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产品 2017-10-31 17:37

无人机喷农药不稀奇了 ,极飞开始将人工智能运用到农业

用于航拍、自拍的消费级无人机开始成为人们眼中稀松平常的产品,而在农业、测绘、公共安全等领域的应用级无人机,也在悄然改变行业的生产效率。

由于政策优惠扶持、农村劳动力流失等原因,在农业生产这个垂直领域中的无人机产品及服务,一直有着大量的需求以及广阔的市场。而经过 2015 年的激烈竞争,2016 年的重新洗牌,2017 年的无人机赛场上,「用无人机喷洒农药」这个竞赛单元,几乎只剩下大疆农业和极飞科技这两位主要选手了。

10 月 30 日,极飞科技发布三款植保无人机及 SUPERX3 飞控系统,并推出了包括植保无人机共享租赁平台、农事服务平台和农业 AI 引擎在内的农业智能(XAI)。

定位各异的三款植保无人机产品

极飞发布的三款 P 系列植保无人机,包括 P30 2018 款植保无人机、P20 2018 款植保无人机、P10 2018 款植保无人机。「P」意为「喷」,而「P」后面的数值代表单次起降平均喷洒农田的亩数。

从名称来看,这三款产品最明显的区别就是载重和大小。三款产品在定位上明确区分,能够适应多种农田环境,满足更多用户的植保需求。

P30 2018 款植保无人机

P30 2018 款植保无人机是全新发布的产品,这款无人机搭载 SUPERX3 RTK 飞行控制系统、XAI 农业智能引擎,集成 GNSS RTK 高精度定位系统、XCOPE 天目自主避障系统,并有毫米波雷达仿地和光流辅助定位,在飞行性能更稳定的同时,能够适应全部地形的植保作业。

P30 外形为流线型气动布局,采用一体化机身主板和封闭式航电舱体构造,负载能力为 15 升液体。防水性能达到了 IP65 级,因此喷洒农药后,可以直接用水进行冲洗。

P20 2018 款植保无人机

P20 是极飞 2015 年发布的第一款植保无人机,累计已有 1500 多万亩次、超过 50 种农作物的植保作业经验。在历年的迭代中,已经拥有了视觉避障、果树喷洒模式、厘米级高清地图、指点飞行模式等重要功能。

本次发布的 P20 2018 款植保无人机,在性能和硬件上也有不少优化迭代。视觉避障方面,除了能够在 20 米外识别半径大于 5 厘米的障碍物,实现夜间避障,这次发布的 P20 已经能够在喷洒农药时,按照预设的航线飞行,感知环境,遇到障碍物后自行决策飞行任务。

除了飞行更智能,在喷洒方面也有改进。新飞机的喷头支持 IP67 级防护和秒启停。喷头还新增了温度感知功能,这在农业生产中是一个重要的细节功能,因为不少农作物的防治对温度有要求,温度会直接影响防治效果。

机臂改进为高强度碳纤维包裹铝合金的结构,电机外壳加入了防撞设计;同时整机的模块化设计程度提高 50%,因此维修难度也被降低。

人工智能也被应用到植保无人机上,极飞的植保无人机具有行业首创的 AI 故障预判功能,通过将无人机的飞行日志实时上传云端,并让 AI 对其进行分析,能够及时提醒用户潜在的故障。

也就是说,农民伯伯在农田里使用无人机喷农药的时候,可能会突然收到「M1 电机出现异常振动」、「你的飞机可能在 30 秒以后坠毁」这些玩心跳的预警提醒。

P10 2018 款植保无人机

P10 是极飞载药量最小的机型,载药量为 6 升,采用折叠式螺旋桨设计,拥有 P20 的所有功能,更加便携灵活,适用于南方较小的农田。P10 有两个版本,分别是自动飞行的 P10 RTK 版本,以及使用遥控器手动操作的 P10 GPS 版本。

(折叠式螺旋桨设计)

由于目前手动遥控无人机喷洒,总会造成重喷或者漏喷,为了解决这个问题,P10 遥控版通过使用 ARC1 掌上遥控器来解决这个问题。

ARC1 掌上遥控器能将农田分割成为 1m x 1m 的网格进行记忆,在手动遥控飞机的过程中,已经喷洒的区域,不会被再次喷洒。

这次发布的 P10 GPS 版本,不仅使用遥控器操作,还是用定位精度较低的 GPS,貌似属于一款「退化」的产品。

极飞从 2015 年开始推出自动飞行的植保无人机,通过提前对农田进行测绘和标记障碍物,获得农田的地块信息,结合高精度的定位技术,让无人机自动飞行和喷洒农药。

在户外的植保作业中,人员不仅要承受风吹日晒和蚊虫叮咬,还需要与农药接触,日常的饮食和休息一般都不规律。在这样高强度、艰苦的工作环境下,人的出错率远远大于机器的出错率。

