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《人天科學研究》1997年第6期

摘要:隨著數字化技術的不斷發展，使得農業技術發生著翻天覆地的變化，農業數字化的趨勢已經成為農業現代化發展的方向。本文以農業機械為研究對象，闡述數字化技術在農機方面的具體應用，并針對當前我國農機方面的不足，提出具有針對性的改進措施，以提高我國農業機械的數字化水平。

關鍵詞:數字化技術;農業機械;農業

現代化農業一直以來是我國經濟發展的基礎，隨著我國人口基數的不斷增加以及耕地資源的不斷減少，在很大程度上阻礙了我國農業經濟的發展，針對這種現象我國政府部門出臺了一些列措施旨在實現我國農業現代化，提高農業創收[1]。數字化技術的發展為我國農業現代化進程提供了基礎，為加強我國農業技術的進步提供了更加便利的條件，尤其在農業機械現代化方面更是對農業的發展做出了巨大的貢獻，成為實現我國農業現代化的巨大推力[2,3]。在這一歷史背景下，如何有效的將數字化技術應用到農業機械上，實現農業生產的升級換代成為當前農業生產者的關注重點，鑒于此本文在數字化技術背景下研究我國農業機械的發展，這將對我國農業的發展有著一定的促進作用[4]。

1數字化技術的概念

數字化技術從研究內容上來看主要包括對信息的采集、處理、存儲、傳遞等，在具體使用過程中主要借助計算機，通過各種軟硬件以及應用程序等來實現。隨著我國計算機的不斷普及，以計算機為代表的數字化技術的應用范圍正不斷的擴大，數字化技術的出現在一定程度上改變了人們傳統的生產、生活方式，尤其是在農業機械上更是極大改變傳統的農耕方式，對促進我國農業現代化作出了重要貢獻。通過調研發現在近十年里我國數字化式的農業機械數量發生了巨大的變化，如圖1所示為我國2008~2017年國內數字化農機的數量變化圖。從圖中可以看出我國的數字化農機數量每年呈現上升趨勢，從2008年500萬上升到2017年的將近4000萬，由此也可以看出我國現階段農業已基本實現了現代化[5,6]。

2數字化技術在農機應用中存在的問題

數字化技術在農業機械方面的使用已經成為必然的趨勢，但是因為受到傳統農業生產方式的影響使得數字化技術在農業機械中的普及尚存在一定的不足，其中主要表現在：（1）對數字化技術的重視程度不足；（2）數字化技術投入力度不足；（3）技術研究與實際使用相脫節。

2.1重視程度低

隨著科技的不斷發展，很多人逐漸認識到數字化技術對我國農業生產的重要作用，但是當前數字化技術在農業方面的應用重點還是在農業網站構建、氣象預測等方面，而對于數字化技術在農業機械上的應用顯然并不重視，對于這方面的研究也并不深入，使得數字化技術在農業機械方面的應用很難發揮應有的作用。與國外農業機械發展水平相比，我國農機數字化程度顯然有著巨大的差距，而這也成為當前我國農業亟待解決的問題。

2.2投入力度不足

數字化技術從本質上來看屬于高新技術的范疇，通常在數字化技術研發和使用上都需要投入大量的資金，購買大量的實驗設備來進行保障，同時配備大量專業的人員。但是就當前我國在農業機械數字化方面的投入力度上來看顯然還存在著很大的不足，而這也在很大程度上限制了我國農業機械向數字化方向發展的腳步。

2.3技術研究與實際應用脫節

就當前我國農業發展水平來看與國外發達國家還存在著很大的差距，尤其是在農業信息化水平、數字技術更新層面上以及農業機械實用性上。傳統的農業生產方式已經無法適應快速發展的科技，當前我國農業生產數字化程度低，從某種意義上來說就是技術研究與實際應用相脫節的具體表現。例如當前很多數字化機械只適用于地勢平坦的區域適用，而針對丘陵、山地等地勢較為復雜的區域的農業機械研究較少，無法實現大范圍的農業作業。

3數字化技術在農機方面的具體應用

數字化技術在農機方面的使用需要大量不同類型的傳感器，一方面各種數據的采集不斷建立不同部件之間的良好通信，根據實際需求滿足在不同工作環境下的結構設計需求。除此之外，很多機械在實際的構造中需要配備各種電子、機械、管理等方面的技術支撐，具體來說主要有以下四點：3.1農機電子裝備技術就國外農業生產情況來看，電子裝備技術已經在各類型的機械中得以使用，例如在機械內部安裝電子監控系統，實時觀察和了解機械的實際運行情況。目前，典型的農業機械拖拉機已經逐步實現了數字化技術，其不斷向智能化、網絡化方向發展，對于一些大型農業拖拉機來說其內部系統增加了電子控制單元，從本質上來看已經形成了一個簡單的計算機控制終端，另外還具備了獨立的信息處理與標準設計的結構，加大的方便了與外界進行網絡通信。

