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智能农机：让农民变“码农”

发布时间：2024-11-12 12:50:02 来源：农资网编辑：郑钦文本文有1982个字，大约阅读时间5分钟

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5月的洛阳，春耕夏种农事忙。在城郊的智能农机精准农业示范基地，几台银色的无人驾驶拖拉机正在测试，为批量生产做最后的准备。同普通的辅助驾驶农机不同，这几台拖拉机没有驾驶舱，外型看起来更像一个机甲。它们是中科院科技成果转移转化重点专项（弘光专项）支持研发的“超级拖拉机I号”，最大亮点是基于卫星的智能网联。有了它们，万亩级的农机示范基地，只需要三四个人指挥将近20台智能农机，就能完成全部的耕地、播种、洒水、打药等作业。设定好时间和路线，它们甚至可以半夜“加班”，24小时无休。畅想未来，当农业机械足够智能，农民将不再需要面朝黄土背朝天，而是面对着电脑或手机终端，控制机械完成农业生产。那时，农民这一职业也许会像现在的“码农”一样，成为21世纪最时髦的工种。

基地蓄势待发，即将迎来“超级拖拉机I号”的规模化应用示范。有了这个法宝，耕地、平地、覆膜、播种等作业全部由搭载自动导航系统的智能拖拉机完成，通过卫星定位导航，拖拉机可按预设路径自动巡航、匀速前进、精准播种。不仅节省人力、提高效率，还能改变粗放的播种方式，覆膜、播种横平竖直，作业偏差小，提高了土地、种子、化肥的利用率。 “超级拖拉机I号”的背后是国内智能农机数据量最大的“智能农机大数据平台”，通过传感器采集各种农艺数据，经过大数据分析指导农业生产。

据了解，“超级拖拉机I号”的核心技术来源于北京中科晶上科技股份有限公司（以下简称中科晶上）—— 一家由中科院计算技术研究所（以下简称计算所）孵化的企业，主攻我国无线通信领域关键技术瓶颈——核心器件、软件和解决方案。 “这是全国第一台真正意义上的新能源动力无人驾驶智能农机。同传统农机相比，智能农机完成了农机从传统制造业向智能服务型制造的转变。”计算所高级工程师、洛阳中科晶上智能装备科技有限公司总经理张玉成告诉《中国科学报》，这将是中国农机工业走向高端的起点。

作为国内首款无驾驶室的纯电动拖拉机，“超级拖拉机I号”由“大脑”——无人驾驶系统、智能控制系统，“心脏”——动力锂电池系统、中置电机及驱动系统，“耳朵”——智能网联系统等组成。整机重量达1.6吨，目前可实现4小时满负荷工作。

相关技术人员告诉记者，智能程度更高、马力更大的“超级拖拉机Ⅱ号”正在研发中。乡村振兴农机先行随着人口老龄化加剧和农业人口减少，我国农业生产必将经历“机器换人”的过程。根据《农机装备发展行动方案（2016~2025）》，到2025年，全国主要农作物耕种收综合机械化率将达到68%。张玉成表示，农机装备领域是《中国制造2025》的十大领域之一，但亟须解决低端产品产能过剩、高端产品原始创新能力不足、关键零部件依赖进口的问题。

2004年，我国出台农机购置补贴政策，这之后的十年被称为中国农机制造业的“黄金十年”。2016年，我国2300多家规模以上农机生产企业的总产值近4500亿元，生产规模跃居世界首位。但是，国际市场数据显示，在没有补贴的情况下，全球前三名农机企业2015年收入达619亿美元，与我国2300余家企业收入相当。张玉成指出，农机领域我国自主创新投入少差距大，重要产品和工艺技术几乎全部依靠引进，产业利润极低，技术处于跟跑阶段。但第三代农机美国2016年才起步，和我们站在了同样的起跑线上。

第三代农机即指智能农机，技术体系包括无人驾驶、高精度定位、大功率电机控制、路径规划技术、电子控制芯片、大数据分析系统等。由于门槛较高，目前市场进入者还不多。 “智能化、定制化是农机发展的未来方向。”张玉成指出，农业生产同地理、气候、土壤、水质、作物品种等息息相关，农机创新体系不能简单引进，尤其是我国地形复杂，农机产品更需要多样性开发、个性化定制。

“我们的目标是发展高端智能农机，服务国家乡村振兴战略。”张玉成说。破解科研产业“两张皮” 近3年，张玉成每周都要从北京往返洛阳一次，和当地技术人员对接，推进“超级拖拉机I号”的研发，“成了半个洛阳人”。

计算所在洛阳市的发展也一年上一个台阶。2014年，计算所和洛阳市政府签署战略合作协议；2015年，计算所洛阳分所正式成立；2017年，洛阳分所联合其他几家单位成立河南省智能农机创新中心；2018年“超级拖拉机I号”问世；2019年，国家农机装备创新中心正式通过工信部论证，成为国家级平台。之所以发展这么快，张玉成认为，这得益于所领导在科研产业深度结合方面的战略思考和顶层布局，计算所洛阳分所自落地起，便同拖拉机、轴承等洛阳市优势产业紧密结合，有的放矢。

目前，国家农机装备创新中心这一平台已经聚集了10余家中国科学院内农机相关技术研究单位、7所高校和30余家企业，上中下游合作创新。

例如：“超级拖拉机I号”就是由中科晶上提供整机系统方案和卫星通信等核心技术；中科院微电子所提供无人驾驶技术；中科院合肥物质院提供传感器；中国农机工业的龙头企业中国一拖提供拖拉机车架、换挡等技术和应用场景数据等。对于技术的市场化路径，张玉成体会很深：“从研发到技术到产品到产值，这条链太长，企业想要产品，科研人员则擅长出专利，交流往往不在一个频道上。我认为科研人员也不能过分依赖国家项目扶持，而要按市场规则实现科研成果转化。”

如今，在中心这个大平台下，科研人员只负责提供专利，签署技术买卖协议，再根据需求去委托开发。这种创新模式目前成效初显。在我国农机芯片和操作系统完全依赖进口产品的大背景下，2018年，中心研发出国内首款智能农机定制芯片——“神农I号”芯片，以及被喻为拖拉机“安卓系统”的“珊瑚”操作系统等。

“都说‘懂芯片的不懂农业、懂农业的不懂芯片’，计算所和中国一拖的合作，成功打破了这一魔咒。”张玉成说，“我们想建立中国人自主可控的农机创新体系，用核心技术摆脱农机产业低附加值的窘境。”

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