如何打造“互联网+”精准农业航空服务平台?(下)
如何打造“互联网+”精准农业航空服务平台?(下)
植保资讯
2018-08-23 17:35
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2018-08-23 17:35
如何打造“互联网+”精准农业航空服务平台?(下)


大家好!我是兰玉彬。很高兴受邀作为极飞学院的特聘专家,来这儿跟大家分享农业科技方面的最新知识,以及我对中国农业未来的一些思考。


上一期的分享中,我们谈到了打造“互联网+”精准农业航空服务平台的基本构想与体系架构,今天我们将继续探讨这个话题,具体地聊聊平台的框架与功能模块,并以水稻植保作业为例,分析如何搭建与利用农业航空大数据分析平台,来帮助农业航空的各方参与者进行有效管理。


不方便阅读文字的同学,可以点击下面的音频收听来自 Yike 的转述。


 


“互联网 + ”精准农业航空服务平台框架与功能模块

 

“互联网 + ” 精准农业航空平台总体框架由 9 个部分组成,包括植保作业服务、植保无人机的功能和性能检验检测、植保服务效果评估、农用航空成果推广与转化、无人机监管、无人机培训、行业标准、制度法规、大数据应用。

 


1、植保作业服务


无人机植保服务是“互联网+ ”精准农业航空平台的核心内容,植保服务商通过地面控制或自动导航飞行,操作无人驾驶飞行器,为广大农户完成喷洒药剂、施肥、播种或授粉等农林植物保护作业服务。


整个服务以订单为主线,分为生成订单和完成订单 2 个阶段,分别由终端农户、植保专家和植保服务商实施完成。 


第一阶段:首先由终端农户填写服务需求; 再由植保服务商或农业专家,根据农户需求给出几个参考方案; 农户选择满足自己需求的最优方案生成服务订单( 订单详细列出服务内容、优惠政策、预估价格等) 。 


第二阶段:由植保服务商通过移动 APP 端登录系统后,选择并处理订单; 接着根据订单要求,录入作业信息,完成作业; 最后根据实际作业情况,给出服务价格,农户支付服务费用后,完成订单。 



2、植保无人机的功能和性能检验


植保无人机厂家可联合农业航空领域专家或第三方科研机构,构建植保无人机综合性能测评指标体系,对植保无人机的可靠性、抗风性、载荷性能、振动性能进行测试,并提出各种指标的科学测试方法既可为行业用户选购产品提供参考,也可为国家制定行业标准提供参考。

 

3、植保服务效果评估


农户可在服务完成后申请作业效果评估,评估由第三方机构综合作业时 的喷施情况、作物生长情况及收割时的情况给出测评报告。

 

4、农用航空成果推广与转化


植保无人机厂商、高等院校、科研机构应开展多种形式的合作,针对当今农业航空喷施、低空遥感信息获取、作物制种、辅助授粉等方面的技术需求及技术应用状况,通过开展产业化研究与开发、技术转让、技术入股、技术培训等,共同推动农业航空成果的推广与转化。

 

5、植保无人机监管无人机监管


监管包含 3 方面内容:一是农户可实时关注作业过程; 二是服务商跟踪服务过程;三是政府部门可以监管无人机飞行轨迹和作业区域。这需要功能完善的植保运营管理系统做支撑。 


6、植保无人机操作及作业培训


加强农用无人机操作员对无人机的操作技能、专业知识和技能的培训。确立专门的植保无人机操作员培训机构和统一的认证标准,规范其飞行活动。搭建在线教育和知识分享平台,为植保无人机操作员提供最新的农业航空技术培训和专业的植保知识。 


7、行业标准的制定


由于无人机系统术语定义使用存在模糊、不明确之处,由此引发的争议不断出现,为了消除在无人机研发和使用过程中出现的沟通障碍和误解,平台需加强对无人机飞行控制系统、无人机设计类、无人机导航设备、无人机任务设备、无人机检测与鉴定、无人机飞行安全等方面的行业标准宣传与推广。 


8、制度法规


为了更好地配合政府监管部门,做好对植保无人机的追踪和监管,规范各类飞行活动,应在平台上推出制度法规宣传栏,其中包含国务院、空管委、国家民用航空局以及工业和信息化部出台的各类制度法规。 


9、大数据应用


利用好精准农业航空服务平台中的环境气象、水文、农田高低空遥感图像、土壤成分、病虫害、植保服务、植保无人机监管等农业航空大数据,为现代大农业生产的产前、产中、产后提供全程服务,同时为市场上多方参与主体的工作提供咨询和指导,包括政府监管部门的决策和行规制定、科研院所的研究及实验、企业的生产、转型和市场营销等。

 

 

“互联网 + ”精准农业航空服务平台开发与实践

 

精准农业航空服务平台开发基于 B/S (Browser/ Server) 架构,由表示层、中间件层和服务器层 3 层结构组织而成。表示层面向客户,提供 Web 应用界面,实现人机交互; 中间件层则实现平台数据流具体的过程定义、建模、执行、监控和通信等; 服务器层则提供整个平台的运行数据、组织数据、定义数据等的存取和查询,提供构件、服务及通信等 3 个方面的支持。


精准农业航空服务平台,包括植保无人机监管、在线培训功能等,需要良好的跨平台兼容性,以为采用多平台、多操作系统、多种终端设备的广大用户服务。此外植保无人机作业轨迹的实时跟踪、植保作业的数据统计结果等,需要进行图形化的展示。


特别是,我们要搭建农业航空大数据分析平台,充分利用国家农业数据中心的信息资源,着眼于分析来自于气象、环保局、土肥站、农资企业、农业企业、农业局、植保站、品种研发者、农技推广部门、无人机植保服务商和技术员等生产相关数据,提高农业航空作业的准确性和农作物生长过程与结果预测的广度和精度,从大数据中分析出一定的特征和规律,来预测未来农作物的长势等。 

 

我们就以水稻种植植保作业为例,来探讨一下农业航空大数据分析平台的架构和工作流程。



首先,构成大数据分析平台的数据基础,是来自于气象、土地、 土壤、病虫害、喷药、施肥、遥感、农户、植保作业综合评价等多维度的数据源。获取数据后,再利用专业工具对数据进行清洗、整理、计算和存储(想知道运用了哪些专业数据处理工具的同学,欢迎在评论区留言)。


然后,再根据水稻病虫害预测模型和分析策略,对数据进行建模,通过短信、微信 和 APP 等移动互联网的方式,把作物生长信息、作物长势预测、病虫害预警、无人机植保作业方案等专业化解决方案推送给目标农户,让大数据分析结果能直面农业生产用户,让农户能够零距离、及时地与系统互动和进行数据采集,做出最符合农户需求的决策,从而实现农业大数据应用的主动性和前瞻性。

 

将“互联网+ ”思维技术与精准农业航空服务相结合,构建精准农业航空服务平台的体系架构,目的在于促进围绕着农业航空服务的多方融合,加速信息共享,以简化植保服务商的作业服务流程,也让政府和有关部门能够对数据进行信息化有效管理。在此架构基础上,通过大数据分析挖掘等技术手段提供不断丰富的增值服务,实现农业航空服务的有效良性循环。 

 

而在未来,“互联网+”精准农业航空服务平台的发展方向应为,通过获取更精确的数据来源、运用更丰富的分析技术、提供可视化的综合服务,建立一个良好的精准农业航空社会化服务体系平台。该平台的建设目标在于,实现共建共享的精准农业航空社会化服务生态圈,从而进一步促进农业航空技术在精准农业中的应用,实现农药化肥施药零增长,让农业航空更好地为我国农业现代化服务。