近年來，自動化和機器人的應用處處可見，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建的多元化藍圖，同時還給我們帶來了在其他應用場景的想象空間。其實，當人工智能遇到傳統(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，以提高農(nóng)作物的總產(chǎn)量。人工智能（AI）是當今數(shù)字農(nóng)業(yè)中最重要的技術之一，正在不斷實施和部署在各大農(nóng)業(yè)細分領域，以更可持續(xù)地利用相關可用資源。

行業(yè)背景：人工智能的技術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，例如使用機器學習和圖像處理技術使農(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的播種應用程序，該應用程序會向農(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)品增長有關的一些問題可以得到解決，包括農(nóng)業(yè)勞動力結構的轉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，預計還將持續(xù)以24.76％的復合年增長率增長，在2018年至2028年的預測期內，報告表明預計到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。

無人機市場應用領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，擠奶機器人占領了市場；但是，預測表明到2028年，收割和采摘機器人有望在市場上占據(jù)主導地位。自主機器人拖拉機是其中更細分的領域，預計它將在所有其他相關細分市場中呈現(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)品領域主導了市場；但是，到2028年，預計水果和蔬菜市場將占據(jù)主導地位。

農(nóng)業(yè)機器人即產(chǎn)品（ARaaP）和農(nóng)業(yè)機器人即服務（ARaaS）是市場業(yè)務模型細分的子類別。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地位，預計到2028年將繼續(xù)占據(jù)主導地位。但是，在2019年至2028年的預測期內，ARaaS預計將以最高的復合年增長率增長。

此外，室內和室外農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)機器人在細分環(huán)境領域的主要市常室內耕作環(huán)境在2018年主導了市場，預計到2028年將繼續(xù)占據(jù)主導地位。但是，在預測期內，室外耕作環(huán)境預計將以兩者之間的最高復合年增長率增長。

盤點：不同類型、領域、應用場景下的農(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研究人員的Abundant roboTIcs在各個領域都開創(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雜的技術問題，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航。”首席執(zhí)行官Dan Steere表示。 “我們與種植者所取得的良好關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達到目前在商業(yè)上達到可行的程度至關重要。”

一段時間以來，Abundant roboTIcs一直在以較小的規(guī)模試用其技術，但是與T＆G的交易標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）領投的1000萬美元A輪融資。這對機器人收割技術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。這就導致除了要開發(fā)更多的新技術外，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備警報。BEAR FLAG ROBOTICS利用Record-and-Replay路徑功能設計自定義路線、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，該輪融資由技術投資者Capagro和德國化工業(yè)務BASF的風險投資部門牽頭。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和傳感器并結合除草劑的整體應用，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

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)務開發(fā)和投資部門雅馬哈汽車風險投資和實驗室硅谷（YMVSV）領投了這一輪。 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，并開發(fā)其他類型的機器人耕作設備。

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。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）來提高工廠質量。
Harvest Automation的旗艦產(chǎn)品旨在非結構化的室外環(huán)境中執(zhí)行物料搬運任務。機器人可以與人類安全地工作，并且只需進行最少的培訓即可操作，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（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。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)有關聯(lián)以及與草莓產(chǎn)業(yè)無關的不同公司，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。

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，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。為了向市場供應新鮮草莓，我們需要以當前的耕作方式為基礎，從而構建一個可以在當今農(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的專攻機器人技術的初創(chuàng)企業(yè)。自2005年以來，他們一直在提供農(nóng)業(yè)領域的空中和地面機器人等相關解決方案。

他們的目標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驅動的精度會產(chǎn)生更高的產(chǎn)量。

他們正在構建的機器人將為農(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量問題。

借助EARTH SENSE的空氣質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)建關鍵組件，為重大投資提供信息，評估歷史風險和未來風險，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)完全自治的基礎奠定基矗

Augean Robotics的團隊包括在計算機視覺，機器人技術和深度學習方面具有豐富經(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。核心是基于AI的計算機視覺和機器學習系統(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，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量將不再受到越來越不可預測的氣候或土地使用的限制。相反，高效的室內農(nóng)場將種植美味且不含化學物質的農(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)是機器人技術應用不斷增長的領域。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)品價格結構不佳，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)機器人和其他相關技術來簡化農(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。考慮到技術先進的各種機械的價格往往較常規(guī)農(nóng)用設備的價格相對較高，供需之間存在巨大差距。

農(nóng)民缺乏技術意識是制約農(nóng)業(yè)機器人和無人機市場增長的另一關鍵因素。盡管日常農(nóng)業(yè)操作中的機器人技術和自動化使任務變得容易，但是大多數(shù)農(nóng)民仍缺乏如何有效操作該設備的專業(yè)知識和技術知識。

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和機器學習解決方案的進步，室內農(nóng)場的建立以及農(nóng)業(yè)行業(yè)服務經(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以提高農(nóng)場效率和降低生產(chǎn)成本，由于人口增加而導致全球對食品的需求增加，對監(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年的預測期內，亞太地區(qū)預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。

來源：35斗                作者：周倩昀

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