2024年智慧农业视域下的农业机械智能技术
摘要：智慧农业是一种利用人工智能、物联网、大数据、云计算等先进技术手段，实现农业生产全过程的智能管理和优化，提高农业生产效率和经济效益的现代化农业发展模式。随着智慧农业的推进，农业机械智能技术实现了快速发展与革新，在实践中发挥着重要作用，能够让农业生产朝着精准化、自动化、智能化不断迈进，从而提高农业生产效率，降低农业生产成本，促进农业可持续发展。
关键词：智慧农业；农业机械；智能技术
传统农业生产方式已经无法满足日益增长的食物需求和农业可持续发展要求，智慧农业应运而生，成为现代农业发展的重要方向。农业机械智能技术是智慧农业的重要组成部分，通过对农业机械的智能化改造，使农业机械具有自主决策、自动控制、精准作业等功能，能够适应不同农业生产环境和作物需求，提高农业生产的质量和效益。
1、智慧农业的特征
随着科技的飞速发展，农业也在不断地进行现代化改革，智慧农业作为农业发展的新方向，具有以下几个显著特征：
1.1 数字化与智能化
一方面，智慧农业依托物联网技术，通过各种传感器、监控设备等对农业生产过程中的环境、土壤、作物等进行实时数据采集，构建起农业大数据体系，实现农业生产的数字化管理。另外一方面，利用人工智能、云计算等技术，对农业生产过程中的数据进行深度挖掘与分析，实现智能化决策，提高农业生产的自动化水平，降低生产成本，提高生产效率[1]。
1.2 精准化与网络化
通过大数据、云计算等技术，结合农业专家经验，实现对农业生产的精确指导，例如，精准施肥、精准灌溉、精准用药等，提高农业资源利用效率，减少环境污染。同时，利用互联网、物联网技术，实现农业生产、流通、销售等环节的信息共享与传递，打破传统农业的信息壁垒，为农业产业链提供便捷、高效的服务。
1.3 持续化与定制化
智慧农业注重环境保护与资源利用，通过数字化、智能技术优化农业生产过程，降低农业生产对环境的影响，实现农业的可持续发展。借助大数据分析，智慧农业可为消费者提供个性化、定制化的农产品，满足市场多样化需求，提高农产品的附加值。此外，智慧农业将农业生产与生态、环境、经济等多方面因素相结合，实现农业产业链的一体化发展，提高农业综合竞争力[2]。
2、智慧农业视域下农业机械智能技术
2.1 智能监控
在农业机械智能技术中，智能监控技术是关键环节，通过对农业生产环境的实时监测和调控，为农业生产提供科学依据。首先，通过在农业机械上安装各类传感器，例如，温度传感器、湿度传感器、光照传感器等，实时采集农业生产过程中的环境数据。其次，利用摄像头对农业生产现场进行实时视频监控，为农业生产提供直观的现场信息。同时，将采集到的环境数据和视频信息通过无线网络传输至数据中心，进行数据处理和分析，为农业生产提供科学依据。最后，根据数据中心分析处理后的数据，对农业生产环境进行智能监控和调节，实现农业生产过程的精细化管理。例如，无人驾驶拖拉机利用智能监控技术，可以实时监测农田环境数据，包括土壤湿度、气温等，还可以通过摄像头监控作物生长情况，实现对病虫害的及时发现和防治，降低农业生产风险。又例如，智能喷雾器，可以实时监测农田环境数据，如气温、湿度等，还可以通过摄像头监控作物生长情况，实现对病虫害的及时发现和防治，提高作物产量和品质[3]。
2.2 智能导航
随着科技的发展，智能导航技术在农业机械领域得到了广泛应用。利用GPS（全球定位系统）、GIS（地理信息系统）等空间信息技术，为农业机械提供精准的导航和作业路径规划，实现农田的精准化管理和作业。首先，无人驾驶拖拉机利用智能导航技术，可以在田间道路上自主行驶，完成耕作、播种、施肥等作业。通过GPS和GIS技术，无人驾驶拖拉机可以实时获取农田的地理信息和作业要求，规划出精确的作业路径，提高作业效率和质量。同时，无人驾驶拖拉机可以减少农业劳动强度，降低农业生产成本。其次，智能喷雾器利用智能导航技术，可以实现对农田的精准喷雾作业。通过GPS和GIS技术，智能喷雾器可以获取农田的地理信息和喷雾要求，规划出精确的喷雾路径，确保农药或肥料均匀喷洒在作物表面，提高防治效果。此外，智能喷雾器可以减少农药和肥料的浪费，降低环境污染。第三，智能导航技术在收割机上的应用，可以实现对农作物的精确收割。通过GPS和GIS技术，收割机可以实时获取农田的地理信息和收割要求，规划出精确的收割路径，保证收割的准确性和效率。此外，智能收割机还可以通过收集作物产量、品质等信息，为农业生产决策提供数据支持。最后，智能导航技术在插秧机上的应用，可以实现对水稻等作物的精确插秧。通过GPS和GIS技术，插秧机可以实时获取农田的地理信息和插秧要求，规划出精确的插秧路径，保证插秧的准确性和密度。此外，智能插秧机还可以根据水稻生长需求，实现对施肥、灌溉等生产环节的精细化管理。
