本文來自微信公眾號“智慧農人”。
1.行業(yè)未來發(fā)展趨勢
（1）農機自動駕駛系統(tǒng)與農機具作業(yè)控制、北斗作業(yè)監(jiān)測等功能相融合是發(fā)展趨勢，農機智能化水平不斷提高
農機自動駕駛系統(tǒng)與農機具作業(yè)控制、北斗作業(yè)監(jiān)測等功能相融合，通過多機物聯(lián)和協(xié)同作業(yè)，使得智能農機不僅能獨立完成耕作、播種、施肥和收獲等作業(yè)，還能讓種子、化肥、農藥的利用率提高，減少環(huán)境污染，節(jié)本增效，未來增長潛力較大，中共中央和國務院在《中共中央、國務院關于做好2023年全面推進鄉(xiāng)村振興重點工作的意見》明確提出支持北斗智能監(jiān)測終端及輔助駕駛系統(tǒng)集成應用。
未來我國農機自動駕駛系統(tǒng)產品向功能集成化、更少人化干預的方向發(fā)展，目前我國的農機自動駕駛行業(yè)大規(guī)模應用的產品位于第二等級（輔助駕駛），僅公司等少數(shù)企業(yè)實現(xiàn)第三等級（自動駕駛和農藝優(yōu)化）產品投入市場。
農業(yè)機械傳統(tǒng)作業(yè)方式是以動力設備帶動播種、噴藥、耕地、收獲等農具設備進行作業(yè)活動，連接方式比較單一且配合協(xié)調性較差，雖然農機智能駕駛系統(tǒng)解決了動力設備智能化問題，為達到智能作業(yè)還需要對農具進行智能化改造并集成，通過數(shù)據采集處理技術、傳感技術、控制技術等對作業(yè)環(huán)境以及農機工作狀態(tài)進行監(jiān)測，再根據控制模型做出最佳決策。已有技術積累和產品應用的企業(yè)有望在農機進一步智能化市場中占據先發(fā)優(yōu)勢。
（2）農機裝備智能化產品加速向多區(qū)域滲透，增量市場空間巨大
農田集約化和標準化建設、農業(yè)機械化水平是農機裝備智能化產品的發(fā)展基礎，而產品降本增效的效果和售價是農機裝備智能化產品的發(fā)展動力，市場已逐漸從新疆、黑龍江等傳統(tǒng)大規(guī)模農田集中區(qū)域，向河北、甘肅、內蒙古、江蘇、陜西、山東、湖北、湖南、廣西等區(qū)域滲透，逐漸從中大型農機向小型農機滲透。
我國小麥、玉米、棉花產區(qū)多位于以平原地形為主的東北、西北等區(qū)域，大型農機適用性較強，且高標準農田建設較早，農場主及農戶使用農業(yè)機械的動力強，而復雜地形區(qū)域種植作物種類多樣，人均畝數(shù)較低，目前以小型農機居多，整體農業(yè)機械化率仍有較大提升空間。農業(yè)農村部印發(fā)《“十四五”全國農業(yè)機械化發(fā)展規(guī)劃》明確提出，全國農作物耕種收綜合機械化率要從2020年的71%提高到2025年的75%，其中丘陵山區(qū)縣（市、區(qū)）農作物耕種收綜合機械化率要從49%提高到超過55%。
此外，復雜地形區(qū)域農戶對產品性價比和使用效果更為敏感，隨著產業(yè)鏈發(fā)展完善和上游成本下降以及頭部企業(yè)規(guī)模提高、主動提升成本控制能力，農機裝備智能化產品售價持續(xù)下降，且頭部企業(yè)針對復雜地形適配性做了大量儲備和優(yōu)化，推動農機裝備智能化產品加速向復雜地形區(qū)域和小型農機滲透。
小型農機差異性較大且分布更為分散，但保有量遠遠超過中大型農機，為農機裝備智能化產品奠定廣闊的增量市場空間。以拖拉機為例，雖然中大型拖拉機保有量占比有提高趨勢，但截至2021年末全國小型拖拉機保有量達到1,674.99萬臺，是中大型拖拉機保有量的3.36倍。
（3）智慧農場是未來農業(yè)新圖景，無人農場落地項目會逐年增加，市場空間大
