智慧果园构建关键技术装备及展望

2022 年9 月 第4 卷 第3 期 智 慧 农 业 （ 中 英 文 ） S m a r t A g r i c u l t u r e Sept.2022 Vol.4,No.3
doi ：10.12133/j.smartag.SA200201014
智 慧 果 园 构 建 关 键 技 术 装 备 及 展 望

1 ， 2 1 ， 2 ， 3 1 ， 2 ， 3 1 ， 2 ， 3 1
韩 冷 ， 何 雄 奎 ， 王 昌 陵 ， 刘 亚 佳 ， 宋 坚 利 ，
1 1 1 4 4 4
齐 鹏 ， 刘 理 民 ， 李 天 ， 郑 义 ， 林 桂 海 ， 周 战 ，
5 6 7 8 9 1 0
黄 康 ， 王 忠 ， 查 海 涅 ， 张 国 山 ， 周 国 涛 ， 马 勇 ，
1 1 1 2 1 ， 2 ， 3 1 3
伏 浩 ， 聂 宏 远 ， 曾 爱 军 ， 张 炜
（ 1 . 中 国 农 业 大 学 农 业 无 人 机 系 统 研 究 院 ， 北 京 1 0 0 1 9 3 ； 2 . 中 国 农 业 大 学 理 学 院 ， 北 京 1 0 0 1 9 3 ； 3 . 中 国 农 业 大 学
药 械 与 施 药 技 术 研 究 中 心 ， 北 京 1 0 0 1 9 3 ； 4 . 中 国 农 业 大 学 烟 台 研 究 院 ， 山 东 烟 台 2 6 4 6 7 0 ； 5 . 华 为 技 术 有 限 公 司 ，
北 京 1 0 0 0 1 0 ； 6 . 北 京 市 平 谷 区 西 营 村 村 委 会 ， 北 京 1 0 1 2 0 0 ； 7 . 安 徽 易 刚 信 息 技 术 有 限 公 司 ， 安 徽 安 庆 2 4 6 1 0 0 ；
8 . 浙 江 两 山 生 物 科 技 有 限 公 司 ， 浙 江 湖 州 3 1 3 3 0 2 ； 9 . 河 南 云 飞 科 技 发 展 有 限 公 司 ， 河 南 郑 州 4 5 0 0 0 3 ； 1 0 . 北 京 天
翼 合 创 科 技 发 展 有 限 公 司 ， 北 京 1 0 0 0 8 5 ； 1 1 . 北 京 三 一 智 农 数 据 技 术 有 限 公 司 ， 北 京 1 0 2 1 9 9 ； 1 2 . 深 圳 市 大 疆 创 新
科 技 有 限 公 司 ， 广 东 深 圳 5 1 8 0 5 7 ； 1 3 . 安 徽 中 科 智 能 感 知 产 业 技 术 研 究 院 有 限 责 任 公 司 ， 安 徽 芜 湖 2 4 1 0 0 0 ）
摘 要 ： 传 统 果 园 生 产 中 面 临 着 人 口 老 龄 化 带 来 的 劳 动 力 短 缺 、 农 机 作 业 装 备 与 生 产 资 料 管 理 困 难 、 生 产
效 率 低 下 等 问 题 ， 通 过 建 设 融 合 物 联 网 、 大 数 据 、 装 备 智 能 化 等 技 术 的 智 慧 果 园 ， 可 有 望 解 决 上 述 问 题 。
为 应 对 北 京 市 农 业 现 代 化 建 设 需 求 、 引 领 中 国 农 业 发 展 方 向 ， 基 于 桃 、 梨 果 园 全 程 机 械 化 、 智 能 化 管 理 等
2
目 标 ， 本 研 究 在 北 京 市 重 要 的 桃 、 梨 等 优 势 果 品 产 区 — — 平 谷 区 峪 口 镇 西 营 村 构 建 了 约 3 0 h m 梨 与 桃 的 智 慧
果 园 。 果 园 中 应 用 了 1 0 多 种 病 、 虫 、 水 、 肥 、 药 的 各 类 信 息 获 取 传 感 器 ， 装 备 了 2 8 种 机 械 化 、 智 能 化 技 术
支 持 的 农 机 装 备 ， 采 用 的 关 键 技 术 包 括 智 能 信 息 获 取 系 统 、 水 肥 一 体 管 理 系 统 以 及 病 虫 害 智 能 管 理 系 统 ，
智 能 作 业 装 备 系 统 包 括 无 人 驾 驶 割 草 机 、 智 能 防 冻 机 、 开 沟 施 肥 机 、 自 动 驾 驶 履 带 智 能 仿 形 变 量 喷 雾 机 、
