全面感知技术为农业农村数字化转型发展注入新动能

　　数字化正成为全球产业变革和经济增长的重要驱动力，世界各国都把数字化转型作为谋求国际竞争新优势的战略方向。2020年9月13日，国家互联网信息办公室印发《数字中国建设发展进程报告（2019年）》，总结梳理了各地区、各部门2019年信息化发展情况，分析了数字中国建设面临的新形势、新挑战和新机遇，提出了努力方向和发展重点。

　　2020年是全面打赢脱贫攻坚战的收官之年，2021年2月25日，国务院扶贫办摘牌，国家乡村振兴局正式成立，由此国家战略重心从全面脱贫转向乡村振兴。

　　乡村振兴和数字中国是我国两大战略方向，二者在乡村中的相互碰撞促进数字乡村建设需求急速爆发，它是伴随农业农村经济社会发展中网络化、信息化和数字化的应用，以及农民现代信息技能的提高而内生出来的。数字乡村既是乡村振兴的战略方向，也是建设数字中国的重要内容，通过数字乡村的建设可以缩小城乡数字鸿沟，平衡城乡资源，实现农业强、农村美、农民富。

　　技术是农业农村数字化转型的重要手段，比如人工智能技术、机器人技术、网络技术、传感器、增强现实、虚拟现实、区块链等，在广阔的农业农村场景中，其面临的业务需求往往要用到交叉学科的多种技术知识来解决，而不会只用到其中一种技术，因此将多种技术相互融合在一起的融合创新技术是实现农业农村数字化转型升级的关键。（见图1）

　　海康威视经过多年的技术积累和沉淀，在电磁波领域从可见光横向延伸到了微波、毫米波、近红外以及紫外、X光等波段，从纵向拓展到声波、传感等技术，深化了感知的能力，又进一步融合了AI、大数据、存储、机械自动化等不同领域技术，结合实际业务应用场景，创新出了一系列融合产品，拓宽了产品边界，形成数字乡村物联感知的能力魔方。相信未来数据会成为乡村振兴中的"无形资产"，全面感知技术可以为农业农村数字化转型发展注入新动能。

　　面对农业农村业务中众多的多源异构数据，需要有一个强大的技术支撑底座提供数据接入、数据治理和数据服务，形成数据资产为数字乡村的业务应用提供整体服务，逐步实现乡村数字化转型的伟大目标。

　　海康威视从自身的能力和服务范围出发，结合数字乡村的内生需求以及政策导向，设计出数字乡村的总体架构，可以概况为"1+N+1"的服务模式，即通过构建1个技术底座支撑上层N类智慧应用，将全局数据汇聚于1个指挥决策中心。（见图2）

　　最底下一层是基础设施层，该层包含了计算资源、网络资源、物联感知资源、存储资源及卫星遥感等其它相关资源，向上转化为数据资源库，将农村的地块、人员组织、网格管理等数据归集为基础库，将人、车、物资、环境、农资等数据归集为主题库，同时建立农事相关数据、农技知识、农旅数据等专题库，便于分散数据的集中管理，提高对上层业务应用的服务效率。

　　中间是数字乡村的技术支撑底座，它主要由6个子平台组成，分别负责多维感知接入、智能解析、数据管理、资源调度及数据治理、共享、开放等功能服务，以支撑数字乡村的SaaS层应用，并提供对外业务服务接口。

　　数字乡村在基础设施建设、产业振兴、业态创新、乡村治理、信息惠民、生态宜居等多个方面存在着不同的需求，我们围绕农业、农村、农民及政府的不同需求提供相应的解决方案，下面分别来看一下这6类业务中典型的场景应用方案。

　　1.基础设施建设场景应用。在基础设施升级方面，诸如物流的运送收发、乡村照明、安全保护、气象监测等都存在有待改善的地方。我们通过AI摄像机实现月台车辆的智慧调度、暴力分拣行为的智能检测，提高物流公司的管理效率；通过智能门禁系统和能识别包裹标签信息的OCR高拍仪及配套软件搭建智能收发室，实现快递的自助收发，助力解决乡村物流"最后一公里"的难题；在乡村中布设智慧灯柱，连接诸如污染监测、气象监测、车辆流向监控、寻呼对讲系统等各种感知设备，使其成为乡村多维感知数据的基础采集节点，帮助政府掌握乡村的实时动态，及时发布诸如气象灾害、污染状态等预警信息，告知村民做好防范工作。