隨著現(xiàn)代信息技術和智能裝備等與農業(yè)深度跨界融合，未來將實現(xiàn)農業(yè)生產全過程的信息感知、定量決策、智能控制、精準投入、個性化服務，發(fā)展為智慧農業(yè)。除農機智能化不斷提高以外，智慧農業(yè)的發(fā)展趨勢還包括無人化迅速發(fā)展以及對農業(yè)數(shù)據的利用程度不斷提高。
①無人化農場成為未來農業(yè)新圖景
智慧農場亦稱無人化農場，其本質是實現(xiàn)機器換人。中國工程院院士羅錫文用了高度概括的五句話來描寫無人化農場：“耕作管收生產環(huán)節(jié)全覆蓋；機庫田間轉移作業(yè)全自動；自動避障異況停車保平安；作物生產進程實施全監(jiān)控；智能決策精準作業(yè)全無人。”
無人化農場是勞動力在不進入農場的情況下，采用物聯(lián)網、大數(shù)據、人工智能、5G、機器人等新一代信息技術，通過遠程控制、全程自動控制或機器人自主控制，完成所有農場生產作業(yè)的生產模式，是傳統(tǒng)農場經過機械化、自動化兩個發(fā)展階段后的最終形態(tài)。其發(fā)展目標是機器人逐步替代人力，深度參與農業(yè)生產的全過程。根據參與深度的不同可將無人化農場劃分為三個進階形態(tài)：遠程控制無人化農場、無人值守無人化農場和自主作業(yè)無人化農場。
第一階段遠程控制無人化農場形態(tài)可以實現(xiàn)機器代替勞力，人只進行遠程操作、參與決策與控制。這一階段需要智能化、自動化農業(yè)機械裝備與自動駕駛技術融合并具備無人化操作能力，因此對農機駕駛系統(tǒng)的智能控制能力提出了更高的要求。目前受制于農業(yè)生產作業(yè)場景標準化和農機之間協(xié)同不足等問題，無人化農場尚處于示范階段。
第二階段無人值守無人化農場形態(tài)人不再需要全天遠程監(jiān)控，只需參與決策管理。這一階段農機之間的協(xié)同協(xié)作更加緊密，各類農業(yè)生產模型也逐步成熟，從而實現(xiàn)農業(yè)生產作業(yè)的全程自動控制。農業(yè)物聯(lián)網技術是這一過程中的必要支撐。網絡遠程控制系統(tǒng)通過與多臺農機物聯(lián)，實現(xiàn)多臺農機的信息交互，用于多機的協(xié)同作業(yè)控制。
第三階段自主作業(yè)無人化農場是無人農場的終極形態(tài)，該階段完全不需要人的參與，機器人實現(xiàn)自主控制、智能決策。從第二階段到最終階段主要依賴于超級人工智能技術，它會在不斷的實踐中自主學習，最終形成超越人類的思考能力，在農業(yè)生產經營過程中進行自主判斷、決策和技能操作。利用人工智能技術實現(xiàn)機器對人的替換是無人農場的關鍵所在。
②十四五期間我國無人化農場逐步從示范區(qū)走向商業(yè)化
十三五期間我國智慧農場建設處于早期研究示范階段，根據農業(yè)農村部發(fā)布的《全國農墾經濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃》，十三五時期在北京、上海、黑龍江、廣東、江蘇、安徽、湖北、海南、重慶、云南等墾區(qū)，創(chuàng)建20個智慧農場，開展農業(yè)物聯(lián)網等信息技術集成應用和試驗示范，發(fā)展電子商務，打造農場社會管理綜合服務平臺，積極推進生產、經營、管理全程信息化。
隨著我國高標準農田的建設、智能農機的滲透和集成化程度的提升，十四五期間，國家出臺相關政策推進無人農場從示范區(qū)走向商業(yè)化。