六 旋 翼 枝 向 对 靶 无 人 机 、 多 功 能 采 摘 平 台 以 及 整 理 修 剪 机 等 。 同 时 ， 在 果 园 中 还 构 建 了 智 能 管 理 平 台 。 经
比 较 发 现 ， 智 慧 果 园 生 产 模 式 可 减 少 人 工 成 本 5 0 % 以 上 ， 节 省 农 药 用 量 3 0 % ～ 4 0 % 、 肥 料 用 量 2 5 % ～ 3 5 % 、
灌 溉 用 水 量 6 0 % ～ 7 0 % ， 综 合 经 济 效 益 提 升 3 2 . 5 % 。 智 慧 果 园 的 推 广 实 施 将 进 一 步 推 动 中 国 果 业 生 产 水 平 的
提 高 ， 促 进 中 国 智 慧 农 业 的 发 展 。
关 键 词 ： 智 慧 果 园 ； 物 联 网 ； 智 能 农 业 装 备 系 统 ； 无 人 驾 驶 机 具 ； 智 能 果 园 管 理 平 台 ； 信 息 获 取 系 统 ； 智
能 仿 形 喷 雾 机
中 图 分 类 号 ： S 1 2 6 ； S 2 文 献 标 志 码 ： A 文 章 编 号 ： S A 2 0 0 2 0 1 0 1 4
引 用 格 式 ： 韩 冷, 何 雄 奎, 王 昌 陵, 刘 亚 佳, 宋 坚 利, 齐 鹏, 刘 理 民, 李 天, 郑 义, 林 桂 海, 周 战, 黄 康, 王 忠, 查 海 涅,
张 国 山, 周 国 涛, 马 勇, 伏 浩, 聂 宏 远, 曾 爱 军, 张 炜. 智 慧 果 园 构 建 关 键 技 术 装 备 及 展 望[J]. 智 慧 农 业( 中 英 文),
2022,4(3):1-11.
HAN Leng, HE Xiongkui, WANG Changling, LIU Yajia, SONG Jianli, QI Peng, LIU Limin, LI Tian, ZHENG
Yi, LIN Guihai, ZHOU Zhan, HUANG Kang, WANG Zhong, ZHA Hainie, ZHANG Guoshan, ZHOU Guotao,
MA Yong, FU Hao, NIE Hongyuan, ZENG Aijun, ZHANG Wei. Key technologies and equipment for smart or ‐
chard construction and prospects[J]. Smart Agriculture, 2022, 4(3): 1-11.(inChinesewithEnglishabstract)
收 稿 日 期 ：2021-12-29
基 金 项 目 ： 国 家 现 代 农 业 产 业 技 术 体 系 （CARS-28 ） ； 国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （31761133019 ） ；The Deutsche Forschungsgemein ‐
schaft ，DFG ，GermanResearchFoundation （3280174931/GRK2366 ）
作 者 简 介 ： 韩 冷 （1997 － ） ， 博 士 研 究 生 ， 研 究 方 向 为 智 慧 果 园 、 智 能 农 机 装 备 等 。Email ：[e-mail]

通 信 作 者 ： 何 雄 奎 （1966 － ） ， 博 士 ， 教 授 ， 研 究 方 向 为 植 保 机 械 与 施 药 技 术 、 智 慧 农 业 与 无 人 机 系 统 。Email ：[e-mail]智 慧 农 业 （ 中 英 文 ） S m a r t A g r i c u l t u r e Vol.4,No.3
2
定 安 装 于 地 面 的 传 感 器 组 成 的 “ 空 天 地 一 体 传 感
1 引 言
器 网 络 ” 获 取 作 物 、 土 壤 、 气 象 等 信 息 ， 将 全 生
传 统 果 园 生 产 中 需 要 大 量 的 人 力 物 力 ， 同 时
产 季 的 信 息 储 存 于 后 台 服 务 器 并 通 过 大 数 据 、 人
