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近年來，自動化和機器人的應(yīng)用處處可見，從金融、醫(yī)療、家居到物聯(lián)網(wǎng)，再到交通、傳統(tǒng)制造業(yè)等，我們已經(jīng)看見了人工智能為我們構(gòu)建的多元化藍圖，同時還給我們帶來了在其他應(yīng)用場景的想象空間。其實，當(dāng)人工智能遇到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，同樣也給我們帶來了非同一般的驚喜。
各國農(nóng)業(yè)部門正在迅速采用各種先進技術(shù)，以提高農(nóng)作物的總產(chǎn)量。人工智能（AI）是當(dāng)今數(shù)字農(nóng)業(yè)中最重要的技術(shù)之一，正在不斷實施和部署在各大農(nóng)業(yè)細分領(lǐng)域，以更可持續(xù)地利用相關(guān)可用資源。
行業(yè)背景：人工智能的技術(shù)分支自動化和機器人為農(nóng)業(yè)帶來新的變革
全球各國政府和私人研究組織一直在通過自動化、強效殺蟲劑和其他各種新型措施來不斷在提高農(nóng)業(yè)土地的生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。人工智能為農(nóng)業(yè)提供了各種優(yōu)勢，例如使用機器學(xué)習(xí)和圖像處理技術(shù)使農(nóng)作物的產(chǎn)量最大化。
其中，國際半干旱熱帶作物研究所（ICRISAT）與微軟合作開發(fā)了一個基于AI的播種應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序會向農(nóng)民不定期地發(fā)送播種建議，并注明日期。它幫助了印度安得拉邦的許多農(nóng)民，Microsoft和ICRISAT將此作為試點計劃進行了實踐研究。參與項目的農(nóng)民的反饋，通過采用這些基于AI的播種建議，光單產(chǎn)就提高了30％，而且在這個過程中不會產(chǎn)生任何額外的資本支出或需要在田間安裝任何傳感器。
隨著農(nóng)業(yè)無人機和智能機器人的引入，與農(nóng)產(chǎn)品增長有關(guān)的一些問題可以得到解決，包括農(nóng)業(yè)勞動力結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變以及與快速增長的人口相比耕地減少的問題。
根據(jù)BIS Research最近發(fā)布的題為《全球農(nóng)業(yè)無人機和機器人市場：分析與預(yù)測，2018-2028年》的市場報告，農(nóng)業(yè)無人機和機器人市場在2018年產(chǎn)生了25.2億美元的收入，預(yù)計還將持續(xù)以24.76％的復(fù)合年增長率增長，在2018年至2028年的預(yù)測期內(nèi)，報告表明預(yù)計到2028年，農(nóng)業(yè)無人機和機器人市場總值將達到230.6億美元。
報告根據(jù)市場的類型，應(yīng)用和區(qū)域進一步細分農(nóng)業(yè)無人機市常分別針對各個細分市場，按類型農(nóng)業(yè)無人機市場可以被細分為固定翼無人機、單旋翼無人機多旋翼無人機和混合VTOL無人機。
無人機市場應(yīng)用領(lǐng)域的細分包括土壤和田間制圖和分析、田間農(nóng)作物監(jiān)督、農(nóng)作物健康評估和作物農(nóng)藥和試劑噴灑。
另一方面，按應(yīng)用和操作對象類型將農(nóng)業(yè)機器人市場細分為擠奶機器人、水果蔬菜收割和采摘機器人、除草機器人、自動機器人拖拉機等。在2018年，擠奶機器人占領(lǐng)了市場；但是，預(yù)測表明到2028年，收割和采摘機器人有望在市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。自主機器人拖拉機是其中更細分的領(lǐng)域，預(yù)計它將在所有其他相關(guān)細分市場中呈現(xiàn)最有希望的增長。
