政策法规2024/11/24 14:09:27
从七年前首次提出 “未来农场” 这一概念，到今天逐步实现，极飞的初衷是什么？又是如何通过技术创新和生态网络的构建，推动智慧农业的实际落地？
极飞如何构建高效率、无人化、可持续的智慧农业生态系统？
来源：极飞科技2024/11/28 14:10:48167
导读
上周，XAAC 2024 极飞科技年度大会在广州落下帷幕。围绕农业生产的 “耕、种、管、收” 四大环节，极飞发布了包括 P150 Pro / P150s / P60 Pro 农业无人飞机、APC3 农机自驾仪、智能水肥管理系统等多款创新产品，进一步推动智慧农业生态系统的落地。
从七年前首次提出 “未来农场” 这一概念，到今天逐步实现，极飞的初衷是什么？又是如何通过技术创新和生态网络的构建，推动智慧农业的实际落地？
在大会上，极飞科技创始人兼 CEO 彭斌、极飞科技联合创始人龚槚钦，共同对上述问题进行了全面而深入的介绍。我们精心摘选了其中的要点，与你分享。
构建有价值的技术创新网络
今年是极飞深耕农业领域的第 11 年。我们脚踏实地、稳步前行，完成了一些大事，也取得了一定的进展。
1 月，极飞农业无人机获得英国政府的飞行和喷洒许可，成为唯一合法在英国开展植保喷洒作业的农业无人机。
2 月，极飞智能农机装备落地中巴农业机械化合作示范农场，帮助当地的小农户和家庭农场探索生产全程机械化的路径。
3 月，极飞被中国工信部评为“农业无人机领域国家级制造业单项冠军”。
5 月，极飞与世界农机巨头凯斯纽荷兰工业集团达成战略合作，共同推动农业无人机的创新和应用。
8 月，极飞与泰国正大联合启动 XAG THAILAND 品牌战略，全面推动极飞智慧农业解决方案在泰国的应用和普及。也是在这个月，极飞智能灌溉阀在塔克拉玛干沙漠绿色屏障项目中开始规模化应用，为中国沙漠治理贡献科技力量。
9 月，极飞 P150 与 P60 农业无人机获得美国联邦航空局 (FAA)豁免许可，在美国可以合法飞行。
10 月，极飞与日本拜耳再次达成战略合作，推动极飞智慧农业产品在日本的普及，共同应对日本农村老龄化问题。同月，首批极飞 APC2 农机自驾仪抵达土耳其，正式进入欧洲市场。
11 月，极飞与世界知名农业信息化公司 Pix4D 联合发布农业无人机变量处方作业解决方案，推进精准农业的进程。
这些小小的里程碑记录着我们的努力与成就，也激励着我们在智慧农业的道路上不断探索与创新。
而谈及今年的 XAAC 2024，主题为何是 “未来农场，近在眼前” ，其背后有着深刻寓意。七年前的 XAAC 2017 同样在广州举办，当时的主题正是 “未来农场”。那时我们提出了一个构想：如果未来年轻人回乡种地，会以怎样的方式，而未来农场又应该是什么样。
基于这一构想，在过去的 7 年间，我们不断突破、创新，专注于建设数字农业基础设施、开发精准农业装备和打造智慧农业管理模式这三件事情。
时至今日，极飞的渠道网络已覆盖至全国 1007 个县域，这意味着中国超过一半的农业大县都能享受到极飞的先进产品和优质服务。那么，谁在购买我们的产品呢？
从最早的职业飞手和社会服务组织，到后来加入的种植户和家庭农场，越来越多的人开始使用极飞的产品，而且 50 岁以上用户的比例持续上升。如今，我国家庭农场的数量已经超过了 300 万个，他们共同构成了中国未来农业的基本盘，而如何更好地服务好这些农场，成为了极飞的主要任务。
