创业者打造的农业大数据平台,利用数字化手段,帮助农业公司和农户提供农业生产指导。图片由受访者提供
在农村,刘奕辰的团队发现了一种控制病虫害的方法。图片由受访者提供
将手机的摄像头对准一颗疑似病虫害的稻穗,拍照,上传,系统识别。简单几步后,病虫害种类就会以“秒速”显示在手机屏幕上。
这一幕,似乎和人们平时在路边“扫”问“度娘”没什么区别。其实是一个90后青年创业团队切入生物防治,开辟“AI农业”新蓝海的一个渠道。年仅29岁的刘奕辰,牵头成立了湖南大疆农业科技有限公司,是这个团队的负责人。
他们研发的手机“扫”出了识别水稻病虫害的新技术,被农民形象地称为“植物袖珍医生”。在今年举办的第十届“创青春”中国青年创新创业大赛(乡村振兴工程)中,他们凭借这项技术获得了金奖。
荣誉的背后,是一群在广大农村辛勤耕耘五年的年轻创客。
热爱“发明”的年轻创客
刘奕辰从小就不安分。在他的中学时代,他热衷于发明和创造。当时他发现,家里常用的挂钩,用胶水或其他材料固定后,不方便往别处移动,很难调整方向和组合。于是,他“折腾”出了一个组合钩,可以像拼图一样组合起来实现多种用途,成功获得了国家专利,并出了成品。
他搬家的时候,家里没有有线电视。他认为船上的旋转雷达可以接收信号,他有了建造接收器的想法。于是找了一个同学凑了200块钱,买了零件,组装了一个可以自动搜索信号的小接收器,把线插到电视的信号输入口,找到了一些电视节目。
看到刘奕辰沉迷其中,母亲一度担心他能否顺利考上大学,多次前往他就读的岳云中学,找到班主任要求“严格管理”,强行制止了儿子对新电视信号接收器“扩大再生产”的计划。
高考后,没有考上理想大学的刘奕辰进入了湖南理工学院。
在参加学校的“下乡”社会实践活动时,城市女孩刘奕辰看到一些村庄的贫困状况,深有感触。他开始思考,能不能把生意放在农村,让自己的创业梦想和农民的致富预期实现“双赢”?
作为一种尝试,他来到衡阳县的一个贫困村,买了一万多只鸡给农民养,然后承诺回收这种土鸡的蛋,在城里卖。过了一段时间,鸡基本都死了,但是很少见到蛋。
这让他意识到,农民的积极性没有调动起来,再多的钱也是浪费。
他决心休学一年,在农村创办一个产业。他从某村流转了100多亩土地后,与他人合伙成立了衡阳梦创贸易有限公司。公司的启动资金是向社会上认识的相熟的老师朋友借的。共青团衡阳市委联系市人社局,与银行协调10余次,最终给予小额贴息贷款。
在农村创业一年后,刘奕辰和10多个生意伙伴发现,这比那些年在校园里做电商、做外卖更苦——大多数人皮肤晒得黝黑,粗壮的胳膊和手掌上结着厚厚的黄茧,与扎根的农村融为一体。
两年的努力终于有了回报。他们的农产品开始断货,一年赚几百万,还拿到了7项专利,注册了20多个商标。每年为慈善事业捐款达10多万元。
田间“挖空”防虫技术
2018年,刘奕辰团队跟随共青团衡阳市委,在衡阳县曲兰镇从事扶贫产业,印象颇深。但他发现,农药残留超标问题在各地农业普遍存在,尤其是水果和蔬菜。
经过多次调查,他了解到这不是个别地区的问题,而是一个普遍的“老问题”。核心原因不是故意过量,而是大部分农民没有相应的知识,施药作业的频率和数量来自于农药销售者的指导。而后者本身具有天然的逐利性。
此外,由于基层缺乏农技人员,农民对各种病虫害一无所知,难以“对症下药”、“有的放矢”。更有甚者,买错了农药。
直觉告诉刘奕辰,在这个领域大有可为。那年他25岁。
“我们走访了很多农户,水稻都割了,家里还有很多农药残留。有的瓜果只需打两下,却打了四五下。”在接受采访时,刘奕辰告诉记者,现实中的矛盾让他有了一个想法:建立一个大数据库,打造一个“植物医生”,不仅可以帮助农民发现病虫害的问题,还可以减少农药的使用,让城里的居民安心。
理想很丰满,现实很艰难。
几千年来,人类一直在与病虫害作斗争。中国农业部门常年组织开展“虫抢粮”行动,确保粮食丰收。他们每年都发布虫害预警,提出科学防控意见,开展统一行动。
但我国幅员辽阔,土壤条件不同,气候条件不同,农作物病虫害的具体情况也不同。例如,在南方水稻种植区,常见的病虫害包括稻飞虱、稻纵卷叶螟、二化螟、纹枯病和稻瘟病。这时,凭借千百年流传下来的“农技”,有经验的农民可以熟练地识别这些病虫害。
然而,仅仅识别病虫害是不够的,还需要对其进行有效控制。但是在具体的生产实践中如何使用农药呢?你用了多少?很多农民达不到“精准”的程度。
以上只是水稻种植的单一场景。如果农民想改种水果、蔬菜等其他经济作物,随之而来的病虫害会让种植者更加痛苦。
即使是植根于农村创业的刘奕辰,也一直深受水稻、黄桃、蟠桃种植过程中病虫害难以识别和防治的困扰。
刘奕辰团队敏锐地意识到了这些问题,正在思考一种新技术,可以颠覆传统的“凭经验吃饭”的模式,让“菜鸟”迅速变身“老油条”,更加方便快捷地识别病虫害。
团队里的年轻人习惯用手机发朋友圈推销产品,搞网络直播带货。移动互联网的妙用让创业者受益匪浅,于是萌发了用手机识别病虫害的想法。
他们的直接灵感来自一款“植物扫描识别”手机应用。经过一番讨论,大家达成共识:“用手机识别植物的技术已经很成熟了。能不能更进一步,用手机识别病虫害?”
