平谷农业科创区农业人工智能创新服务平台建设及示范应用

科技成果名称：平谷农业科创区农业人工智能创新服务平台建设及示范应用

关键词：农业人工智能，农业语音问答，糖度无损检测，大数据分析，沉浸式导览，开放服务平台

科技成果类型：集成创新

科技成果所处阶段：中试放大

科技成果应用领域：农、林、牧、渔业

科技成果简介：项目在乡村振兴战略、京津冀协同发展新的时代背景之下，围绕平谷农业科技创新示范区大桃主导产业发展需求，以信息化、智能化为杠杆，通过人工智能创新服务平台建设来推进平谷品牌大桃产业“绿色、生态、优质、高端”发展，实现现代化农业高科技辐射带动、产业新动能融合、农业生产效率提升。

1.研建了国内首个开放式农业人工智能服务平台

面向平谷区大桃等特色产业实际技术服务需求，突破了农业多媒体知识图谱构建、农业智能语音问答、市场价格多维度挖掘、农业生产图像/视频/语音识别、果品品质无损检测、全景虚拟互动导览、营销推荐决策、畜禽健康巡检等关键技术，研发了国内首个具有开放创新能力的农业人工智能服务平台。其中，农户作业体态等农业视频识别准确率，桃花识别、桃果实褐腐病、蛋壳暗斑识别等图像识别准确率，农业语音识别准确率都超过85%，农业问题语义配准度超过90%，畜禽体温等健康指标巡检准确率超过80%，集成研发的农业知识图谱、人工智能算法API接口、人机交互界面库和数据智能挖掘中间件，定制了绿谷汇德智慧农园系统、互联农业大讲堂、农技专家在线服务、社会化智能对接服务、寻桃记等农业智能系统53套，面向农业智能系统研发组织提供GPU云计算、TB海量数据存储和系统云专业托管等开放式服务，服务农业科研机构和企业213家，服务人次达15.7万。依托平台服务，定制大桃产业耕种管收销环节服务，上线了“互联网+平谷大桃”大数据服务门户，将智能服务带到果农身边，实现大桃基础资源、生产、交易、流通溯源等数据的分析应用。

2.研发了4套农业产业人工智能技术服务产品

1）农业智能语音问答机器人。充分利用互联网涉农知识库、专业化平台以及本地社会化服务组织服务过程产生的数据，集成桃、蛋鸡等产业知识问答对15万条，突破自然语言处理的农业文本向量化、分类、相似度匹配等技术，问答配准度达到91.7%，在平谷10个示范点部署应用，提供全天候、保姆式问答服务，解决10050名45-60岁农户生产与市场问题87%以上，撮合京津冀低收入村人员就业5102人次。

2）便携式果品智能分级装置。利用漫透射近红外光谱技术，化学计量学和机器学习算法，结合嵌入式开发和智能控制算法，成功研制出果品智能分级装置，在平谷5个示范点部署应用，可实现毛桃、黄桃、水蜜桃等快速无损检测分级，分级准确率达85%，检测时间少于2秒，劳动效率提升60%以上。

3）大桃消费数据智能分析及营销决策系统。以“互联网+平谷大桃”大数据服务门户中订单和大型电商订单融合为训练样本，结合消费者面部表情等数据实时采集，提取多源异构数据形式的用户画像，根据购买品种、购买时间、区域、消费者反馈等因素训练成熟营销决策模型，并将熟化的模型以服务的形式开放式集成至翠鲜缘、永辉超市、淘宝等10个千万级大型电商系统中，线上成交额提升12%，线上总交易额达到1.35亿，线下合作社、商超等实体销售额提升7%。

4）大桃移动沉浸式休闲导览系统。借助航拍、增强现实技术，实现果园的远程互动导览，对5个优质大桃品种特征性状进行AR交互式展示，满足市民足不出户对京郊果园、农产品的深入了解，在体验的过程中可对优质产品下单，节约园区宣传展示硬件成本、人力成本20%，扩展园区品牌知名度辐射区域40%。

3.取得了一批知识产权成果，培养了农业人工智能技术应用人才

面向农业大桃等产业生产、流通、销售等环节需求，在计算机视觉、自然语言处理、果品品质分析、畜禽疫病巡检等方面发表/录用论文35篇，其中SCI/EI论文29篇；授权/申请发明专利7项，授权实用新型专利2项；获软件著作权登记13项，获北京市新产品1项，并依托课题培养博士2名，硕士1名，培训本地应用技术人才207人。

4.打造了农业人工智能技术集成典型应用模式

在马坊镇建立了农业中关村前沿科技创新中心，进行人工智能综合成果展示；在绿谷汇德合作社寻天桃园进行无人化果园模式前沿科技探索；在互联农业有限公司进行智能服务赋能农业技术推广和社会化服务模式；在金果丰合作社进行销售及溯源信息科技支撑；在南独乐河镇实现AI服务e站以及产销信息精细化对接；在峪口禽业实现了畜禽现场巡检及防疫智能化服务等典型模式，成果直接服务半径覆盖平谷区全部村镇，并辐射带动了全国农业人工智能技术推广服务。刘家店镇为进一步支撑服务模式的推广与创新，在绿谷汇德示寻天果园提供智慧农园示范点建设资金，要求将智能化果园的服务模式面向全镇推广，引领全区，课题成果有望在2022年平谷区规划打造的40个“未来果园”中得到深度应用。

通过技术成果服务应用，形成人工智能立体化、精细化、定制化服务模式，创造新的岗位，包括技术推广、数据标注记录分析员、智能装备操控员等，通过与社会化服务、农技推广服务体系的融合，带动129个低收入农户脱低增收。课题成果转化应用的直接经济效益1613.07万元。