为了验证极飞的产品确实能够给农户带来综合效益的提升，我们于 2021 年启动了超级棉田项目。我们从公司选派了两名 90 后年轻人前往新疆库尔勒，利用无人机、机器人和人工智能技术管理 3000 亩高标准棉田，成功探索出一套全程无人化的农场管理模式。从耕种到收割，过去需要 30 人管理的繁重工作，现在只需 2 个人就可以完成了。
今年 10 月份，超级棉田迎来了一次惊喜，平均亩产达到 529.14 公斤，创下了当地的高产纪录。我们统计了管理过程中降本增效的成果，发现今年种植成本节省了 21.5%，水肥药用量有所下降，劳动强度也大幅降低。
四年的超级棉田实验让我们深刻认识到，农业生产是一项系统性工程，技术之间的竞争比的不是某个单项能力，而是这些技术所构建的价值网络。
农户需要高精度、易操作的农机导航
极飞是一家农业科技公司，这是 2019 年写在极飞发展战略里的定位。也是从那时开始，我们围绕 “耕种管收” 四个关键环节着手研发更多的产品。
农机自驾仪是极飞为解决 “耕、种、收” 环节作业难题而开发的产品。回顾其发展历程，最初在 2013 年自驾仪刚进入市场时，售价高达十几万元一台，这让大多数农户望而却步。后来，随着政府推动农业科技应用的补贴政策出台，每台自驾仪的补贴达到 3 万元，销量逐渐攀升，价格也随之下降。
到了 2019 年，得益于中国北斗导航技术，特别是 RTK 高精度技术的国产化，自驾仪的生产成本大幅降低，国产化进程加速。同年年底，极飞发布了第一代极飞 APC 自驾仪，售价 14999 元，成为当时性价比高的产品，凝聚了极飞团队大量的创新。
随着市场逐渐成熟，越来越多的用户开始主动选择并购买极飞的自驾仪产品。2023 年，我们推出了第二代 APC2 自驾仪，售价是 6500 元。该产品一经上市，迅速赢得了市场的广泛认可，销售量在不到一年的时间里就突破了 1 万台。
今年，我们推出了最新一代极飞 APC3 农机自驾仪。与上一代相比，APC3 的集成度更高，所有核心组件都巧妙地集成在一块电路板上。这种高度紧凑的设计给我们的研发团队带来了巨大挑战，他们投入了大量的时间和精力，经过无数次试验与改进，才呈现出如今的效果。
APC3 在性能上与 APC2 相当，甚至在某些方面的表现还更优秀。它不再需要拆卸原来拖拉机上的方向盘，可以直接使用现有的方向盘，为用户提供极大的便利。考虑到部分拖拉机或农机中间位置紧凑，无法套接方向盘，我们还推出了一款标准方向盘，满足不同用户的需求。
此外，根据用户意见反馈，我们对极飞农机 App 进行改进升级，推出了 4.0 版本。新版本支持竖屏操作，更符合手机用户的使用习惯，并且技术参数设置界面更加简洁、易用和易懂，大大降低用户的安装和使用门槛。
不仅如此，我们还对插秧机自动驾驶套件进行了优化，提升了其兼容性。新一代套件不仅支持九保田插秧机，沃得和洋马等品牌的插秧机也能适用，应用范围更广泛。
无人机是解决农田管理问题的关键
“管” 是农业生产过程中投入时间最多的环节。根据我们的统计，管理环节占据了整个农业生产 70%-80% 的时间，并且伴随着较大的成本投入。因而，谁能有效解决农业生产管理的问题，谁就能提升农业生产效率。
在管理环节，极飞因农业无人机而被大众熟知。农业无人机从最初仅能执行喷洒任务，到如今能够完成全自主播种、撒肥以及农业吊运作业，是极飞不断推动技术创新和应用扩展的结果。最新发布的极飞 P150 Pro 农业无人飞机，全面升级了飞控、感知、任务系统和电力系统，拥有最高 80 公斤的载重能力，展现出更极致的全自主作业表现。