市場的農(nóng)產(chǎn)品細分市場進一步分為畜牧業(yè)水果和蔬菜、田間作物等。在2018年，畜牧產(chǎn)品領(lǐng)域主導(dǎo)了市場；但是，到2028年，預(yù)計水果和蔬菜市場將占據(jù)主導(dǎo)地位。
農(nóng)業(yè)機器人即產(chǎn)品（ARaaP）和農(nóng)業(yè)機器人即服務(wù)（ARaaS）是市場業(yè)務(wù)模型細分的子類別。在這兩個細分市場中，ARaaP在2018年占據(jù)了該細分市場的主導(dǎo)地位，預(yù)計到2028年將繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。但是，在2019年至2028年的預(yù)測期內(nèi)，ARaaS預(yù)計將以最高的復(fù)合年增長率增長。
此外，室內(nèi)和室外農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)機器人在細分環(huán)境領(lǐng)域的主要市常室內(nèi)耕作環(huán)境在2018年主導(dǎo)了市場，預(yù)計到2028年將繼續(xù)占據(jù)主導(dǎo)地位。但是，在預(yù)測期內(nèi)，室外耕作環(huán)境預(yù)計將以兩者之間的最高復(fù)合年增長率增長。
盤點：不同類型、領(lǐng)域、應(yīng)用場景下的農(nóng)業(yè)機器人和無人機
全球農(nóng)業(yè)自動化/機器人公司一覽：
數(shù)據(jù)來源：crunchbase，35斗
Abundant robotics
擁有眾多機器人技術(shù)研究人員的Abundant robotics在各個領(lǐng)域都開創(chuàng)了新局面。在過去的四年中，他們一直致力于解決農(nóng)業(yè)方面的難題，現(xiàn)在正興奮地準備推出他們的第一批落地商業(yè)產(chǎn)品。
“開發(fā)自動化的蘋果收割機需要并行解決許多復(fù)雜的技術(shù)問題，從視覺上識別可收獲的水果并對其進行物理處理以使其不產(chǎn)生瘀傷，再到回到果園收割目的地的安全導(dǎo)航?！笔紫瘓?zhí)行官Dan Steere表示。 “我們與種植者所取得的良好關(guān)系以及通過不斷地開發(fā)和測試過程獲得的合作伙伴果園的真實條件，這些都對于我們使該技術(shù)達到目前在商業(yè)上達到可行的程度至關(guān)重要。”
一段時間以來，Abundant robotics一直在以較小的規(guī)模試用其技術(shù)，但是與T＆G的交易標(biāo)志著該公司成功完成了首次商業(yè)部署。迄今為止，這家總部位于灣區(qū)的公司已籌集了1200萬美元，其中包括2017年由GV（Google Ventures）領(lǐng)投的1000萬美元A輪融資。這對機器人收割技術(shù)來說是一個很小但重要的開端，它有可能徹底改變食品的生產(chǎn)方式，并有可能在全球范圍內(nèi)推廣。
BEAR FLAG ROBOTICS
自動駕駛汽車在現(xiàn)如今已經(jīng)成為了硅谷的耀眼明星之一。但是，機會并不僅限于在街道上行駛的汽車，BEAR FLAG ROBOTICS的創(chuàng)始人Igino Cafiero和Aupey Donnellan希望將其帶到其他地方：果園中部。
作為名為Bear Flag Robotics的初創(chuàng)公司的骨干精英，Cafiero和Donnellan正在制造自動駕駛拖拉機。他們倆爭辯說，由于尋找足夠的勞動力在農(nóng)場上工作的挑戰(zhàn)越來越多，同時，勞動成本也隨著時間的推移而持續(xù)上升。這就導(dǎo)致除了要開發(fā)更多的新技術(shù)外，還需要提高實際田地的效率，例如通過使用衛(wèi)星圖像和計算機視覺來分析植物的健康狀況。
他們聲稱將會讓種植者掌握自動化的力量。例如，從一個偏遠地區(qū)指揮一隊拖拉機，再到計劃路線，安排工作并遠程接收實時設(shè)備警報。BEAR FLAG ROBOTICS利用Record-and-Replay路徑功能設(shè)計自定義路線、優(yōu)化路線規(guī)劃并實施控制，以最大程度減少重疊路線。再者，在廣闊的天空中自動進行拖拉機操作，在大英畝，大田作物，果園和葡萄園中以手動或自動模式驅(qū)動拖拉機進行遠程急停和避障
