“腾讯牌番茄”新鲜上市，你想吃吗？

    作为农业大国的公民，很多人潜意识里其实都存在着一个“种田梦”，从当初“开心农场”偷菜到近期火爆的动森游戏里“种田”，我们总喜欢在网络世界里实践这个梦想。与此同时，一些互联网大厂却在现实里搞起了农业，探索起了AI优化农业种植的可能性。
    最近腾讯宣布了一项AI＋农业领域的“种田”新进展。依靠自研AI算法和技术，“腾讯AIoT智慧种植方案iGrow”在辽宁的第一批番茄试点已经迎来了小丰收。腾讯牌番茄，新鲜上市！
    
    AI如何优化“种田”？
    随着人工智能技术的不断发展，AI对农业生产的优化已经可以深入到农业生产的各个环节中。产前，通过AI可以对土壤进行检测分析，让农作物找到最合适它的土壤；产中，AI能对环境进行检测，帮助预防和管理病虫草害，减少经济损失；产后，AI还能进行品质检测和分类，进行市场分析，帮助制定优化的配送方案，实现更高的效益等等。
    近些年，随着温室种植在农业生产中变得越来越普遍，温室大棚也成为了AI技术发挥更大价值的舞台。在这次在腾讯种植番茄的iGrow智慧种植方案中，人工智能的作用就主要体现在让种植决策与温室控制更精准。
    农作物在不同的生长周期对温室环境有不同要求。拿传统的温室种植番茄为例，农民需要在番茄的育苗期、生长期、成熟期设定不同温度，但是很难精准识别和察觉每个时刻下环境和作物生长状态的细微变化，从而判断对应的理想温度。
    而“腾讯AIoT智慧种植方案iGrow”采用物联网传感器，可以实时、准确、自动地监测温室的气候环境，从而用数据的来取代农民的感性判断，帮助农作物在最好的环境里成长，当然成长出来的果实是更完美、健康的果实。
    iGrow的智慧种植方案具有自动智能、因时制宜、高效精准等特点，它的主要原理可以分为三步：
    第一步，利用摄像头和其他传感器，在温室里收集温室气候和作物生长的数据，比如空气、突然温湿度，二氧化碳浓度和光合有效值等；
    第二步，利用集成专家经验的iGrow温室仿真器，快速做大量种植模拟（15秒能模拟82个生长周期），再用不断优化的强化学习AI算法选择最佳种植决策；
    第三步，自动控制温室，精准利用资源，提高作物的品质和产量。
    
    辽宁试点：每亩提升了数千元净利润
    AI让农民们省了不少事，种植决策和温室控制都可以让它来自动执行，那么腾讯番茄的收成怎么样呢？腾讯AI Lab与辽宁达成合作后展开了两期种植试点，一期试点在今年5月份结束，使用的是当地三个日光温室种植番茄，其中两个部署了iGrow方案的实验组。
    一期对比结果中，排除AI算法研发和基于腾讯云的平台费用成本，第一批番茄实现了口感型番茄种植的净利润提升，每亩每季度净利润增加数千元，初步验证了这套智慧种植方案的商业价值。
    资深农业技术员刘建华表示：实验组和对照组的利润差，主要是因为试点期间迎来了突发的2月倒春寒，温度骤降。对照组中，农民参考往年经验设定了固定温度，周期内调整了3次温度，但因无法实时调整，温度骤降时温室保温性变差，气温波动大；在iGrow实验组里，则体现了AI算法的稳定性与强容灾能力，配合卷帘、放风机等底层自动化控制技术，实现了小时级的温度调整，因时制宜。
    虽然试点取得成功，但腾讯的iGrow方案在农业应用中仍有许多需要可以优化的地方，比如当前AI方案中只能完成种植决策和温室控制，修剪与采摘工作仍是要由人工来完成的。除此以外，由于农业场景种植周期长、数据不规范、采集成本高，会出现数据短缺的问题，另外温室仿真器也会存在一定的精度误差，这些因素都会限制AI在农业领域的进一步应用和推广。
    
    AI改变农业的未来
    联合国估计，到2050年全球人口将增加到97亿人以上，那时很多饥饿的人口需要养活。相比于人口的大量增长，耕地面积只会增加4％。所以解决办法不是扩大农田来种植庄稼，而是更有效地利用现有的土地。而人工智能就是提高现有土地有效利用率的突破口。
    人工智能除了可以帮助对农业生产环境进行监测和提供指导外，也可以应用在农业机器硬件上，智能收割和播种的机器将能代替农民或减少农民的体力劳动量和时间。举个例子，Harvest CROO Robotics 创造了采摘成熟草莓的硬件和收割苹果园的机器技术。这类人工智能将感知和动作结合在一起，机器能够看到并判断能否需要收获，然后继续执行收获的动作。无人驾驶拖拉机也将应用和推广，不需要真人指导，通过编程就可以控制它以一定的速度行驶，同时有效的方式执行特定任务。
    
    随着5G商用时代的来临，小黑期待在不久的将来，“AI＋农业”方案不断完善，人工智能在农业领域的应用将会越来越多样化，为提高农作物产量、降低农业生产成本、改善土壤健康改善、减少农民体力劳动等等提供一系列解决方案。