2.3 智能控制
在农业现代化发展的道路上，智能控制技术正在为农业机械行业带来前所未有的变革。通过采用先进的控制算法和智能执行器，实现农业机械的自动控制和精准作业，提高农业机械的工作效率和作业质量。首先，利用先进的控制算法，实现农业机械的自动控制，包括自动导航、自动作业和自动避障等功能，降低人工操作的复杂程度，提高作业效率。其次，通过智能执行器，例如，智能喷雾器、智能施肥器等，实现农业生产过程的精细化管理，提高作业质量。最后，利用大数据和云计算技术，分析农业生产过程中的海量数据，为农业机械的智能控制提供决策支持。例如，智能喷雾器利用智能控制技术，可以实现农药和肥料的精准施用，降低农药和肥料的用量，提高农作物产量和品质。智能收割机利用智能控制技术，可以实现自动收割、自动脱粒和自动清选等功能，提高收割作业的质量和效率[4]。
2.4 智能诊断
随着科技的发展，智能诊断技术在农业机械领域得到了广泛应用。通过对收集到的农业生产数据进行分析和挖掘，及时发现农业生产过程中的问题和故障，为农业机械的维护和保养提供决策依据。首先，借助传感器实时收集农业生产过程中的数据，例如，发动机运行状况、传动系统磨损程度等。同时，运用大数据分析技术对数据进行挖掘，及时发现农业生产过程中的问题和故障。其次，根据数据分析结果，对农业机械的故障进行预测，并向用户发出预警信号，提醒用户及时进行维护和保养。最后，根据故障预警和农业生产数据，为农业机械的维护和保养提供决策依据，帮助用户制定合理的维护计划。例如，智能喷雾器利用智能诊断技术，可以实时监测喷雾器的工作状态，及时发现堵塞、漏液等问题，保证喷雾器正常工作，提高农药利用效率。无人驾驶拖拉机利用智能诊断技术，可以实时监测发动机运行状况、传动系统磨损程度等，及时发现并预警故障，降低维修成本，提高使用寿命。智能诊断技术在收割机上的应用，可以实时监测收割机的运行状态，包括发动机、传动系统等，及时发现并处理故障，保障收割机高效运行。
2.5 智能服务
在农业现代化发展的背景下，智能服务正逐渐成为农业生产和经营的新引擎。通过云计算平台和移动互联网技术，为农业生产和经营提供智能化服务，包括农业生产咨询、农产品市场信息、农业机械维修保养等服务。首先，利用云计算平台和大数据技术，整合农业生产过程中的海量数据，为农民提供精准、实时的农业生产咨询服务，帮助农民优化种植方案、提高产量和品质。其次，通过移动互联网技术，实时收集和分析农产品市场信息，为农民提供农产品价格、供需情况等数据，帮助农民制定合理的销售策略，提高农产品市场竞争力。最后，利用云计算平台和物联网技术，实现农业机械的远程监控和故障诊断，为农民提供及时、准确的农业机械维修保养服务，降低农业机械的维修成本和使用风险。例如，农业机械智能维修系统利用云计算平台和物联网技术，实现农业机械的远程监控和故障诊断，为农民提供及时、准确的农业机械维修保养服务。
3、结语
智慧农业以数字化、智能化、精准化、网络化、可持续化、定制化、一体化为特征，正引领着中国农业现代化的发展方向，为农业发展注入新的活力与动力，有助于实现农业生产的自动化、智能化和精准化，提高农业生产效率，降低农业生产成本，促进农业可持续发展。
参考文献：
[1]王敏.计算机智能技术在现代农业机械中的应用研究[J].现代农机,2023(5):121-123.
[2]李浩.智慧农业背景下农业机械智能技术发展路径[J].农村实用技术,2023(9):111-112.
[3]李昊轩.浅谈农业机械智能化应用发展现状与展望[J].农业技术与装备,2023(7):131-133.
[4]赵亚舟.现代农业机械中智能技术的发展应用[J].农业工程技术,2023,43(20):73-74.