爱范儿(微信:ifanr)曾在农田里实地操作使用过极飞过去两年的全部无人机产品,体会就是:

我拿着三防手机来控制无人机自动喷农药,站在田边,一边打蚊虫,一边找树荫防晒,已经很累了,如果让我手飞,我可坚持不了做这一行。

对于这一款「退化」的产品,极飞 CEO 彭斌介绍,这是专门给会飞无人机的用户的:

如果你有这项技巧,又希望有智能的喷洒模式,能把往后的荣光继续发挥在农田里,那么,我相信 P10 的 GPS 版是你唯一的选择。

可以说,这一款需要手动遥控操作的植保无人机,是极飞给入门从业人员,或者正在手飞植保无人机用户的选择。这款飞机的价格为 19999 元,较低的价格也进一步降低了进入无人机植保行业的门槛。

(极飞新产品价格表)

在配件的改进方面,优化主要在电池充电方面。极飞研发了能够作为无人机电池充电宝使用的「储能充电器」,能够在田间替代发电机,同时为两块电池充电。还有「聚能充电器」,能合并电池的剩余能量。

(聚能充电器)

过去,植保人员白天需拖着笨重的发电机和数量众多的电池出门作业,晚上还要守着电池充电。这样的问题,预计可以被解决了。同时电力配置的改变,也能降低植保无人机的使用成本。

(极飞农户的常规配置,左下角为发电机)

(不需要发电机后的电力系统配置)

AI 进入农业,未来农场雏形已现

极飞基于微信平台的人工智能引擎,正自动为用户识别与农业相关的图片、文字,检索并提供与农业生产相关的信息。比如说,识别和记录不同作物和上面的病虫害信息,根据需求进行数据处理,并形成定制化的「农田病历本」。

根据农田病历本,极飞会为需要喷洒的农田开出「AI 处方图」。极飞这样描述了 AI 处方图的应用场景:

新疆棉花喷洒催熟的脱叶剂时,需要喷洒两次药剂。极飞的无人机目前可以做到每一亩地均匀用量,但是喷洒完了以后,每一亩地的变化是不一样的,因为植物的生长是不一样的,环境、喷洒过程中的风速也是不一样的。

 

在这种情况下,如果我们再喷洒一样均匀的药量就很浪费了,而 AI 可以在第二遍喷洒的时候,以非常精准的方式,识别出处方出来左边 1 米的区域,或者左边这一棵多打一点,右边这一棵少打一点,实现第二遍农药的减少施药。

阿里云广州互联网行业总监吴沛霖在现场说到:

通过机器学习训练,人工智能可以根据无人机拍摄图片分析农作物生长状况和病虫害状态,这些已经被证实可以做,而且这项技术非常成熟。

目前阿里云在工业大脑、城市大脑做的一些事情都是通过机器、人工智能去帮人们做出智能化的调度和生产。同理,在未来的农业生产上,农业大脑综合天气、作物生长分析等数据,通过地理信息精准导航、无人机调度手段,再实现农业智能化生产,也是可以实现的。

根据极飞在现场的演示,目前他们所训练的 AI 在识别农作物、害虫时,仍处于非常初级的阶段,依然需要大量的数据进行训练和完善。因此极飞还推出了一个众包项目,计划在 2018 年花费 2000 万人民币向用户购买在中国境内的农作物、害虫的相关照片,并邀请全国各地的用户将照片发给极飞,用于训练 AI。

无人机厂商的转型

2015 年无人机行业激烈混战,2016 年不少厂商开始转型或倒闭,行业开始重新洗牌。而在 2017 年依然能够保持快速扩张的无人机厂商,已经屈指可数。

极飞公布了今年的营收情况,相比 2016 年 4700 万元的营收,截止至 10 月,极飞 2017 年的营收为 2 亿。彭斌预计,在本次新产品发布会后,今年的营收会增长 1 亿,达到 3 亿。

此外,截止至 10 月,极飞的无人机在今年共服务了 246233 个地块。

极飞从 2015 年开始在新疆提供直营的植保服务,在新疆、河南等地招聘 90 后为主的员工,为当地的农户喷洒农田,按亩收取服务费用。在 2016 年 10 月,宣布开始销售植保无人机整机。因此,今年也是极飞从直营植保服务,转向产品销售的一年。

早年极飞在全国多地建立直营基地、招聘直营员工的重资本运营,为其建立了在植保无人机行业壁垒,而重资本的运营让当时从消费级无人机转型农业的极飞,越来越像一家「农业公司」。

如今极飞通过发布新产品、提供平台式服务,让地理信息、农业生产信息这些大数据帮助农民精准、高效地管理农田,可以说这家曾经的无人机公司,已经是一家「农业科技公司」了。

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