“AI 赋能农业” 已成为推动现代农业升级的核心引擎,然而智能装备在真实农田场景的规模化落地,仍面临农田环境极端复杂与农业生产成本高度敏感的双重挑战。为此,CCF YOCSEF 济南学术委员会于 2025 年 8 月 30 日在济南大学第五学术报告厅举行 “环境复杂和成本敏感的农业,如何打通智能装备落地最后一公里?” 技术论坛。
本次论坛由济南大学杨磊(YOCSEF 济南学术秘书)、山东农业大学郭旭超(YOCSEF 济南委员)共同担任执行主席;山东财经大学范琳伟(YOCSEF 济南通讯 AC)、山东农业大学芦旭(YOCSEF 济南委员)负责主持线上会议。与会嘉宾包括北京市农林科学院董大明、中国农业大学李振波、山东农业大学刘平、山东农业大学李媛媛、西北农林科技大学张海曦(YOCSEF 西安 AC)、北京市农林科学院王跃亭、河北卓兴教学设备有限公司张畔(YOCSEF 保定学术秘书)、河北省农林科学院张秀平、河北省农林科学院张亚振、山东女子学院田杰(YOCSEF 济南主席)、山东交通学院李克峰(YOCSEF 济南副主席)、山东师范大学郭磊(YOCSEF 济南学术秘书)、济南大学王琳(原YOCSEF济南 AC)、济南大学杨晓晖(YOCSEF 济南 AC)、山东建筑大学宋景琦(YOCSEF 济南 AC)、济南大学李维新(YOCSEF 济南委员)、山东女子学院余盛朋(YOCSEF 济南委员)、山东农业大学郝霞(YOCSEF 济南委员)、山东农业大学郭鹏、山东农业大学毕燕东、山东理工大学周鹏、华清远见吴昊等来自高校、科研院所和产业界的三十余名学者、专家。论坛围绕如何通过跨学科融合攻克环境适应性瓶颈、如何借力边缘计算轻量化设计破解高成本困局、如何构建可持续的推广模式和政策让智能装备真正扎根田间等问题,展开了深入探讨。
论坛执行主席杨磊首先对论坛背景和CCF YOCSEF的文化进行了简要介绍。
图1 引导嘉宾颁发感谢牌
论坛第二阶段为思辨环节,经过深入研讨,形成如下共识:
议题一:信息 - 机械 - 农业三元共融:如何设计抗干扰、自适应的田间智能装备?
理论模型完美最优解和田间环境混沌下满意解的选择:智能装备应优先选择适配成本与研发瓶颈的“满意解”,同时需聚焦复杂田间场景提升模型精度,先确保 “能用” 再进行优化,且要强化模型跨域与域自适应能力,以应对农业数据较少的问题。
“中心化智能” 与 “分布式协同” 博弈下 “大脑” 位置的选择:设备“大脑” 位置需实现单机与云端协同,单机模式有利于保护数据隐私,但存在成本高、数据量不足的问题,云端模式利于数据共享,却需做好数据安全保障;边缘端设备需自主演化能力,使边端协同更合理。
技术驱动 “通用解” 与农业 “专用性” 矛盾下装备设计方向的选择:装备设计可实现通用与专用结合。按功能模块划分,通用模块共享技术开发,专用功能做成可替换模块;病虫害识别装备适宜通用化,采摘类装备适宜专用化,部分装备需绑定农艺,还可通过调整农艺降低机械作业难度;需推进农艺生产环境标准化,为装备落地奠定基础。
图2 与会专家思辨讨论
议题二:低成本传感器 + 轻量化平台:能否打破 “鱼和熊掌” 的精度 - 成本困局?
精度评判标准的选择:农业场景中 “足够好” 的精度,核心评判标准是最终农艺效果,而非绝对物理量。物理量精度需达到支撑农艺效果的下限,但无需极致提升,需结合性价比考量;传感器精度也以满足实际应用为度,过高精度会增加成本。
算力资源分配的选择:有限算力资源应首先优先弥补感知端不足,因为感知是前置流程,若感知不佳,执行端再精细也难有好效果;同时也需在感知端与执行端间寻找平衡,优化执行端控制;此外,算力分配还需以满足实际需求为底线,如采摘机器人若因算力不足导致作业速度过慢,将失去实际应用价值,需结合具体装备的作业目标制定方案。
关于技术破局路径的选择:应避免简单移植工业或 AI 技术,回归农业真实场景实现技术落地;异质技术融合需重视多类型传感器互补融合以弥补单一设备短板,多模态数据优势融合以提升信息利用效率;依托现有技术 “再优化”,避免从零开始研发,实现成本与应用效果的折中。
议题三:从 “卖设备” 到 “卖服务”:共享农机模式如何跨越运维成本与农户信任的双重门槛?
在政策工具降低运维成本方面:单纯 “共享农机” 概念难以成立,应转向由专业服务团队统筹的农机作业服务化模式;需依靠补贴、金融、税收等多维度政策工具组合降低成本;通过政府扶持构建分级维修网络,以减少设备损耗与调度成本。
在政策区域导向方面:需因地制宜,如大田区域借鉴美国模式推行规模化服务,丘陵山地借鉴日本模式发展小型专用农机,并随着农业规模化发展、年轻新农人涌入,逐步推动服务模式成熟落地。
在农户信任建立方面:核心在于让农民切实体验成效,例如提供 “免费试耕一亩地” 等体验机会,并以数据透明和效果保障打消其 “怕浪费、干不好” 的顾虑;简化操作流程以适配农村老人等群体需求;农民更关注 “开源”(充分利用边角土地),而研发者常侧重 “节流”,需通过适配实际需求缩小差距。
思辨环节结束后,YOCSEF 济南主席田杰对本次技术论坛作了系统总结。本次论坛汇聚多方智慧,为打通农业智能装备落地 “最后一公里” 提供了扎实思路,将有力推动现代农业升级发展。
图3 思辨嘉宾颁发感谢牌
图4 与会嘉宾合影