù)不斷研發(fā)和應(yīng)用，將推動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)市場(chǎng)持續(xù)高速增長(zhǎng)。2021年，中國(guó)的智慧農(nóng)業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為685億元，預(yù)計(jì)到2022年將進(jìn)一步增長(zhǎng)至743億元，同比增長(zhǎng)8.5%。

根據(jù)聯(lián)合國(guó)的預(yù)測(cè)，到2050年全球人口將增加20億，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力需提高60%才能提供充足的食物。未來(lái)全球在聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)技術(shù)與系統(tǒng)領(lǐng)域的支出將顯著增長(zhǎng)。

農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛成為中國(guó)解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問(wèn)題的重要手段

       農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛已經(jīng)成為中國(guó)智慧農(nóng)業(yè)的重要組成部分。農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛應(yīng)用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)，利用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化施肥、施藥、播種與收割，提供實(shí)時(shí)的位置信息，最大限度減小夜間和大霧天氣對(duì)農(nóng)機(jī)在田間作業(yè)時(shí)長(zhǎng)的限制。在降低成本投入的同時(shí)，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，獲得更佳的產(chǎn)出效益，同時(shí)大大解放了人力，將駕駛員從繁重的操作中解放出來(lái)，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者、農(nóng)場(chǎng)、農(nóng)機(jī)合作社和農(nóng)民都可以提高其經(jīng)濟(jì)效益。

截至2021年，國(guó)內(nèi)北斗農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)已部署超過(guò)6.5萬(wàn)臺(tái)，而國(guó)內(nèi)大中型農(nóng)用拖拉機(jī)預(yù)計(jì)超過(guò)460萬(wàn)臺(tái)，滲透率僅為1.4%。預(yù)計(jì)到2035年前后中國(guó)農(nóng)業(yè)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)滲透率將達(dá)到20%左右。農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛已經(jīng)成為中國(guó)發(fā)展具有中國(guó)特色智慧農(nóng)業(yè)的重要組成部分。自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，能夠大大提高精細(xì)化程度，通過(guò)設(shè)定好的路線和數(shù)據(jù)自動(dòng)駕駛完成既定目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

     未來(lái)無(wú)人駕駛農(nóng)機(jī)的使用必然是大勢(shì)所趨。從機(jī)械化到無(wú)人化，把農(nóng)戶從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)，大大提高了作業(yè)效率，農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛的進(jìn)步不僅為農(nóng)戶帶來(lái)了高效生產(chǎn)作業(yè)，同時(shí)也在逐漸改變他們的生活方式。將來(lái)會(huì)有越來(lái)越多的智能農(nóng)機(jī)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，解放勞動(dòng)力，提升工作效率和質(zhì)量，進(jìn)一步助力農(nóng)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

    慣性傳感器在智慧農(nóng)業(yè)的應(yīng)用

慣性傳感器/IMU可以通過(guò)測(cè)量農(nóng)機(jī)的三軸加速度、三軸角速度等參數(shù)，提供精確的姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，幫助農(nóng)機(jī)實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航和智能決策。

具體來(lái)說(shuō)，慣性傳感器可以在農(nóng)機(jī)運(yùn)行時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)器的傾斜、搖擺、航向等狀態(tài)，并將這些信息傳遞給自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，讓系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)的路面情況和機(jī)器狀況進(jìn)行智能決策，調(diào)節(jié)農(nóng)機(jī)的速度、軌跡和工作深度等參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高效率、高精度、高質(zhì)量的農(nóng)業(yè)作業(yè)。

例如，在耕地作業(yè)中，慣性傳感器可以幫助農(nóng)機(jī)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，保證作業(yè)的深度和均勻性，避免對(duì)土地造成不必要的損傷。在收獲作業(yè)中，慣性傳感器可以幫助農(nóng)機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的行駛和收割，提高作業(yè)效率和質(zhì)量。

原極科技獨(dú)有的農(nóng)機(jī)行業(yè)專用傳感器融合算法算法：

原極科技自主開(kāi)發(fā)的農(nóng)機(jī)行業(yè)專用傳感器融合算法，可以利用慣性傳感器提供的數(shù)據(jù)，和GNSS導(dǎo)航信息深度融合，計(jì)算農(nóng)機(jī)當(dāng)前位置和姿態(tài)，顯著減低農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度，提高自動(dòng)駕駛的精度。并且在多年的市場(chǎng)實(shí)踐中，得到了客戶的一致好評(píng)，并快速占領(lǐng)細(xì)分市場(chǎng)。

總之，農(nóng)業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用是必然趨勢(shì)，對(duì)于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、緩解人口老齡化和勞動(dòng)力短缺問(wèn)題，以及解決全球糧食問(wèn)題具有重要意義。慣性傳感器作為其中的重要組成部分，可以為自動(dòng)駕駛農(nóng)機(jī)提供精確的姿態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)，加快農(nóng)業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型進(jìn)程。未來(lái)，隨著技術(shù)和市場(chǎng)的不斷發(fā)展，農(nóng)機(jī)自動(dòng)駕駛和慣性傳感器等相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)更加普及和成熟，成為中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的有力支撐。