何陽：用大數(shù)據(jù)推動農(nóng)業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型升級

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2021年底，我第一次與何陽深談后，寫下第一印象：“他是個信念很強的人。他的創(chuàng)業(yè)從一個很大的宏愿開始，推動中國農(nóng)業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型升級，服務(wù)我國農(nóng)村、農(nóng)業(yè)和農(nóng)民?！?/p>

在何陽的平鋪直敘下，一幅現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新圖景正在徐徐鋪展開來。

中國是古老的農(nóng)業(yè)大國。農(nóng)業(yè)作為第一產(chǎn)業(yè)，始終是國民經(jīng)濟不可動搖的基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)不僅為市場創(chuàng)造巨大需求和提供生產(chǎn)要素，而且為市場提供重要產(chǎn)品。但中國不是農(nóng)業(yè)強國。一直以來，農(nóng)民“靠天收”的局面沒有得到改觀。豐收了，或出現(xiàn)“谷賤傷農(nóng)”;受災(zāi)了，或“顆粒無收”。

“因此，我有個夢想，希望用科技來改善農(nóng)業(yè)，讓農(nóng)民拋棄面朝黃土背朝天的傳統(tǒng)形象，讓農(nóng)業(yè)利用大數(shù)據(jù)工具，可以隨時監(jiān)測到土壤、天氣、農(nóng)作物等相關(guān)數(shù)據(jù)，讓農(nóng)業(yè)、農(nóng)村和農(nóng)民賦予土地更大效益的同時，也帶來收入的增加?！焙侮栒f。

2018年，何陽與兩個要好的小伙伴成立了北京中農(nóng)互聯(lián)信息技術(shù)有限公司。一個做技術(shù)，一個做銷售，何陽是公司創(chuàng)始人，負責公司整體業(yè)務(wù)。

“有人說，農(nóng)業(yè)只適合有情懷的人去做，它的條件艱苦，需要用靜心、耐心、匠心和良心呵護。而我們，對這行也抱有足夠的熱情與耐心?！?/p>

北京中農(nóng)互聯(lián)信息技術(shù)有限公司運營于4年前。自成立伊始，秉承“科技改變農(nóng)業(yè)”的理念，專注于泛農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)服務(wù)及高端解決方案建設(shè)。

如今，大數(shù)據(jù)正在驅(qū)動農(nóng)業(yè)發(fā)展路徑發(fā)生變化，以提高農(nóng)業(yè)效率，保障食品安全，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)優(yōu)價，農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)蘊含著巨大的商業(yè)價值。以數(shù)字化、智能化為特征的新一輪工業(yè)革命蓬勃興起，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)農(nóng)村加速滲透融合，推動我國農(nóng)業(yè)邁向智慧農(nóng)業(yè)時代。

讓農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)“活”起來

“馬化騰說，互聯(lián)網(wǎng)的下半場是產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，而農(nóng)業(yè)是我國的第一產(chǎn)業(yè)，是國家政策大力扶持的領(lǐng)域，市場空間巨大。科技正在以大數(shù)據(jù)的形式向農(nóng)業(yè)領(lǐng)域滲透，跨界整合成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式變革的重要力量?！焙侮栃χ劦?。

2月的杭州，溫暖宜人，風和日麗，一派明媚的南國冬日景象——與寒風肅殺的北方相比，仿佛是兩個世界。“春生、夏長、秋收、冬藏”中的“春生”，開始了，意味著新的一個輪回已開啟，一年的耕耘，也開始了！

此時此刻，農(nóng)戶買農(nóng)資租農(nóng)機處處要用錢，在螞蟻金服“大山雀”計劃下，借助衛(wèi)星遙感技術(shù)，農(nóng)戶在手機上圈出耕地，就能預測產(chǎn)量，獲得免息貸款。2020年9月起，這套內(nèi)部代號為“大山雀”的衛(wèi)星遙感技術(shù)農(nóng)村金融風控系統(tǒng)向全國1/3的涉農(nóng)縣區(qū)率先推廣，以無抵押的方式對農(nóng)戶進行信用貸款。