2021年9月，農業(yè)農村部發(fā)布《“十四五”全國農業(yè)農村信息化發(fā)展規(guī)劃》，明確提出：推進智慧農場建設，加快信息技術與農機農藝深度融合，推動智能感知、分析、控制等技術和裝備在大田種植和設施園藝領域集成應用，實現(xiàn)生產全程機械化、投入品施用精準化、田間管理在線化。加快發(fā)展遙感監(jiān)測、物聯(lián)網測控、大數(shù)據分析等技術，提升墑情、苗情、蟲情、災情等“四情”監(jiān)測能力和氣象預測預報能力。
2022年5月18日，由工業(yè)和信息化部指導，中國發(fā)布了首個智能農機技術路線圖。工業(yè)和信息化部相關負責人指出，到“十四五”末期，中國平原地區(qū)主要糧食作物將全面普及以導航技術為主、具備自動行走能力的智能農機裝備，在集中連片的大型平原地區(qū)農場，具備高度自主行走能力的智能農機、完全自主行走能力的農機將成為作業(yè)主力，形成一批商業(yè)化的無人農場。
2022年9月，農業(yè)農村部辦公廳印發(fā)了《農業(yè)現(xiàn)代化示范區(qū)數(shù)字化建設指南》，提出了發(fā)展目標，要用3至5年，推動示范區(qū)農業(yè)生產智能化水平、經營網絡化水平、管理高效化水平、農業(yè)服務便捷化水平明顯提高，示范區(qū)數(shù)字化發(fā)展取得顯著成效，大數(shù)據應用場景豐富拓展，建成一批智慧農業(yè)先行樣板。
要加快物聯(lián)網、大數(shù)據、人工智能、區(qū)塊鏈、5G等現(xiàn)代信息技術在農業(yè)生產領域深度應用，建設一批智慧農場、智慧牧場、智慧漁場，核心是要形成一批數(shù)字化解決方案，加快推動智慧農業(yè)從“盆景”走向“風景”。
根據中國農業(yè)機械流通協(xié)會發(fā)布的數(shù)據，2020-2022年期間，全國無人農場建設的數(shù)量成倍增長，無人農場的發(fā)展建設逐年加快，截至2022年底全國無人農場項目數(shù)量百余個、2022年無人農場建設數(shù)量超過40個，涉及北京、上海、廣東、江蘇等22個省市自治區(qū)，建設面積超過30萬畝，其中超萬畝的大型無人農場就有十余個。全國多個省市及100多個縣市區(qū)均出臺政策，規(guī)劃十四五期間無人農場/智慧農場項目建設，未來市場空間巨大。
2、產業(yè)鏈上下游情況
我國農業(yè)自動駕駛系統(tǒng)行業(yè)依托于國家北斗大產業(yè)的發(fā)展完善，隨著2017年北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)不斷部署并全面完成，由于其定位精度、授時精度等方面性能較北斗二號顯著提升，將直接提高農業(yè)用北斗終端的工作效率，進一步拓寬其作業(yè)范圍和應用領域，促進農業(yè)用北斗終端行業(yè)的發(fā)展。
農業(yè)自動駕駛系統(tǒng)等農機裝備智能化產品上下游產業(yè)鏈不斷發(fā)展壯大，已經形成了一個從底層算法技術到芯片、板卡，到天線、處理器、電機、電動方向盤、液壓系統(tǒng)以及成套產品到分散渠道的全產業(yè)鏈。
我國農機裝備智能化產品行業(yè)產業(yè)鏈由上游硬件和軟件供應商構成，其中一類是為北斗產業(yè)相關技術在農業(yè)領域的應用，如北斗定位芯片、板卡、GNSS天線等與北斗定位相關的硬件生產企業(yè)；另一類為電子產業(yè)在農業(yè)領域的特殊應用，如電機、工業(yè)平板、傳感器等電子硬件生產企業(yè)。
隨著農機裝備智能化產品市場規(guī)模的擴大，帶動了上游產業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展，相關上游組件產品因專業(yè)化、規(guī)模化、國產化效應，價格下探，農機裝備智能化產品成本不斷降低，進一步促進了其推廣應用和市場快速發(fā)展，滲透率不斷提高。