EcoRobotix
初創(chuàng)公司EcoRobotix在B輪融資中籌集了1,070萬美元，該輪融資由技術(shù)投資者Capagro和德國化工業(yè)務(wù)BASF的風(fēng)險投資部門牽頭。該輪融資還吸引了現(xiàn)有的投資者4FO Ventures（EcoRobotix的第一輪主要投資者）以及來自瑞士公司（如Business Angels Switzerland和investiere）的私人投資者。
EcoRobotix成立于2011年，其使命是開發(fā)、生產(chǎn)和銷售需要低能耗并盡可能減少現(xiàn)代農(nóng)業(yè)帶來的負面生態(tài)影響的創(chuàng)新農(nóng)業(yè)機械。它的第一個產(chǎn)品是太陽能自動機器人除草機，該除草機是基于GPS和傳感器并結(jié)合除草劑的整體應(yīng)用，該傳感器能夠檢測農(nóng)作物行與行之間的雜草。這家初創(chuàng)公司將利用其在B輪融到的資金向整個歐洲進行擴展，因為它瞄準了是全球數(shù)十億美元的除草市常
他們致力于發(fā)展一種尊重環(huán)境的農(nóng)業(yè)，致力于保護土壤和各種水文資源，并強調(diào)使用最少的能源。旨在提供精確，安全，可靠且價格合理的機器人解決方案，以簡化農(nóng)民生產(chǎn)健康食品的生活。
EcoRobotix開發(fā)，生產(chǎn)和銷售創(chuàng)新的農(nóng)用機械這個領(lǐng)域作為新生力量，想要盡可能減少能耗，但同時保持成本競爭力。
Advanced Farm Technologies（AFT）是一家成立于2017年的加利福尼亞州初創(chuàng)企業(yè)，已為其獨家研發(fā)的草莓采摘機器人籌集了750萬美元的A輪融資。雅馬哈汽車的業(yè)務(wù)開發(fā)和投資部門雅馬哈汽車風(fēng)險投資和實驗室硅谷（YMVSV）領(lǐng)投了這一輪。 Catapult Ventures，Impact Venture Capital和Kubota Corporation也參加了這一輪對AFT的投資。
AFT于2019年初將其T-6草莓采摘機器人商業(yè)化，該機器人目前在美國最大的草莓生產(chǎn)州加州使用。 AFT表示將利用這筆資金擴大其草莓采摘機器人技術(shù)，并開發(fā)其他類型的機器人耕作設(shè)備。
Harvest Automation
Harvest Automation的機器人通過顯著提高生產(chǎn)率，種植效率和植物質(zhì)量，為種植者提供了一種更智能的生產(chǎn)方式。通過解決勞動力稀缺問題，Harvest Automation使種植者能夠創(chuàng)建一支可持續(xù)運作的勞動力隊伍，從而可在價格和需求不斷波動的勞動力市場和可用工人數(shù)量不斷減少的情況下保證生產(chǎn)效率。 機器人可以執(zhí)行正常人類種植者所需的體力勞動，從而為工人創(chuàng)造更多的時間來專注于其他更有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。機器人還可以通過優(yōu)化田間種植位置并降低非人工生產(chǎn)成本（包括使用水，農(nóng)藥，除草劑和肥料）來提高工廠質(zhì)量。
Harvest Automation的旗艦產(chǎn)品旨在非結(jié)構(gòu)化的室外環(huán)境中執(zhí)行物料搬運任務(wù)。機器人可以與人類安全地工作，并且只需進行最少的培訓(xùn)即可操作，同時極大地降低了生產(chǎn)成本并提高了生產(chǎn)率。它們將直接減少生產(chǎn)需要的人工人數(shù)和成本，同時啟用諸如資源管理，及時生產(chǎn)和庫存控制之類的效率計劃。
Harvest CROO
Harvest CROO機器人技術(shù)（HCR）由草莓種植者Gary Wishnatzki和機器人工程師Robert Pitzer于2013年創(chuàng)立，旨在開發(fā)農(nóng)業(yè)機器人技術(shù)。該公司位于佛羅里達州中部。