也 需 要 经 验 丰 富 的 果 农 进 行 高 强 度 、 复 杂 、 繁 重
工 智 能 等 决 策 方 法 来 生 成 决 策 模 型 ， 指 导 果 园 的
的 管 理 作 业 和 决 策 。 根 据 作 者 团 队 针 对 北 京 市 平
管 理 作 业 。 数 据 储 存 及 决 策 部 分 汇 总 了 全 部 的 数
谷 区 西 营 村 果 农 的 调 研 与 访 谈 显 示 ， 果 农 老 龄 化
据 ， 负 责 全 部 传 感 器 及 智 慧 机 具 的 网 络 接 入 工
情 况 严 重 ，50 岁 以 上 桃 农 占 比 超 过70% ， 大 部 分
作 ， 因 此 往 往 采 用 多 机 冗 余 等 高 可 用 技 术 来 保 障
均 为 初 中 以 下 学 历 ， 果 园 生 产 面 临 着 劳 动 人 力 短
系 统 可 靠 性 。 执 行 部 分 包 含 了 各 种 智 能 作 业 机
缺 ， 生 产 成 本 日 益 增 高 （ 人 均 日 工 资 高 达500 ~
具 ， 如 植 保 无 人 机 、 智 能 割 草 机 、 智 能 喷 雾 机 、
600 元/ （ 人 · 天 ） ） 等 问 题 。
修 剪 、 施 肥 、 水 肥 一 体 系 统 、 采 摘 机 器 人 等 ， 可
随 着 物 联 网 、 大 数 据 、 人 工 智 能 、5G 等 新
通 过 果 园 管 理 平 台 向 作 业 机 具 下 发 作 业 任 务 ， 同
技 术 的 进 步 及 落 地 应 用 ， “ 机 器 替 人 ” 在 果 园 生
时 实 时 回 传 作 业 状 态 参 数 以 实 现 远 程 作 业 状 态 在
产 中 也 逐 步 提 上 日 程 。 智 慧 果 园 是 指 在 生 产 的 全
线 监 控 。
流 程 中 融 合 多 种 物 联 网 及 电 子 信 息 技 术 来 减 少 果
本 研 究 智 慧 果 园 示 范 园 选 址 于 北 京 市 平 谷 区
园 生 产 中 的 人 力 投 入 ， 降 低 生 产 成 本 ， 同 时 可 以
2
峪 口 镇 西 营 村 ， 包 括 桃 园10 hm （40.1920°N ，
通 过 精 准 水 肥 药 管 理 来 实 现 农 药 化 肥 减 施 增 效 ，
2
116.9870°E ， 约150 亩 ） ， 梨 园20hm （40.1951°N ，
减 少 环 境 污 染 。 物 联 网 技 术 是 实 现 智 慧 果 园 的 基
116.9835°E ， 约300 亩 ） ； 种 植 行 距4 m ， 株 距
础 ， 基 于 物 联 网 技 术 和 通 信 网 络 将 多 种 传 感 器 接
1.5 m ， 如 图1 所 示 。 标 准 化 种 植 利 于 机 械 化 作
入 系 统 控 制 平 台 ， 通 过 融 合 多 种 传 感 器 获 取 的 数
［1 ］ 业 。 平 谷 智 慧 果 园 共 应 用 了10 多 种 病 、 虫 、 水 、
据 进 行 综 合 决 策 ， 利 用5G 等 通 信 技 术 建 立 双
肥 、 药 的 传 感 器 与 装 置 ， 装 备 了28 种 机 械 化 智
向 通 讯 链 路 ， 向 智 能 机 具 下 发 作 业 任 务 ， 智 能 机
能 化 技 术 支 持 的 农 机 作 业 装 备 ， 如 图2 所 示 。 智
具 回 传 作 业 状 态 ， 实 现 对 农 药 化 肥 等 投 入 品 的 精
慧 果 园 中 管 理 系 统 主 要 包 含 智 能 信 息 获 取 子 系
准 管 控 及 机 械 化 作 业 效 果 监 测 ， 实 现 无 人 、 高 效
统 、 水 肥 一 体 化 管 理 子 系 统 、 病 虫 害 智 能 管 理 子
的 精 准 化 生 产 。 利 用 区 块 链 技 术 结 合 物 联 网 设 备
系 统 、 智 能 作 业 装 备 子 系 统 、 智 能 果 园 管 理 平 台
对 果 园 生 产 全 流 程 进 行 记 录 ， 可 实 现 果 品
［2 ］
及 农 产 品 溯 源 系 统 等 。 示 范 园 的 建 设 集 成 了 多 种