一天，螞蟻金服找到何陽團隊，請對方利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)對農(nóng)田進行數(shù)據(jù)分析，從而提供高價值的風控基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?！耙郧坝捎谌鄙俚盅何?，農(nóng)民沒法申請信用貸款。如今進入大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)本身作為一種價值資產(chǎn)，它可以預測農(nóng)作物未來長勢及收益做整體評估，以此為依據(jù)為農(nóng)民放款?！焙侮栒f，他們在山東一個縣城以蘋果種植為實驗，利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)去分析識別蘋果的分布和面積，準確率達到了93%。

“我們利用遙感衛(wèi)星客觀分析出授信主體種的是什么，種了多大面積，長得怎么樣，大概能有多少產(chǎn)量。這樣就代替了原始的人工核查，解決了工作效率低下，且有些區(qū)域人員無法觸達的問題。貸款發(fā)放后，通過氣象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)，他們還可以有效提供災(zāi)害預警，讓金融機構(gòu)提前采取有效措施保證資金安全。同時大面積的數(shù)據(jù)分析也讓用戶可以挖掘和發(fā)現(xiàn)潛在的客戶?！?/p>

中農(nóng)互聯(lián)和螞蟻金服簽署了為期一年的持續(xù)服務(wù)合同，為對方提供底層數(shù)據(jù)支持服務(wù)，內(nèi)容涵蓋了除糧食外的蘋果、柑橘、茶葉、烤煙等高價值作物，每次服務(wù)面積約2000平方公里。

這一背后的技術(shù)支撐是耘瞳AIS系統(tǒng)。這一系統(tǒng)通過遙感衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、無人機、物聯(lián)網(wǎng)等手段獲取多時相、多類型的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)云平臺中的模型與核心算法（模型與算法通過人工智能機器深度學習不斷優(yōu)化升級），為用戶提供穩(wěn)定、精準、高效的農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)服務(wù)。

“京東金融在2021年7月開始啟動同樣的業(yè)務(wù)，我們計劃為對方提供大數(shù)據(jù)服務(wù)。在服務(wù)了螞蟻金服和京東金融這類互聯(lián)網(wǎng)金融機構(gòu)后，我們把目標瞄準傳統(tǒng)銀行和擔保公司。”

“十四五”時期是乘勢而上開啟全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家新征程、向第二個百年奮斗目標進軍的第一個五年，也是全面推進鄉(xiāng)村振興、建設(shè)數(shù)字中國的發(fā)力期。銀行有大量的助農(nóng)貸款需要發(fā)放，中農(nóng)互聯(lián)與中國郵政儲蓄銀行、北京農(nóng)業(yè)擔保公司達成了一系列合作，并向全國范圍內(nèi)進行拓展。

在農(nóng)業(yè)保險方面，中農(nóng)互聯(lián)利用現(xiàn)有的技術(shù)為保險公司進行精確承保和快速理賠提供數(shù)據(jù)服務(wù)。何陽說，“農(nóng)業(yè)保險在中國屬于強制險，承保農(nóng)戶2.7億戶，承保金額達2.17萬億。政策規(guī)定，受災(zāi)后七日內(nèi)賠付到位，而農(nóng)業(yè)理賠員的數(shù)量嚴重不足，目前平均1人負責1萬戶，在定損方面很難核查，很多保險公司在農(nóng)業(yè)險方面都是虧損的。這也就給了我們衛(wèi)星遙感技術(shù)施展的空間，目前我們已經(jīng)和一家保險公司做了業(yè)務(wù)實驗，預計今年有實際業(yè)務(wù)落地。”

除此之外，中農(nóng)互聯(lián)極為關(guān)注的農(nóng)業(yè)金融領(lǐng)域還有農(nóng)產(chǎn)品期貨，利用衛(wèi)星遙感影像的現(xiàn)實數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等多維度數(shù)據(jù)的結(jié)合，對農(nóng)業(yè)期貨品種進行產(chǎn)量預估。

為耕者謀利，為食者造福。何陽和他的創(chuàng)業(yè)伙伴希望用相對合理的價格，讓每一個農(nóng)戶、種植企業(yè)用得起科技手段，幫農(nóng)戶提升產(chǎn)量，讓他們看到真正的收益。以核心算法、模型算法和大數(shù)據(jù)結(jié)合，為農(nóng)業(yè)做作物和環(huán)境監(jiān)測，從而為客戶提供高價值的決策數(shù)據(jù)。