他們第一個草莓采摘機的原型于2013年秋季建造，用于概念驗證并向潛在投資者展示新科技。Harvest CROO在2014年的第一輪融資中籌集了100萬美元。之后在達到幾個里程碑之后，Harvest CROO現(xiàn)在第二輪融資中繼續(xù)籌集了150萬美元。目前，投資者包括與草莓行業(yè)有關(guān)聯(lián)以及與草莓產(chǎn)業(yè)無關(guān)的不同公司，因為這些種植者投資人首先意識到了農(nóng)場迫切需要機器人技術(shù)。
Harvest CROO旨在不破壞生態(tài)模式的情況下，讓機器人提供模仿人類采摘者的收割服務(wù)，同時不會改變農(nóng)民種植農(nóng)作物的方式。在美國銷售的草莓幾乎所有都是在地下種植的，因為這樣做更具成本效益。為了向市場供應(yīng)新鮮草莓，我們需要以當(dāng)前的耕作方式為基礎(chǔ)，從而構(gòu)建一個可以在當(dāng)今農(nóng)場上運行的收割機，而無需讓該農(nóng)場主投資更昂貴的種植系統(tǒng)（例如臺式或垂直農(nóng)場）。
Agerris
Agerris是一家基于澳大利亞悉尼大學(xué)的專攻機器人技術(shù)的初創(chuàng)企業(yè)。自2005年以來，他們一直在提供農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的空中和地面機器人等相關(guān)解決方案。
他們的目標(biāo)是為所有種植者提供最新的空中和地面機器人系統(tǒng)，智能工具和人工智能解決方案，旨在支持種植者的農(nóng)場活動，提高農(nóng)場生產(chǎn)力以及保證環(huán)境可持續(xù)性和其他動物福利。
他們的機器人解決方案支持樹木，蔬菜，闊畝和放牧牲畜等多種農(nóng)產(chǎn)品，通過借助智能工具，可以進行非化學(xué)性快速除草，智能噴涂和極速收獲。
Agerris的AI制圖和決策系統(tǒng)會鏈接所有的地面和空中機器人，以檢測雜草，還有對單個水果，堅果，農(nóng)作物和動物進行計數(shù)，并提供總體農(nóng)作物，動物和環(huán)境評估，包括害蟲評估，作物產(chǎn)量和動物追蹤，所有這些最終都將支持實時的農(nóng)場決策。
Small robot company
Small robot company是一家農(nóng)業(yè)技術(shù)初創(chuàng)公司，將一個看似簡單的想法商業(yè)化：用小型機器人來代替?zhèn)鹘y(tǒng)大型拖拉機。
因為大型拖拉機既不高效也不環(huán)保。目前，在農(nóng)業(yè)中，有90％的能源都被用來耕作和耕種，而之所以使用大型拖拉機的，僅僅是因為重型機械可以將土壤碾碎。
英國農(nóng)業(yè)科技初創(chuàng)公司Small Robot Company（src）致力于通過用輕型機器人代替拖拉機來推翻這一現(xiàn)狀。這些機器人是使用Ubuntu操作系統(tǒng)開發(fā)的，比拖拉機更環(huán)保，同時運行更便宜，并且由于AI驅(qū)動的精度會產(chǎn)生更高的產(chǎn)量。
他們正在構(gòu)建的機器人將為農(nóng)作物中的每種植物進行定點播種和照料。同時這些機器人只會飼喂和噴灑真正需要營養(yǎng)物質(zhì)的植物，為它們提供完美水平的營養(yǎng)和支持，而不會浪費。
這種精確的詳細程度可以更有效率地對待土壤，更愛護環(huán)境，同時可以提高產(chǎn)量，并減少化學(xué)藥品的使用。
EARTH SENSE
EARTH SENSE提供的產(chǎn)品可以使世界的空氣環(huán)境進一步可視化并有利于我們來管理空氣質(zhì)量問題。
借助EARTH SENSE的空氣質(zhì)量傳感器以及先進的污染建模和不同的API工具，他們可以在智能系統(tǒng)中創(chuàng)建關(guān)鍵組件，為重大投資提供信息，評估歷史風(fēng)險和未來風(fēng)險，從而為人們的生活帶來真正的改變。
AUGEAN ROBOTICS
Augean Robotics為農(nóng)業(yè)行業(yè)提供了機器人解決方案，以解決當(dāng)今種植者面臨的重大勞動力挑戰(zhàn)，其中包括主要的工資上漲和勞動力萎縮。通過利用與人類工人協(xié)同工作的協(xié)作式數(shù)據(jù)采集機器人將生產(chǎn)率提高多達30％.
