为破解劳动力短缺、绿色低碳约束与优质稳产高效的现代设施农业发展瓶颈,推动人工智能技术及其自动化装备系统在设施农业场景中的深度融合,经研究,决定成立“南京农业大学数字乡村研究院智能装备研发中心”,以研发集成“智能感知、智慧决策、精准作业、自动执行”为核心,致力于通过技术攻关、装备创制、标准建立、基地建设等手段,为面向“农业4.0”的无人化技术需求提供可实施的智能化解决方案。
(1)低碳温室设计与工程施工
研发兼顾“产能、节能、固碳”于一体的经济型智能温室结构及其装备选型;设计不同类型温室建造的工艺流程和施工规程或规范,研究温室经济与生态效益的监测指标及其方法;建立满足果蔬、蓝莓、水产、桑蚕、种苗等不同生产场景需要的智能温室示范工程,引领设施农业绿色低碳转型。
(2)云端AI大模型与边缘计算
针对果蔬、水产、桑蚕、种苗等不同生产场景,研究环境调控、营养精准、病虫预警、产量质量预测等数据耦合机制;建立工厂化生产全流程的远端数字大模型,重点研发环调、疫控和精饲等协同预警管控关键技术,为高效生产决策提供数据看板与决策建议;研制温室生产端的边缘计算节点及其配套设备,实现图像识别、模型推理与控制指令的本地快速响应;构建一体化数字管理平台,并提供算法升级、模型优化等持续性数据增值服务,形成新一代工厂化生产的标准体系,实现数据驱动的全流程自动化、精准化和无人化高效生产和质量管理。
(3)植物工厂装备系统与技术
筛选适合搜集工厂化和机器采收的专用高品质果蔬品种;开发集成播种系统、栽培系统、水肥系统、巡检系统、采收系统、感知系统、环控系统等全自动化生产系统;研制无人化生产的播种机器人、移栽机器人、巡检与采收机器人,形成云端AI大模型驱动的全套植物工厂解决方案,突破减工、减肥、减药和节水节能等高效生产目标的关键技术瓶颈;
(4)数字渔场装备系统与技术
面向虾蟹等工厂化绿色养殖的技术需求,研发塘面推水养殖的生态循环水养殖技术,开发一代水质传感器、智能投饲机、自动增氧机和水循环控制设备;优化立体式多层次虾蟹等工厂化专用养殖装备系统,研发虾蟹分布、觅食行为及其异常状态等监测装备与云端AI诊断方法,设计尾水生态化高效处理的技术方案,构建集实时监控、精准投喂、病害预警与成本分析于一体的RAS养殖系统,为客户提供“可视、可测、可控、可预警”的数字化养殖。
(5)林下特色养殖技术与装备
基于林下特色养殖数字化的发展需要,研究基于“林-草-禽/畜”的生态养殖系统优化立体农业模式,从场地选址、品种选择、设备配置、投喂管控、行为诊断、环境监测等方面,构建一套技术标准,解决数字化赋能林下经济的应用推广问题;开发突破林间信号衰减障碍的区块链穿戴系统、多功能定位系统,形成基于穿戴定位信息的群体行为异常诊断技术,集成饲料精准配比的智能投喂装备系统,解决林下养殖的数字化与精细化管控难题;在桑园、果园、经济林等环境下,开展林下特色养殖数字化管控系统的实践测试,提高生产效率,降低养殖风险,改善林下土壤环境;设计林下养殖的生态价值传递机制和品牌化方案,开发基于F2C平台的产业化运行模式,形成可推广的商业化逻辑,促进林下特色经济产业化高质量发展。
南京农业大学数字乡村研究院
2025年12月29日