P150 Pro 仍然采用稳定可靠的四旋翼结构，这种架构经过长时间的验证，已被证明在维护成本和可靠性方面是最优解；同时也延续了分体平台设计，可在不同任务系统之间快速切换，机臂与螺旋桨双折叠，则进一步提升了转场和运输的便利性。除了结构优化外，今年 P150 Pro 在智能化程度上更进一步，实现了全场景的智能化作业。
全新智能控制系统 —— SUPERX5 UItra 算力较上一代提升了 2.5 倍。在长度为 200 米的农场内，P150 Pro 往返飞行同一航线仅需 53 秒，相较于上一代 P150 效率提升了 18.5%，比 P100 Pro 提升了 30% 以上。同时，全新的感知系统拥有性能更强大的 4D 成像雷达，扫描范围覆盖上下 240°、左右 120° 的广阔区域，探测频率达到 30 赫兹，比上一代雷达提升 10 倍，能够游刃有余地全速避障。而全新的广域视觉系统，拥有垂直 150° 与水平 100° 的超宽视野，全方位捕捉周围环境信息。
这些精细调控的改进，凝结了极飞研发团队无数个日夜的努力，也正是在这些先进技术的加持下，P150 Pro 对电线、斜拉线等复杂结构物体的感知能力得到了极大提升，用户无需依赖三维地图就能高效、精准地完成飞行作业。
广域视觉系统结合 AR 现实增强显示功能，使得无人机能够在遥控器界面上直观显示障碍物与自身的距离。障碍物还会以网格形式被精准标注，大大提升了操作的直观性和安全性。
AR 现实增强显示功能，对复杂结构物体感知能力更强
这就是 AR 现实增强显示功能，一项由我们首创并引领行业的技术。它的实用性或许将远超预期，未来将改变整个行业的格局，就像当年 RTK 厘米级定位、离心雾化喷头和摇摆螺旋桨技术等所带来的革命性变化一样。
不会再因为水肥管理而睡不好
智慧农场线产品承载着极飞的诸多梦想，其中一些正在逐步变为现实。它也是中国乃至全球农业向现代化、智能化转型的缩影。
很多人以为当农场主是一件轻松的事情，但事实上，管理农田远比想象的要复杂，尤其是在灌溉和施肥环节。对于拥有众多灌溉阀的大型农田，农场主常常面临着三大难题：跑断腿、难调节和靠直觉。
假设你的农田面积很大，灌溉阀分布广泛。每当需要调整水量或检查阀门状态时，你必须亲自走到田间，甚至有时还找不到阀门。这不仅消耗了大量的体力和时间，还可能要在炎热的阳光下忍受身心的疲惫。
此外，调节每个灌溉阀的水流速度和作业时间也并非易事。农场主需要考虑作物的生长需求、土壤湿度、天气变化等多个因素。但在实际操作中，农民往往依赖踩灌溉管的方式来大致判断水压，并据此调节水量。这种方法既不科学，也很难确保精准，甚至可能因灌溉不当而影响作物的正常生长。
由于缺乏详尽的科学数据支持，农场主通常也只能凭借个人经验和直觉来制定灌溉与施肥计划。这种“靠直觉”的管理方式不仅存在很大不确定性，还可能导致资源的浪费或作物损害。
因此，我们在去年推出了极飞智能灌溉阀，有效解决开关阀和水流供应的难题。目前，全国已经有 466 个农场应用极飞智能灌溉解决方案，超过 2 万个灌溉阀投入使用。
在此基础上，我们带来了极飞第二代智能电动阀，专为实现“一部手机浇好地”的愿景而设计。无论农田是 5 公里、10 公里还是更远的距离，或者是地里有 100 个、 1000 个甚至是更多的阀门，用户只需打开极飞农场 App，便可足不出户远程精准控制灌溉作业，轻松实现高效的水肥管理。电动阀内置高精度传感器，在压力不均时可一键调匀，确保每个灌溉阀输出适量水流；同时，农场主还可以通过 App 回看灌溉过程，根据作业报告调整生产计划。