Augean Robotics聲稱他們的任務(wù)是通過使像Wall-E這樣的機器人成為現(xiàn)實來解決農(nóng)民面臨的勞動力問題。為此，他們首先從稱為Burro的協(xié)作機器人平臺開始，該平臺可幫助人們提高工作效率，并為未來農(nóng)業(yè)完全自治的基礎(chǔ)奠定基矗
Augean Robotics的團隊包括在計算機視覺，機器人技術(shù)和深度學(xué)習(xí)方面具有豐富經(jīng)驗的機器人創(chuàng)業(yè)資深人士，以及在一些世界最大的公司中具有直接銷售和銷售農(nóng)業(yè)機械的經(jīng)驗的企業(yè)家。
Root AI
在Root AI上，他們正在與一群具有遠見的種植者合作，創(chuàng)建智能農(nóng)業(yè)機器人，這將有助于可持續(xù)地擴大世界糧食供應(yīng)。核心是基于AI的計算機視覺和機器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，專門用于收割，作物護理和產(chǎn)量優(yōu)化。他們的第一代機器人正在接受培訓(xùn)，以收獲西紅柿。目前，它可以定位西紅柿，確定其成熟度并從葡萄藤中摘取，并采用靈活的設(shè)計，及時幫助種植者照料各種農(nóng)作物。
他們相信，明天的農(nóng)場不會像我們現(xiàn)在記得的那樣無休止的戶外農(nóng)作物，而且食物的安全性和質(zhì)量將不再受到越來越不可預(yù)測的氣候或土地使用的限制。相反，高效的室內(nèi)農(nóng)場將種植美味且不含化學(xué)物質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品。在Root AI，他們的使命是創(chuàng)建智能機器人，以幫助種植者建設(shè)未來的農(nóng)常
Robotics Plus
西班牙汽車巨頭雅馬哈已向新西蘭農(nóng)業(yè)技術(shù)初創(chuàng)公司Robotics Plus投資了800萬美元。
趨勢：產(chǎn)業(yè)逐漸成熟，中國需要迎頭趕上
通過以上分析，我們得知農(nóng)業(yè)是機器人技術(shù)應(yīng)用不斷增長的領(lǐng)域。因為農(nóng)業(yè)對我們一般人來講，眾所周知是非常艱苦的工作，可重復(fù)的日常，而且勞動力非常短缺。
影響農(nóng)業(yè)機器人和無人機需求的第一個因素是人口對全球糧食生產(chǎn)的需求不斷增長。糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）最近預(yù)測，到2050年，全世界91億人口將需要把我們將能夠生產(chǎn)的糧食翻一番。這清楚地表明，對糧食的需求正在成倍增加。然而，僅僅是增加耕地面積到目前可用面積的5％以上都是非常困難的。
加速市場增長的第二個因素是對精確農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟需求。在過去的幾年中，由于低收入國家資金匱乏以及農(nóng)產(chǎn)品價格結(jié)構(gòu)不佳，越來越多的人退出了農(nóng)民這一職業(yè)。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部（USDA）的數(shù)據(jù)，在美國，自2013年以來，農(nóng)民在2018年的凈收入估計下降了近一半。
勞動力短缺的加劇是推動機器人和無人機增長的第三個主要因素。隨著時代的變化，由于多種原因，其中包括農(nóng)民平均年齡的逐漸增加和社會不斷增加的平均勞動成本，我們正逐漸目睹農(nóng)業(yè)行業(yè)中的勞動力出現(xiàn)嚴重短缺的現(xiàn)狀。但是所有的這些問題當(dāng)中，新生代對從事農(nóng)業(yè)這一職業(yè)的興趣急劇下降被認為是其中最重要的原因之一。根據(jù)世界銀行的數(shù)據(jù)，世界農(nóng)業(yè)總就業(yè)份額從1991年的43.25％下降到2018年的25.96％。