駕馭可控環(huán)境農(nóng)業(yè)的快車

創(chuàng)業(yè)幾年來，雖然值得高興的事兒不少，但何陽一直鎮(zhèn)定自若。他所搭建的這艘智慧農(nóng)業(yè)的快車正在極速前進，在可控環(huán)境農(nóng)業(yè)領(lǐng)域更是一路狂飆。ED1BBBD6-1BCD-451C-95FD-F467A9EBD36B

可控環(huán)境農(nóng)業(yè)（英譯為Controlled?Environment?Agriculture）是近幾年出現(xiàn)的熱詞，它是將設(shè)施農(nóng)業(yè)與數(shù)字農(nóng)業(yè)完美融合的產(chǎn)物，被稱為全球農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新模式，也是智慧農(nóng)業(yè)的核心訴求。

如今，可控環(huán)境農(nóng)業(yè)已成為中農(nóng)互聯(lián)飛速成長最有力的技術(shù)支撐。

“這一創(chuàng)新性應(yīng)用可以系統(tǒng)地智能地調(diào)節(jié)種植環(huán)境，達到提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，減少農(nóng)藥化肥和人工等生產(chǎn)資料的投入、提高效益的目的。同時，這一應(yīng)用還能夠減少對環(huán)境的污染，讓整個種植過程標準化、精細化，也更高效、更智能、更綠色?！?/p>

在可控環(huán)境農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，中農(nóng)互聯(lián)處于全球領(lǐng)先水平?！拔覀冚^早地提出了仿真模擬和數(shù)字孿生技術(shù)在農(nóng)業(yè)行業(yè)中的應(yīng)用，同時結(jié)合衛(wèi)星遙感和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建了完整的技術(shù)體系?！焙侮栒f。

2020年，這一創(chuàng)新技術(shù)被應(yīng)用于工業(yè)大麻的種植中，讓古老的農(nóng)業(yè)煥發(fā)出了智慧的光彩。

據(jù)記載，中國是世界范圍內(nèi)最早種植、利用大麻的國家，有關(guān)大麻種植歷史最早可以追溯至先秦時期，在《詩經(jīng)》《爾雅》《儀禮》等典籍里大麻被稱為“苴”“枲”。大麻中的工業(yè)大麻又是什么呢？它是一種四氫大麻酚含量低于0.3%的大麻，提取物中含有大麻二酚（CBD）與四氫大麻酚（THC）。大麻二酚是一種治病的良藥，因其重要和稀缺的屬性，被農(nóng)業(yè)種植商爭相熱捧。

近些年來，隨著工業(yè)大麻的醫(yī)療價值逐漸地被發(fā)掘和認可，全球掀起了一股種植工業(yè)大麻的熱潮。我國的黑龍江省于2017年獲得工業(yè)大麻種植許可，并計劃打造成為國內(nèi)最大的工業(yè)大麻基地。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺

昶豐生物是一家擁有全牌照的集工業(yè)大麻種植、加工、銷售的企業(yè)。這家企業(yè)在省內(nèi)種植了近千畝工業(yè)大麻，并且對工業(yè)大麻的精細化種植極為關(guān)心。

這是一種高附加值經(jīng)濟作物，它的籽、花葉、皮、桿、根可用于紡織、食品、日化、醫(yī)藥等領(lǐng)域。在醫(yī)藥領(lǐng)域，它的提取物大麻二酚可以用于治療失眠、痤瘡、糖尿病和多樣硬化癥等疾病，甚至對艾滋病、癲癇、帕金森、腦部腫瘤等也有著較好的改善作用。在紡織領(lǐng)域，工業(yè)大麻纖維用于生產(chǎn)紡織品、護理用品、醫(yī)療器械等。在食品領(lǐng)域，大麻籽是理想的食物營養(yǎng)源，可用于制作飲料、食用油、食品添加劑等。

2020年，中農(nóng)互聯(lián)與昶豐生物合作，為客戶搭建了工業(yè)大麻的最佳生長模型。這也是可控環(huán)境農(nóng)業(yè)的一項具體應(yīng)用。據(jù)何陽介紹，“這一生長模型是通過團隊長時間的數(shù)據(jù)積累和機器學習而得到的農(nóng)作物在什么溫度、什么濕度、什么光照強度、什么土壤微量元素含量等這些參數(shù)下生長得最好，這也是我們非常重要的核心技術(shù)?！?/p>