　　2.产业振兴场景应用。在农业产业领域，全面感知技术赋能于农业产业，可以提升农业生产效率和管理水平。我们可以通过物联网技术实时感知生产环境的变化，提醒农户及时进行环境调节，可联动风机、湿帘、肥水一体化灌溉等设备，使动植物始终生长于最佳环境中；通过多光谱技术检测植物所含的氮、磷、钾等营养成分，指导后续的肥水灌溉策略；通过AI+可见光的技术，智能分析虫害种类和数量，预测虫害发生趋势；在畜牧业领域，我们利用热成像+机械化技术实现了母猪栏的巡检测温，帮助养殖户及时发现处理问题猪。

　　在农产品加工领域，我们实现了基于多光谱技术的果实品质分级，结合机械自动化技术融合成果实自动分拣仪，它能在无损状态下精准分离出"冰糖心"苹果，助力高端农产品的打造；同时我们可以基于AI技术实现对加工车间人员的穿戴和行为规范进行智能分析，规范作业行为，保障产品质量。

　　3.业态创新场景应用。除了产业的振兴，更要有业态的创新，我们基于云眸的互联网运营管理模式，将生产基地与消费者直接打通，通过直播展现当地良好的生产环境与生产管理方式，从而让他们的农产品被更多消费者认可。

　　发展乡村旅游可以开创农村农民致富的新道路，通过AR技术打造景区导览应用一张图，可以帮助游客快速了解景点、民宿、农家乐等分布情况，从而优化游客体验；通过智能监控技术实现智能停车调度，在公共发布渠道上做出旅游错峰出行建议，帮助管理人员实现高效的调度管理，同时节省游客的时间。

　　4.乡村治理场景应用。乡村的良好稳定发展离不开乡村治理。通过AI技术可以自动发现违法占道、违章乱建、垃圾满溢等不文明现象，助力美丽乡村建设；通过多维感知技术建立乡村消防系统，保障人身财产安全，推动筑造起一个安全、文明、法制的乡村。

　　5.信息惠民场景应用。在信息惠民方面，也是与民生息息相关的一面，通过互联网+4K高清监控技术创新出智慧医疗远程指导系统，城市中大医院的专家可以将丰富的从医经验教授给我们乡村医生，甚至以远程坐诊的方式帮助乡村医生实现"望闻问切"远程诊断，促进城市优质医疗资源的下沉，助力解决乡村优秀医师短缺，弥补从医经验不足的问题；在教育方面，建立远程课堂，提供互联网教学课程，平衡城乡之间的教育资源。

　　6.生态宜居场景应用。建设生态之乡是所有村民的愿望，比如通过多光谱相机可以实时分析河道内的水质状况；通过智能热成像摄像机可以智能识别出非法采砂船只，为绿色乡村的发展保驾护航。

　　在政府侧建立数字乡村大数据指挥决策中心，将数字乡村中涉及的监测管理数据、服务数据以统一界面进行呈现，便于集中调度和管理。在不久的将来，大数据技术的应用能够在乡村振兴中产生更大的价值，比如在产量与价格、旅游与创收、教育与帮扶等更多维度之间存在着紧密联系，如何采集、挖掘以及利用好数据资源也是未来需要不断努力的方向。

　　在下一个十年里，数字化技术将会给农业农村带来翻天覆地的变革，农业生产将会向着集约化、高效化、可持续化的趋势发展，由系统或者机器代替处理诸如播种、施肥、打农药、饲喂等重劳力工作，期间还要面临我国数千万乃至数亿人的培训再就业以适应新的岗位变化，最终导致农业产业的重构。这是机遇也是挑战，但好处也是显而易见的，带来生产效率的成倍提升，同时农业生产也将变得更加轻松。

　　在数字乡村这样一个巨量的新生市场中，应该充分利用全面感知技术真正帮助用户解决实际问题，携手生态伙伴形成一个好的方案，不仅要有好的技术，也要有好的运作模式，融入多方资源，共同为农业农村数字化转型发展提供更好的服务。