绿色有机农产品元宇宙如何理解农业元宇宙

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  　　在理解农业元宇宙之前，我们先得了解现代农业。在人类社会几千年的发展过程中，农业一直以来都是处于核心地位，是一切生产发展要素的源泉。但是在工业革命之前农业本身的发展与技术革新一直处于一个平缓期，从第一次工业革命之后开始农业也随着工业革命的先进科学技术而进行一次次的迭代、技术革命。
　　在20世纪初期，欧美率先将工业领域先进技术应用于农业，美国及大部分西欧国家以及亚洲的日本等区域实现了农业的第一次革命，即农业机械化的广泛使用。与此同时进行的是工业自动化的发展。在20世纪中叶随着工业自动化的发展，北美、西欧的大部分国家同步实现了农业生产自动化。而在此过程中，农业的化学生物科技化研究一直没有停息，到20世纪后半叶，全世界范围内已广泛使用化肥农药及相关农业生物科技进行农业生产，大大提高了农业的生产产量，降低了一些在以前看来是人力不可改变的病虫害，人为加速了作物本身的自然进化。

　　每一次工业革命的成果，应用的范围极其广泛，而农业既是工业革命成果的重要应用场景，也是工业革命的技术起因动机。所以，在当下工业4.0的大背景下，尤其是当下元宇宙的概念飞速进化的环境中，我们应该如何去理解农业元宇宙是很有必要也很重要的。元宇宙的形成基于海量的数据，以及诸多的展现形态，可谓包罗万象。那么我们应该首先理解农业的数字化升级。

　　数字农业的三端

　　数字农业目前市场分为三个层面。

　　第一是市场生态端数字化，主要是电商、溯源系统、冷链运输、植物二维码知识库、农产品规格标号尺寸数字化及将农产品送到消费者手中的平台，以及农产品消费者喜好、市场偏好等数字化等。相当于帮助农户将产品与消费者通过数字化平台连接起来，将新鲜的产品送到消费者的手中。

　　第二是平台端数字化，主要是针对县域或者设定区域的基本农田进行管理统计，水果蔬菜粮食种植的数据管理，农资、保险、贷款、自然灾害、病虫害等数字化管理平台，数据展示显示、领导驾驶舱操作、遥感数据等。在政府层面可以链接“一网统管”之类的政府管理平台，如以下平台展示系统：

　　第三是生产端数字化，主要是涵盖土壤温度、湿度、PH值、EC值、各种磷钾氮肥力等数据，空气大气压、温度湿度、PM2.5等数据，种植地域气象数据，尤其是未来晴雨温度等，以及植物本身的病虫害、长势、通过叶面反应的水分饱和度，肥力缺失度等数据，将所有数据进行采集后传输至云端综合植物AI模型实时云计算，然后得出精准的种植决策，并让相应电控设备进行智能化精准作业。主要以达到生产环节中的降本增效、降低能耗为目的。

　　数字农业的闭环链路系统

　　我们知道AI的算法要落地具备生产价值，需要强大的算力支撑，而强大的算力需要海量的数据去喂养（此处提到的算力并非硬件的计算能力），海量的数据又需要硬件或者实物进行数据采集。

　　首先，生产环节中的上述各种土壤空气植物本身的数据采集需要传感器。

　　其次，传感器拿到数据之后需要通过有线或无线的方式将数据传输到云端，但农业种植场景和城市环境工业环境全然不同，基本只能采取无线通信的方式进行。

　　另外，云端最核心的AI综合计算，包括传感器的数据，基于先辈种植经验或者农科院专家的植物生长模型、人为对植物生长的偏好（比如有的人希望增加糖分而少浇水），以及市场端导入的农产品消费者及市场偏好数据，或平台端导入的市场规划数据等。

　　最后是AI综合计算后得到的种植决策，这里的核心问题之一是，种植决策必须要有IoT设备进行执行，传统设备或者人力无法达到AI决策精准执行的要求，所以电控设备本身的IoT化及决策下达到应用场景的通信系统都是至关重要的。形成一套农业生产的数字化闭环链路系统，以上因素缺一不可，或者说缺少的部分会导致整体功能大打折扣。

　　农业元宇宙的要素

　　基于AIoT的农业全链路数字化，在系统中具备元宇宙对应的几要素包括数字身份，开放性、即时性等。

　　首先是确立包括农业种植环境中的上述各种环境数据，植物本身的多维度的数字身份。这里所提及的多维度就包含土壤温度湿度PH磷钾氮、重金属含量环境空气质量等指标，在众多企业做数字农业落地产业中，很多偏重于软件的研发，数字来源这一重要板块反而忽略了。

　　数字来源更多的是基于硬件的数据采集以及“人”产生的基础数据。拿滴翠智能目前采取的解决方案，首先是解决传感器、电控设备、“人”的数据采集通信问题，通过自主研发自主通信协议的网关，网上采取无线的北斗短报文、4G/5G等常规无线方式，最关键的网下采取LoRa无线组网方式，使得从网关网下的各种传感器、电控设备等全部进行无线组网数据即时获取。

　　这里重点强调的是，在中国广袤的农业大田平原种植地带，是无法使用有线布局的（架设广域网通信基站更不现实），一方面布局成本高，另外是在耕种过程中机械对有线的损坏时有发生导致维护成本极高。那么无线可选方式就有WiFi、蓝牙、zigbee、sigfox、LoRa等，总体从通信功耗、距离、荷载、稳定性、安全性综合考量LoRa实际上是唯一的选择。

　　一般情况从网关到子节点通信距离需要达到2km，普通干电池维持通信+传感器放电或者电磁阀等电控设备用电需要达到2年（最少一年）以上。那么通信问题解决后，从传感器上行数据的问题解决了，电控设备命令的下达解决了，这也就实现了从数据采集到数据分析到数据执行，再从执行反馈到云端的数据闭环，从而也实现了农业的全链路数据化。

　　另外是融入市场平台端的数据来指导农业的生产，原本与市场相隔甚远的种植场景，田间地头，冷链物流，将在元宇宙中变成随时随地可以参与和融入其中。我们通过人这一端的入口，直接对接种植场景的植物，可以按照自己的喜好和需求进行订购或者认领以及成熟之后的冷链物流对接。

　　从播种到吃到嘴里全程开发全程随时随地的参与，元宇宙农业更像一种同植物的社交、同农民同种植场景的社交，可以同步它的成长过程，随时采收。有了市场端的参与，农产品核心价值及周边价值的数字资产，周边价值包括植物碳汇、独特植物观赏价值（变种兰花）等等，这一切直接依托于元宇宙大系统的经济运行系统。

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