在CEA（可控環(huán)境農(nóng)業(yè)）系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)的先進技術(shù)和解決方案被應(yīng)用到工業(yè)大麻的種植中。在種植現(xiàn)場，何陽團隊部署了大量的物聯(lián)網(wǎng)傳感器，包括溫濕度傳感器、土壤墑情傳感器、土壤EC值傳感器來監(jiān)測種植環(huán)境數(shù)據(jù)。如果環(huán)境數(shù)據(jù)偏離了最佳生長狀態(tài)，CEA系統(tǒng)則會智慧化控制大棚的自動化設(shè)備。溫度傳感器檢測到大棚內(nèi)溫度過高，系統(tǒng)就會自動打開通風設(shè)備進行降溫。如果土壤墑情傳感器檢測到土壤濕度過低，系統(tǒng)則會自動打開灌溉設(shè)備進行澆水，當土壤濕度達到標準時，澆水自動停止。

“通過機器自主操作、系統(tǒng)智能決策，把累人的農(nóng)活交給機器干，把操心的事情交給系統(tǒng)完成，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量更高、成本更低、質(zhì)量更好。通過使用這一系統(tǒng)和算法可以有效提高工業(yè)大麻15%的產(chǎn)量，節(jié)省約70%的用水量和40-50%的肥料及農(nóng)藥，人工成本減少了30%，整體效益提升了25%左右?！焙侮枏娬{(diào)。

在優(yōu)化種植過程的基礎(chǔ)上，何陽團隊又創(chuàng)新性地提出了仿真模擬和數(shù)字孿生技術(shù)與農(nóng)業(yè)相結(jié)合的應(yīng)用，依托作物生長模型，在計算機上模擬出在不同環(huán)境參數(shù)下、不同狀態(tài)下、不同投入品使用的情況下作物可能出現(xiàn)的生長情況，這大大降低了新作物種植方案和技術(shù)的門檻，也大大地縮短了農(nóng)業(yè)種植研究的成本和時間。

數(shù)字孿生，被“拷貝”的世界

近些年來，數(shù)字孿生這一聽起來極為科幻的名詞被越來越多地提及。如果沒有數(shù)字孿生對現(xiàn)實生產(chǎn)體系的準確的模型化描述，智能制造實際上很難實現(xiàn)。

如何將數(shù)字孿生與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)結(jié)合？考驗的不僅是答題能力，更是定義能力，需要何陽團隊的前瞻性眼光和系統(tǒng)性思考?！霸谑覂?nèi)農(nóng)業(yè)技術(shù)非常發(fā)達的北美市場，作物的生長模型與仿真模擬數(shù)字孿生技術(shù)的結(jié)合依然是非常有前瞻性、競爭力和市場高度認可的技術(shù)?！?/p>

科學家給數(shù)字孿生所下的定義是——現(xiàn)實世界以及利用數(shù)字化技術(shù)營造的與現(xiàn)實世界對稱的數(shù)字化鏡像，以數(shù)字化方式拷貝一個物理對象，模擬對象在現(xiàn)實環(huán)境中的行為。

在數(shù)字孿生技術(shù)的驅(qū)動下，物理世界與數(shù)字世界實現(xiàn)了高度融合與共同成長，承載了人們對美好生活的憧憬與期待。

在真實的物理世界里，工業(yè)大麻的種子種下后，從出苗到纖維的成熟收割，整個生育期需要80-140天。在這個生長周期內(nèi)，植物對土壤肥力的反應(yīng)特別敏感，無論選用哪種土壤或前茬栽培大麻，都應(yīng)重視土壤耕作措施和大量施用有機肥料，方能達到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)效果。不僅如此，工業(yè)大麻還是喜光、短日照作物，晚熟品種更是對光照反應(yīng)極為敏感。

為了提高這一作物的種植效率，何陽團隊以仿真模擬及數(shù)字孿生技術(shù)為驅(qū)動，建立了正向反饋的生長培育監(jiān)測系統(tǒng)和反向的工業(yè)大麻培育研究實驗平臺。

