農機+北斗，精準農業(yè)為顆粒歸倉保駕護航

事實上，從2012年北斗二號完成建設，北斗的應用場景便開始延伸至農業(yè)領域。北斗除了可以監(jiān)測農機作業(yè)，也可以在自動駕駛領域起到關鍵作用。當農機遇到北斗，精準農業(yè)為大國糧倉增加了一層守護。北斗衛(wèi)星導航系統工程總設計師楊長風曾說，北斗的應用只受限于想象力。那么，在十年發(fā)展過程中，北斗系統在我國農業(yè)領域具體的應用場景是怎樣？如何發(fā)揮作用？未來，北斗將把農業(yè)引向怎樣的遠方？吳才聰在接受新京報記者采訪過程中，將問題一一解答。

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吳才聰，中國農業(yè)大學信息與電氣工程學院大數據系教授、博士生導師，農業(yè)農村部農機作業(yè)監(jiān)測與大數據應用重點實驗室主任，中國農機工業(yè)協會精準農業(yè)技術裝備分會秘書長。新京報記者 田杰雄 攝

《麥收快訊》播報三年，高峰期一天處理6億條數據

6月16日，吳才聰的團隊發(fā)布了今年“三夏”期間的第24份《麥收快訊》。這一日，全國小麥機械化收獲的重心已到達河北省保定市，近4萬臺裝有北斗終端的聯合收割機分布在河北中南部、江蘇北部、山西南部等地。在收割機分布熱點圖上，晌午之前，落日之后，河北和江蘇的部分區(qū)域依舊呈現出火紅的一片，那是在躲避了灼熱的日頭之后，“麥客”們正陷入如火如荼的收獲作業(yè)中。

6月15日，全國小麥機械化收獲重心在河北省保定市。因今年河南遭遇“爛場雨”，從中心圖中可以看到，同期，機收重心在河南南部和安徽之間反復。受訪者供圖

《麥收快訊》的發(fā)布進行到第三年，吳才聰已經不用像前兩年那樣，在每天晚上九點鐘，把團隊里的二十余位老師和學生召集在會議室，開一個多小時的調度會，去討論、滿足新需求，提升數據的處理速度。那時候，團隊每隔兩三天就會更新功能，展現更多的數據分析結果。因為許多“門檻”已經邁過，吳才聰說，這一年《麥收快訊》的制作要從容很多。

輕舟已過萬重山，只有數據采集和處理算法還在持續(xù)優(yōu)化，今年最大的改變在于軌跡數量。吳才聰告訴新京報記者，在近期，搭載北斗終端的數萬臺聯合收割機上傳位置信息的時間間隔，從原來的30秒，縮短到了5秒。一個點位就是一條數據，這帶來的好處是農機的軌跡更加密集，計算面積更加精準，但同時隨著點位的增多，團隊需要處理的數據也增加數倍。

由于數據的倍增，團隊在今年也面臨過“緊急時刻”。那是5月31日，河南南部“爛場雨”過后的第一個晴天，南陽的農機齊刷刷地下地，連軸運轉，數據顯示這一日活躍的農機數量比前日增加了一倍多，北斗終端回傳的農機軌跡點也較前一日增加了10倍。當日，2300多萬條數據驟增至2億多條，大數據處理程序直接在半夜卡住了，讓團隊真正感受到了壓力?！斑@還不是最多的，在今年的麥收高峰期，我們的服務器在一天內處理了6億條北斗數據，這是在團隊又一次緊急優(yōu)化算法和調配服務器資源后完成的?！眳遣怕斦f。

截至6月16日，據團隊更新的《麥收快訊》顯示，日投入作業(yè)的聯合收割機數量已經連續(xù)第八日走低，在圖表中的這條波動的曲線軌跡，也意味著全國“三夏”麥收開始接近尾聲。