3.2農機總線通信技術隨著以拖拉機為代表的數字化電子控制單元的實現，農業生產急需制定相關的通用化標準。一般情況下，可以在農業機械駕駛室根據實際情況安裝各類智能顯示器，智能終端通過各種不同類型的光纖實現機械部位與終端之間的數據通信。目前在農機通信上使用最為普遍的是CAN總線技術，在通信方式上因為數據傳輸距離較近采用的是串行連接方式。電子控制單元與機械部件之間的通信接口均設計為總線掛接的標準接口，這樣可以保持每個電子控制單元與中央控制器之間的良好連接，實現部件之間的信息交換，同時能夠及時準確的接受并執行控制命令。為了盡可能的保證農業機械電子系統的可靠性與兼容性，需要設計具有通用性質大的通信標準，這樣可以更為方便的實現農業機械的普及與推廣，甚至為實現全球采購提供基礎，另外這種方式也極大的方便不同農業機械之間的配套連接與使用。總的來說，通用標準的建立對于農業機械的制造商有著極大的好處，一方面生產商在設計產品時不需要全面了解社會上所有的產品并設計不同的配套接口，另一方面通用標準的建立在一定程度上增加產品的銷售渠道。從20世紀末開始國際標準組織就開始著手國際標準的制定，如圖2所示為拖拉機的總線系統結構圖。

3.3機群調度與管理決策支持技術

西方國家一些大型的農場已經實現了計算機與農業機械的無線連接，在辦公室可以利用網絡進行數據間的實時交換與管理。農場管理者可以通過計算機管理系統實時對機械的田間作業監控和管理，另外還可以進行參數的設置，實現對機械作業的遠程控制，并直接將相關的數據存入到數據庫當中，極大的提高了數據采集、分析的效率。生產者通過數據庫獲取機械作業的相關數據，再借助計算機進行數據分析和處理從而進行科學的決策與管理，根據農場的實際情況制定相應的生產方案，最后再通過無線通信技術將所需的指令傳遞給農業機械。除此之外，當機械發生故障時還可以借助數據庫當中的數據利用計算機進行故障診斷，及時發現機械故障原因，大大提高農業生產效率。

4加強數字化技術在農機中的應用對策

農業機械的數字化是當前我國農業發展大勢所趨，但是數字化技術在農業機械上的應用存在著一定的不足，因此針對具體的問題就加強數字化技術在農機上的應用提出了具體的對策。

4.1提高農民機械使用能力

當代農業生產者是我國農業的踐行者，在新時期只有農業生產者不斷提高自身水平才能夠從根本上增加對數字化農業機械的認知和操作，才能使自身適應現代化農業生產的各項需求。因此，政府相關部門應當以地方農業生產的實際情況以及農民掌握知識的現狀，開展具有針對性的培訓，不斷加強農業機械的后續維修等服務。在培訓方面一要不斷加強農業生產者信息化意識，降低農業機械準入門檻，二要通過各類培訓不斷提高農業生產者對農業機械的使用能力，最大程度上避免農民所擔心的機械故障，全方位的提高農業生產者的綜合素質。

4.2加大農機數字化投資力度

目前，數字化技術雖然在農業生產方面取得了一定的成果，但是與發達國家相比我國數字化技術在農業機械方面的應用顯然還存在著很大的差距。針對這種現象，政府相關部門應當加大對高等院校與科研院所的投資力度，不斷深化數字化技術的研發與應用，大力倡導農業生產者學習數字化技術，最大程度上促進農機數字化水平。

4.3加強農機與“三農”問題的有效銜接

農業機械的研究與使用，應當以我國農業生產的實際情況為基礎，重點考慮當前我國“三農”問題的實際情況，找到立足點不斷提高農業機械的開發、銷售與使用，加強產品銷售各個環節的信息化質量。加強對農業生產者對數字化技術的培訓，使所研發出的農業產品能夠更好的貼近農業生產、服務農村生產的實際情況，從而實現農業科研成果的推廣與使用。

5結語

綜上所述，隨著數字化技術在農業機械方面的不斷普及，對于解放農村勞動力，提高農業生產效率，促進我國農業生產的現代化將有著至關重要的作用。但是隨著數字化技術的普及對農業生產者的要求也不斷增加，這就需要相關部門不斷加強對農業生產者進行數字化技術的培訓，以適應當前飛速發展的現代化農業生產，促進我國農業生產的快速、健康發展。

參考文獻

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[2]甘陽英,夏寧.中國各省市數字農業發展現狀、問題與建議[J].中國農學通報,2009,25(22):344-347

[3]孫文興.現代設計技術在農業機械工程設計中的應用研究[J].農業與技術,2013,33(9):32

[4]萬霖,車剛,張燕梁.綠色設計在現代農業機械中的應用研究[J].農機化研究,2006(4):182-183

[5]郭曉燕,汪雋,黃鑫,等.仿生設計學在現代農業機械裝備設計中的應用[J].包裝工程,2007,28(6):136-138

[6]李宏,張建榮.農業機械數字化設計與制造技術的應用[J].農業裝備技術,2007,33(6):34-37

作者：田瑋琨 單位：西南民族大學