還有其他某些因素阻礙了市場的增長。農(nóng)產(chǎn)品價格上漲是首要挑戰(zhàn)。農(nóng)業(yè)市場價格上漲直接影響農(nóng)民的收入，農(nóng)民的收入具有彈性。該收入取決于出售的農(nóng)產(chǎn)品數(shù)量。農(nóng)民的農(nóng)業(yè)投入物價格上漲導(dǎo)致出售商品的價格總體上漲。即使有政府補貼和較低的進口關(guān)稅，對農(nóng)業(yè)的昂貴投入最終還是會反映在最終的農(nóng)產(chǎn)品中。
限制農(nóng)業(yè)機器人和無人機市場增長的第四個因素是其發(fā)展需要大量資本投資。盡管資本市場不斷地開發(fā)各種農(nóng)業(yè)機器人和其他相關(guān)技術(shù)來簡化農(nóng)業(yè)運營，但它們帶來了高昂的投資成本，農(nóng)民在使用它們來實現(xiàn)農(nóng)田自動化之前需要考慮這些投資?？紤]到技術(shù)先進的各種機械的價格往往較常規(guī)農(nóng)用設(shè)備的價格相對較高，供需之間存在巨大差距。
農(nóng)民缺乏技術(shù)意識是制約農(nóng)業(yè)機器人和無人機市場增長的另一關(guān)鍵因素。盡管日常農(nóng)業(yè)操作中的機器人技術(shù)和自動化使任務(wù)變得容易，但是大多數(shù)農(nóng)民仍缺乏如何有效操作該設(shè)備的專業(yè)知識和技術(shù)知識。
但是與此同時，農(nóng)業(yè)市場中也存在著各種機會。這些機會包括人工智能技術(shù)和機器學(xué)習(xí)解決方案的進步，室內(nèi)農(nóng)場的建立以及農(nóng)業(yè)行業(yè)服務(wù)經(jīng)濟的增長等，都有可能促進市場增長。
農(nóng)業(yè)機器人市場的主要推動力包括采用新技術(shù)以提高農(nóng)場效率和降低生產(chǎn)成本，由于人口增加而導(dǎo)致全球?qū)κ称返男枨笤黾樱瑢ΡO(jiān)控作物健康以進行單產(chǎn)的監(jiān)測的需求增加以及政府對采用現(xiàn)代技術(shù)的支持農(nóng)業(yè)發(fā)展的態(tài)度。
最后，可以將基于區(qū)域的市場劃分為主要區(qū)域，例如北美，歐洲，亞太地區(qū)和世界其他地區(qū)（ROW）。在這些地區(qū)中，歐洲約占總市場份額的42.12％，其次是北美。但是，在從2018年到2028年的預(yù)測期內(nèi)，亞太地區(qū)預(yù)計將顯示出最高的市場增長。
從中國的角度來看，由于收入的增長，中國人在食品上的消費力也越來越強，包括各種資源密集型食品比如奶制品等。在1995年至2010年期間，城市居民的牛奶和奶制品消費增長了三倍。但是，這種需求增長其實有很多長期供應(yīng)限制。數(shù)百萬畝的耕地逐漸變成了城市化的土地，而剩下的將近20％由于各種原因遭到了污染。
中國大部分農(nóng)村地區(qū)也變得越來越分散，2013年普通家庭僅種植7畝土地，因此農(nóng)業(yè)耕地效率極低。自動化農(nóng)業(yè)或許可以幫助農(nóng)民解決所有這些問題。通過減少對肥料，殺蟲劑和除草劑的依賴，自動化農(nóng)業(yè)可以更有效率地提高產(chǎn)量，削減食品生產(chǎn)成本并減輕中國長期的農(nóng)村污染。
在這場農(nóng)業(yè)的自動化騰飛中，中國必將成為其中的積極參與者。
工商網(wǎng)監(jiān)
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