此外，我们还研发了极飞注入式施肥机，将配兑好的肥料与灌溉水定时、定量、按比例地输送至作物根系，实现精确的水肥供应。过去农场主为了施肥不得不亲自或请工人熬夜守候，凭借经验操作阀门，且常常遇到施肥时机不当或施肥量不均等难题。
注入式施肥机更多应用于经济作物和果园等场景，但对于大多数农田，压差式施肥机则更为常见。从开启水泵、设定施肥时长和用量到监测管道内的肥料浓度，极飞的压差式施肥机全程自动化，而用户能够在 App 上时刻了解到设备状态和施肥进度。很多农场主曾向我们抱怨，因为施肥问题无法安稳入睡，而我们的智能水肥管理系统正是为了解决他们的烦恼。
智慧农场产品的研发成果体现了极飞对技术和创新的不断追求，也正因为这种执着，我们在市场得到了快速增长。
发展智慧农业是必经之路
最后，我们也想和你分享一些今年的见闻，或许可以解答我们为何要致力于构建智慧农业生态系统这一问题。
今年 3 月，我们来到了美国亚拉巴马州，见到了 500 位农业无人机的终端用户，他们都是一些美国大型农场的管理者。原本我们认为这些大农场主不会对小型农业无人机感兴趣，但今年我们发现，他们的想法开始发生变化。
上图的这台直升机是这些农场主们之前使用的装备，能携带 800 加仑(约 360 公升)的水和农药。使用这类直升机进行喷洒作业，其飞行 1 趟相当于我们搭载 70 升药箱的农业无人机飞 6 趟，然而无人机的成本却不及直升机的 1%。也正因如此，美国的农场主们不得不开始选择极飞农业无人机来降本增效。
除了美国，我们还走访了巴西和多个拉美国家。在作为中国最大贸易伙伴国之一的巴西，我们看到了本地农户也面临着劳动力短缺和人口老龄化的问题。
下面这张照片是沙特阿拉伯上空拍摄的卫星图，显示的是被称为“沙漠中奇迹”的圆形农田。放大后，可以看到每个圆饼大约代表着 1100 亩左右规模的土地，其中指针型喷灌车以水源为轴心旋转，对农田进行灌溉。
通过这种中心枢轴灌溉系统，当地农户种植出了沙特 60% 的粮食，但由于需要从几百米的地下含水层中抽取水源进行灌溉，也不断增加了地下水开采量。而且这套设施也需要大量人工操作：在 40 度的高温天气下，每片农田的几十个阀门都得逐一开启和关闭，导致从事这项工作的年轻人越来越少。
同样的问题也出现在我国新疆和田地区。那里也是圆形农田，使用指针型喷灌车来灌溉小麦、蔬菜等作物。前几年，为了节约地下水，农户把喷灌车改成手动阀，1.8 万亩农田需要 60 个工人每天骑着电动车在田间穿梭开关水阀，尤其是夏天基本没有休息时间。此外，由于水压不均，还常常发生水管爆裂等问题。
通过走访多个国家和地区，我们发现，全球农业面临着三大挑战：劳动力短缺、气候变化和粮食安全。大家也因此建立起一个共识：智慧农业是人类生存和发展的必经之路。
从 17 年前极飞开始为技术寻找应用行业，到 11 年前进入农业领域，再到 7 年前提出了 “未来农场” 的概念，我们不断为这个行业研发关键技术，提供更多解决方案，推出一代又一代的创新产品。
今天，相信在大家心目中，极飞已经真正从一家无人机公司成为了农业科技公司。未来，当农户走进县城里的智慧农业门店时，我们希望他能够像走进城市的智慧生活馆一样，感受到“未来农场”的魅力。我们希望，越来越多的年轻人能够加入农业并农业，让这个世界变得更加美好。
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