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给农业装上智慧“大脑”

时间:2022-08-11 09:45:12 | 来源:中国知识产权报

又是一年丰收季,大江南北金麦香。“十三五”时期我国农作物耕种收综合机械化率达到71.25%,这一数字在“十四五”期间计划达到75%,农业生产将基本实现机械化。目前我国农业正处于由机械化农业迈向拥有“大脑”的智慧农业阶段,其中,智能农机就是农业现代化的新兴力量。

智能农机,农业全能帮手

智能农机解决了纯粹依靠人力难以应对的问题:农业生产信息的全面收集整理和信息利用最大化。大数据和云计算使农户钜细靡遗地掌握田地信息,在农事之初就能够谋篇布局,定制全年计划。有了全国联网的大数据库“撑腰”,抗击灾害、精益施肥更加得心应手。

对于规整的平原地形,智能农机应具有“大、全、快”的特点,即作业面积大、覆盖农产品全面、作业速度快。例如平原广泛应用的插秧机、旋耕机和联合收割机,通过优化路径规划和动能回收,每年的节能减排相当可观。

对于复杂的山区地形,智能农机应做好“小、巧、省”,即作业面积小、采收动作灵巧、投入费用节省。丘陵山区适宜种植茶叶、药材、果树等高价值经济作物,采收大多依靠人工,打通种收全产业链十分困难。这种地貌是采摘机械手的用武之地,在计算机图像处理和人工智能的辅助下,高效低损完成采收。

抢先布局,市场竞争激烈

放眼全球发达国家,对于智能农机的研究毫不放松,近十年间先后涌现出智慧大田农业(美国)、智慧养殖业(德国)、小型智能装备(日本)、智能温室产业(荷兰)等创新模式。农业装备的智能感知技术、云脑技术、智能控制技术和智能管控技术是各国研究力量攻坚的重点方向,其中数字信息化技术在智能感知、智能决策、定位导航、无人驾驶上的具体应用,也已经逐步开展了正规化运营。

“风车之国”荷兰,作为世界人均耕地面积最少的国家之一,却常年位居农产品出口国前列,在2021年出口额逾千亿欧元,创历史新高。以荷兰瓦赫宁根大学、荷兰应用科技大学、荷兰世界园艺研究中心等高校及科研院所为骨干,以农业食品公司、育种中心、种植园圃等机构为抓手,大力支持智能农机研究成果的专利布局。在深厚专利护城河的拱卫下,其本土经营的多个数字精准化种植农场已开始稳定运营。

近邻的日本,农机巨头久保田对于智能农机发展方向的把握很敏锐。在2021年4月中旬举办的第十一届江苏国际农业机械展览会上,久保田拿出了MX1304型轮式拖拉机、NW8SA型自动驾驶高速插秧机等多款智能农机,配合其自研的GS直行辅助驾驶技术,大大降低了种收难度。这些智能农机展品不仅深度契合此次会展“智造农机、机遇未来”的主题,同时也对国内农具制造厂商的研发路线有所借鉴。

由于技术发展基础较好,国外先进企业在农业传感器、自动导航驾驶系统、大田植保设备、设施栽培体系上都已有抢先布局,围绕智能农机的相关服务体系,也有所成效。作为后发者,我们应当正视竞争对手的优势,撷取其研发和管理的经验为己用,在技术壁垒之间,谋得一席之地。

起步较晚,研发实力增强

要想在未来农机的发展浪潮中稳立潮头,就必须重视智能农机的知识产权保护。知识产权保护的特点是“粮草未动,专利先行”,不仅要吃透技术,更要具有布局前瞻性——对技术的熟稔和预判缺一不可。我国的智能农机知识产权先行布局方面,颇具亮点的地方是江苏省。

江苏省高位布局全省农机化高质量发展,着力发展智能农机引领农机化转型升级,已经步入了快车道。以南京农业大学、东南大学、江苏大学、农业农村部南京农业机械化研究所等一大批高校及科研院所作为学界力量,联结江苏沃得农业机械有限公司、江苏常发农业装备股份有限公司、江苏悦达智能农业装备有限公司等省内大型农机企业形成产学联盟。在日前举办的2022耒耜国际会议上,不仅安排有智能农机装备产业发展专题报告,并且还现场举行了联合筹建国家智能农机装备检测中心的签字仪式,省部共建现代农业装备与技术协同创新中心、智能农机装备理论与技术重点实验室的揭牌仪式。江苏省内高校、科研院所及企业的知识产权保护意识浓厚,企业对市场行情脉搏起伏的精确把握,二者紧密配合,早日凝炼出一批具有卡位作用的重点专利,必将为我国智能农机技术扬帆出海提供强大助力。

然而,与美、日、德、荷等发达国家相比,我国智能农机发展仍旧存在一定不足。国内的智能农机发展起步晚、技术积累薄弱,大量基础技术和核心零部件都依赖进口。两相比较,国内的智能农机企业研发实力仍有较大提升空间,核心零部件自主知识产权掌握不足;高校和科研院所的研究成果产业化比例不够高。

突破瓶颈,多方统筹发力

中国人的饭碗要牢牢地端在自己手里。作为传统农业大国,想要让十四亿人“不仅吃饱、还要吃好”,确实是一项需要常抓不懈的艰巨任务。

要突破技术瓶颈,开创智能农机新的技术增长点,进一步推动农业现代化建设,笔者建议,在创新发展方面需注重以下几点:从政府角度,要积极引导产学研多方资源整合,促进跨区域的产学力量的相融互促;从市场角度,重视专利导航对市场定位的参考价值——专利信息分析和农业生产运营决策深度交叉,初步建立起可基本覆盖大多数农户需求的智能农机生产体系;从企业角度,要依照智能农机技术路线图合理规划攻坚重点,加强生产要素和信息的沟通。一系列举措最终达成“体系建设争一流,进口农机有平替,高端产品走出去”的长远目标。(国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心 龚军建)

(本文仅代表作者个人观点)

(编辑:田伊慧)