无人驾驶飞行器（UAV），又称无人机，正在对农业产生影响。除了最初在摄像、房地产上市、演唱会录像和监控方面的应用外，无人机现在正准备改变农业。
非营利性贸易组织国际无螺旋桨飞行器系统协会（AUVSI）预测，全球商用无人机市场的80%1不久将用于农业用途。到 2025 年，这一数字可能达到90%2 。
从智能传感器控制的灌溉系统到人工智能除草机，农用无人机是精准农业旗下的一种工具。预计到 2030 年，精准农业业务将翻一番，从 2022 年的 85 亿美元增至 156 亿美元3。
为什么使用无人机进行农业生产？
在农业领域使用无人机的好处可能是巨大的。在小麦和玉米等大面积作物中，杂草往往分散而细小，传统的方法是依靠拖拉机喷洒除草剂，效果不佳且成本高昂。径流对环境有害，而矫枉过正的方法会导致农民浪费数百万美元。
相比之下，无人机采用的人工智能（AI）能以96%3的准确率识别杂草，从而采取更有针对性（更省时省钱）的处理方法。
在美国，环境保护局（EPA）和联邦航空管理局（FAA）都已批准持证无人机操作员进行远程空中喷洒4。这一决定免除了许多农民租用直升机和飞机完成相同任务的高昂费用和耗时负担。
无人机还能如何用于农业？
由航空数据驱动的精准农业正在改变农民的工作方式。下面我们来看看其他常见或新兴的应用。
空中勘测
无人机结合使用红、蓝、绿 (RBG) 相机5、热成像6 和多光谱成像7 。有了正确的工具，操作员就可以驾驶无人机飞越田野，高效地收集数据，为农民提供前所未有的详细资料，了解牲畜、作物和土地的全貌。
授粉
日本科学家制造了与昆虫一样大小的无人机，可以像蜜蜂一样为花朵授粉。无人机利用全球定位系统选择最佳飞行路线，为特定区域内的所有植物授粉。随着全球蜜蜂数量的减少，随着世界对粮食生产需求的增长，这样的无人机可能会成为救星。
植树
加拿大研究人员于 2020 年研制出一种无人机，利用加压空气炮将小豆荚发射到土壤中。研究人员估计，一名无人机操作员每天可能种植 10 万个豆荚。长期目标包括到 2028 年种植 10 亿棵树。
产量估算
利用无人机精确的 RGB 传感器进行精准耕作，有助于更有效地估算农作物的产量8 ，甚至在收获开始之前就能帮助预测库存量。
灌溉和土壤管理
意外事故，包括机械故障、灌溉不足、水和肥料浪费，都会对植物造成损害。无人机可以及早发现土壤和灌溉问题，让农民在造成不可逆转的损害之前，就能分析类型变化、矿物质含量和表土退化情况。
林业管理
无人机可以有效、及时地为森林管理者提供信息，帮助他们保护森林、树林和湿地，尤其是在森林茂密、交通不便的地区或自然灾害发生后。
牛群监测
利用无人机，农民可以远程检查牛的健康状况，包括牛的位置、附近的水源或问题区域，以及牧场和围栏的状况。
农业无人机的三个案例研究
以下是三家公司目前使用无人机推进农业领域关键目标的真实案例。
案例研究：塔拉尼斯
Taranis 是一家总部位于美国的无人机服务公司，其使命是提供 “人工智能驱动的作物智能解决方案"。他们为客户的农作物9（主要是棉花、大豆和玉米）提供无人机监测。
他们的无人机每 10 天收集一次每块田地的亚毫米分辨率图像，每个季节 4 到 6 次。无人机可以追踪虫害、杂草入侵、作物压力或养分不足以及其他地面情况。截至 2022 年，Taranis 无人机已部署在 300 万英亩的农田上。
案例研究：精准人工智能
加拿大一家名为 “精准人工智能"（Precision AI）的初创公司开发了一种无人机，可以有针对性地定位、识别和杀死杂草，避免了传统的过度喷洒化学品的做法。Precision AI 利用 1.5 万种植物的图像对算法进行训练，以区分杂草和周围的农作物。
无人机可以发现比半粒芝麻大的任何东西，利用人工智能识别杂草的准确率高达 96%，然后只对预定目标进行喷洒。与传统方法相比，这种人工智能增强型方法可以减少 90% 除草剂的使用。
案例研究：特维尔
以色列新创公司 Tevel 建立了一套自动飞行机器人（FARs）系统，可以识别并轻柔地从树上摘下成熟的果实进行收集10。该系统的八架无人机连接到一个平台，该平台利用人工智能和机器学习分析无人机摄像头捕捉到的水果图像。这项技术可以帮助识别成熟的水果、含糖量或可能的疾病。
这项技术目前已在以色列、美国、智利和意大利的 40 多种水果上使用，在气候变化影响和工人短缺的情况下，它可以帮助提高水果采摘的效率。
未来的无人机农业
农业行业才刚刚开始挖掘无人机技术的优势。随着研究人员不断探索将空中数据收集融入农业作业的方法，作物生产很可能会取得巨大进步。
无人机等智能技术的进步可以成为提高农民收益和效率、减少对环境的影响以及促进粮食生产以支持不断增长的全球人口的重要解决方案。
事实上，人工智能将触及农业的方方面面，从播种到收割，再到将食品运送到杂货店，这些革命性的技术已经在极大地改变着农业，改善着全世界人民的生活。
Ambiq®独一无二地致力于减少碳足迹，创造边缘智能和技术，提供更高效的能源利用。例如，在农业领域，Ambiq 的 Apollo已被用于食品智能标签，以实现更高效的跟踪、生产和运输。Ambiq 的其他创新技术随时准备支持农业领域的人工智能技术，以增加粮食供应、减少碳足迹、支持农民并促进可持续发展。
资源
1 无人机如何影响食品行业| 2015年1月26日
2 无人机在农业中的应用| 2015
3 架 人工智能除草无人机将为大型农场而来| 2023 年 4 月 19 日
4 欢迎使用新一代农用无人机| 2023年6月19日
5 什么是 RGB 相机？| 2022年5月19日
6 热成像： 多彩 介绍
7玉米种植者如何在田间使用多光谱成像技术
8 无人机在农业中的应用：利用农业无人机技术绘制解决方案地图
9 风景优美的农场：无人机技术如何将农业推向新高度| 2023年2月23日
10 个 采摘水果的机器人飞起来了，就在你看到这一切的时候| 2023 年 8 月 2 日