在這一被“拷貝”的數(shù)字世界里，作物需要的日照強度、氣溫、濕度、二氧化碳含量、土壤水分、氮磷鉀要素等培育指標，被實時地記錄下來。平臺提供監(jiān)測預警，實時了解培育環(huán)境、作物生長的全局的動態(tài)的信息。

虛實映射、實時同步、共生演進和閉環(huán)優(yōu)化，數(shù)字孿生的技術(shù)特性在這一平臺得以鮮明的顯現(xiàn)。ED1BBBD6-1BCD-451C-95FD-F467A9EBD36B

首先，現(xiàn)實世界中的工業(yè)大麻和數(shù)字空間中的仿真模擬孿生體實現(xiàn)雙向映射、數(shù)據(jù)連接和狀態(tài)交互。其次，孿生體可全面、精準、動態(tài)反映物理對象的狀態(tài)變化，包括外觀、性能、位置、異常等。再次，孿生體隨孿生對象生命周期進程而不斷演進更新。最后，基于分析與仿真對物理世界形成優(yōu)化指令或策略，實現(xiàn)對物理實體決策優(yōu)化功能的閉環(huán)。

據(jù)何陽介紹，平臺以大數(shù)據(jù)人工智能技術(shù)為驅(qū)動，結(jié)合作物生長機理，構(gòu)建了在不同的物候期內(nèi)的環(huán)境要素、作物生長狀態(tài)、最終產(chǎn)量中關(guān)鍵指標間的動態(tài)關(guān)系，并以最新的實時觀測數(shù)據(jù)來修正模型誤差，逐步逼近作物的真實生長情況。不僅如此，作物孿生體在虛擬世界設(shè)定的環(huán)境中模擬生長，并即時地通過GIS與仿真模擬相結(jié)合的方式反饋模擬生長的結(jié)果，供研究人員現(xiàn)場分析結(jié)果、快速調(diào)整環(huán)境參量，為種植培育技術(shù)的研究提供了一種快捷高效的手段，不僅縮短了研究時間和成本，也降低了作物種植的入行門檻。

衛(wèi)星影像處理

依據(jù)此平臺，工業(yè)大麻收獲后提純的有效物CBD大麻二酚和THC四氫大麻酚分別提升了8%和12%。

如今的何陽在農(nóng)業(yè)信息化領(lǐng)域浸淫多年，他還擔任著全國工商聯(lián)農(nóng)業(yè)金融信息化專委會常務(wù)秘書長，農(nóng)業(yè)部廣播電視學?？妥鶎＜遥虾P盛集團、美國GLG集團農(nóng)業(yè)信息化專家顧問。

未來的路還很遙遠，中農(nóng)互聯(lián)基于市場的判斷，又研發(fā)了兩款針對CEA業(yè)務(wù)的農(nóng)業(yè)芯片，并獲得了國家一級知識產(chǎn)權(quán)。

“第一款是基于人工智能圖像識別技術(shù)的農(nóng)作物生長狀態(tài)監(jiān)測芯片，這款芯片是針對圖片或視頻圖像數(shù)據(jù)處理的芯片，嵌入于攝像頭或智能生產(chǎn)設(shè)備的信號樞紐中，可以通過AI技術(shù)分析處理圖像中關(guān)于作物生長和狀態(tài)的數(shù)據(jù)。第二款是基于作物生長模型的環(huán)境監(jiān)測與自動化控制芯片，此芯片是安裝在小型氣象站、監(jiān)測設(shè)備或園區(qū)智能生產(chǎn)設(shè)備的信號樞紐設(shè)備中，對環(huán)境監(jiān)測終端獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行解析后，輸出對作物生長最有利的判定結(jié)果并對設(shè)備進行智能化控制。”

何陽希望，這兩款芯片的使用可以擺脫對軟件的過度依賴，獨立形成完整的邊緣計算或端計算的體系，減少核心服務(wù)器算力的消耗，計算速度也會更快，同時芯片具有二次開發(fā)和優(yōu)化的拓展性。

今天，何陽依舊堅持最初的戰(zhàn)略定位，也呈現(xiàn)出創(chuàng)業(yè)以來最強信心的時刻。他希望所有農(nóng)人都能通過數(shù)字化技術(shù)來提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，通過數(shù)據(jù)來重塑產(chǎn)業(yè)形態(tài)。ED1BBBD6-1BCD-451C-95FD-F467A9EBD36B