机缘巧合,他们切入了大数据和云计算在农业上的应用。从2019年开始,借鉴“植物扫一扫识别”的技术,刘奕辰团队根据植物病虫害识别的应用场景,探索开发了AI算法,构建了包括病虫害图片库和病虫害防治信息库在内的基础数据库。
现有团队缺乏相关专业人才,于是他们抵押房产融资数百万元成立另一家公司,并招募一批名校大学生加盟。
人工智能开启生物控制蓝海
没想到,技术研究过程中最难的不是AI算法,而是基础数据库的建设。为了突破这一难关,刘奕辰团队和母校湖南理工大学共同组建了一个100多人的图像采集团队,深入田间地头采集各种农作物的病虫害图片。他们还与湖南农业大学、四川农业大学和当地几个农业研究所合作,在引进病虫害照片库的同时,联合建立了专业的病虫害防治信息库。
“我们收集了2000万张病虫害图片,覆盖水稻、小麦等39种作物,建立了320多个农作物病虫害模型。”刘奕辰说,在“算法+数据库”的支持下,农民只需要把手机的摄像头对准一个疑似有病虫害的稻穗,拍照上传,选择识别植物种类即可。几秒钟后,他们的手机屏幕上会闪现病虫害图片和介绍文字,并同步将防治方案与推荐药物进行匹配。如果有复杂的原因,也可以咨询后台10多位农业专家来解决。
具体来说,“扫一扫”的过程可以分为四步:第一步,采集图像,用手机摄像头拍摄“患病”稻穗的照片,确保照片清晰,包含足够的植物特征,以便系统准确识别;第二步是图像处理,将拍摄的照片送入图像处理算法,提取病虫害的关键特征,如叶片颜色、虫洞形状和大小等,用于后续的识别步骤;第三步是数据库匹配,提取关键特征。该系统将与包含大量植物疾病和虫害图像和信息的数据库进行比较。第四步是识别和反馈。系统识别与用户拍摄的植物最匹配的项目,并将结果返回给用户。
目前,“植物口袋医生”项目开发的应用对个人用户免费开放,全国注册用户31万。
“‘植物口袋医生’拥有开源的民用病虫害数据库,可以精准识别病虫害,有效降低农作物农药残留。”刘奕辰表示,他们的技术有效地契合了国家的乡村振兴和农业数字化的推进。在推广上,即使是免费给农民,公司还是有生存之道的:作为个体农民,他们会用这个系统来识别和选择农资,这样就可以分流相应的广告,叠加农资测绘,足以支撑他们的市场拓展。
这一做法得到了衡阳市委组织部的认可,各驻村工作队帮助在农村推广使用,赢得了农民的赞赏。有业内人士指出,这一技术体系广泛应用后,有望开启数字农业的新蓝海。
刚刚涉足农业人工智能的刘奕辰团队,关注到了另一个机会——近年来由南向北泛滥的红火蚁。
“红火蚁是外来物种,在野外没有天敌。它的发展速度太快了。2019年还在广东,现在已经到了陕西。”刘奕辰声称他自己也是受害者。这种蚂蚁攻击性很强,人一旦被蛰,会产生剧烈疼痛,甚至过敏反应。农作物也会因此受损,生长受阻。
刘奕辰的团队发现,这种虫子繁殖速度极快,一个蚁巢里有几十万只蚂蚁,所到之处如洪峰过境。衡阳甚至更多的地方,受灾面积都不小,都需要根治。但是病虫害的分布,停留的位置,受灾的面积,都需要大量的数据来支持判断。于是,他们迅速与政府部门对接,利用大数据为“除蚁”提供基础条件。
此外,团队成员和相关生物防治专家多次研究分析,掌握了红火蚁的来源、流向和防治方法,形成了专家技术、政府购买服务、公司捕捉施药的链条。“准确投放一种对人类影响不大的诱饵,让红火蚁搬回家,然后全部抓捕。”刘奕辰说。(记者洪克非)
来源:中国青年报
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