著眼三個層面，大數據將改變我國農業(yè)生產與管理方式

在吳才聰團隊制作《麥收快訊》之前，很難找到這樣一份具有時效性的麥收報告，可以直觀地看到全國從南到北麥收的動態(tài)情況，機手夜以繼日地搶收、收割機馬不停蹄地跨區(qū)奔赴，都真實地體現在數據里。

誰會是這份報告的受眾？大數據分析報告又會發(fā)揮怎樣的作用？吳才聰告訴記者，作為服務和管理手段，《麥收快訊》主要應用在農機作業(yè)監(jiān)測分析，具體體現在三個層面。

在微觀層面，《麥收快訊》面對的對象是聯合收割機的機手群體，每日的熱點圖以及同期發(fā)布的機手作業(yè)面積排行榜，可以幫助機手了解自己作業(yè)的效率，優(yōu)化作業(yè)路線。與很多人預料的不同，吳才聰提到，忙碌的機手并不是小眾受眾群體，他記得這些年間，“三夏”期間連續(xù)發(fā)布的《麥收快訊》曾出現過一次“斷檔”，最先打來電話詢問的是一位機手，“他們主要是想和同行比較作業(yè)量，通過北斗記錄的數據對他們來說是可信的，有參考意義。”

在中觀層面，《麥收快訊》也能服務于收割機制造企業(yè)?！案鶕乙?guī)定，農機企業(yè)需要在售出農機一年內提供包修、包退、包換的‘三包’服務。服務講究時效性，這也是農機企業(yè)間的競爭力所在?！眳遣怕斦f，企業(yè)可以根據熱點圖，更好地布局應急維修車輛和人員。此外，收割機企業(yè)還可以通過采集的工況數據，深入了解農機的工作狀況。

全國小麥機械化收獲熱點，6月15日0時至24時，有38280臺安裝北斗終端的聯合收割機作業(yè)。受訪者供圖

最后，在宏觀層面，團隊所建立的大數據平臺，從在線農機數量、作業(yè)速度、跨區(qū)路徑等方方面面，為我國各級農業(yè)農村部門提供數據，為宏觀調控提供決策參考。

在吳才聰看來，這些是北斗農業(yè)應用非常典型的場景，基于它所收集的大數據，正在逐步改變著我國農業(yè)的生產與管理方式，推動著農業(yè)現代化進程。

在必然要走向精準農業(yè)的過程中，“中國很需要北斗”

實際上，北斗衛(wèi)星導航系統在我國農業(yè)領域，從開始應用到今天，也不過十年時間。吳才聰是這十年的“親歷者”。

2012年底，北斗二號系統建成并開始提供服務，在北斗一號技術體制的基礎上，北斗二號可通過無源方式向亞太地區(qū)提供服務，北斗的定位精度進一步提高。

轉過年來的2013年1月，在吳才聰等人的組織下，北斗農業(yè)應用交流研討會在農大金碼國際會議中心順利召開。時隔十年再回過頭看這次研討會，很難說這不是北斗技術應用于我國農機領域的一個起點。吳才聰記得，包括來自原農業(yè)部農機化司、中國衛(wèi)星導航系統管理辦公室、知名農機企業(yè)代表與大型農場在內的近70位專家學者參與了會議研討。

“整個研討會下來，大家有著非常強烈的共識：中國農業(yè)需要北斗，北斗在農業(yè)領域有著重要及廣泛的應用?！眳遣怕斕岬剑l(wèi)星導航系統不只在大數據層面給予農業(yè)幫助，能解放勞動力的農機自動駕駛領域也是關鍵技術。優(yōu)秀的機手經過數年田間作業(yè)，才可能將作業(yè)精度控制在10厘米以內，而搭載北斗自動駕駛系統后，農機作業(yè)的精度可以提高至2.5厘米。對于小面積的農田來說，這毫厘之間的差別意義不太顯著，然而對于我國18億畝耕地來說，則失之毫厘，差之千里。