溯 源 。
信 息 化 技 术 ， 基 本 解 决 了 传 统 果 园 中 管 理 粗 放 ，
目 前 中 国 国 内 智 慧 果 园 建 设 发 展 迅 速 ， 但 大
机 械 化 程 度 低 等 问 题 ， 基 本 实 现 了 生 产 全 程 的 无
部 分 智 慧 果 园 项 目 尚 未 包 含 完 整 的 信 息 管 理 平 台
［3-5 ］
人 化 管 理 。
和 智 能 作 业 机 具 。 经 济 技 术 发 展 及 当 今 生 产
中 面 临 的 劳 动 力 短 缺 等 问 题 都 指 出 了 无 人 农 机 装
备 是 智 慧 农 业 必 然 发 展 方 向 ， 本 文 介 绍 了 作 者 团
队 基 于 对 当 前 智 慧 果 园 的 理 解 而 建 设 的 智 慧 果 园
整 体 架 构 和 技 术 实 现 细 节 ， 为 智 慧 果 园 的 推 广 起
到 先 行 示 范 作 用 。
2 智 慧 果 园 关 键 技 术
（a ） 智 慧 桃 园 （b ） 智 慧 梨 园
图1 北 京 市 平 谷 区 峪 口 镇 西 营 村 智 慧 果 园 遥 感 影 像 图
典 型 的 智 慧 果 园 包 含 了 信 息 获 取 部 分 、 历 史
Fig.1 RemotesensingimagesofsmartorchardsinXiying
数 据 储 存 及 决 策 部 分 和 执 行 部 分 。 信 息 获 取 部 分
village ，Yukou town ，Pinggudistrict ，Beijing
通 过 由 移 动 的 信 息 获 取 机 器 人 、 遥 感 无 人 机 和 固Vol.4,No.3 韩 冷 等 ： 智 慧 果 园 构 建 关 键 技 术 装 备 及 展 望
3
图2 智 慧 果 园 系 统
Fig.2 Smartorchardsystem
2 . 1 智 能 信 息 获 取 系 统
信 息 获 取 系 统 是 智 慧 果 园 管 理 作 业 决 策 的 基
础 ， 融 合 多 传 感 器 的 数 据 为 智 慧 果 园 田 间 管 理 提
供 依 据 。 传 统 方 法 仅 依 据 单 一 数 据 来 源 的 信 息 进
行 计 算 决 策 ， 其 准 确 性 和 抗 干 扰 能 力 较 差 ， 而 智
慧 果 园 智 能 信 息 获 取 系 统 包 含 空 地 协 同 的 多 元 信
息 感 知 设 备 ， 固 定 的 杆 站 系 统 及 布 设 在 田 间 的 物
图3 DJIP4M 多 光 谱 无 人 机
联 网 传 感 器 。 通 过 多 传 感 器 信 息 融 合 可 获 取 多 种
Fig.3 DJIP4Mmultispectraldrone
植 被 指 数 、 病 虫 害 信 息 、 温 湿 度 、 风 速 风 向 、 土
［8 ］
状 况 等 信 息 。
壤 及 作 物 水 分 等 信 息 来 进 行 综 合 决 策 ， 同 时 可 根
（ 2 ） 地 面 杆 站 系 统
据 历 史 数 据 和 人 工 干 预 的 结 果 进 行 更 精 准 的 模 型
地 面 杆 站 系 统 包 含 固 定 在 田 间 的 摄 像 头 、 物
来 提 供 决 策 依 据 。
联 网 传 感 器 和 可 以 在 田 间 移 动 的 农 情 信 息 采 集 系
示 范 园 中 的 智 能 信 息 获 取 系 统 主 要 包 括 多 光
统 。 通 过 架 设 带 光 学 变 焦 的 监 控 摄 像 头 （ 图5 ）
谱 无 人 机 、 地 面 杆 站 系 统 、 地 面 信 息 获 取 系 统 以
可 以 观 测 到 田 间 作 物 生 长 状 态 ， 代 替 人 工 巡 田 ，
及 物 联 网 传 感 器 等 。
利 用 其 光 学 变 焦 功 能 可 以 清 楚 地 观 察 到 作 物 上 的
（ 1 ） 多 光 谱 无 人 机
病 虫 害 ， 将 拍 摄 的 图 片 上 传 到 系 统 后 台 ， 结 合 机
使 用DJI P4M （ 图3 ） 多 光 谱 无 人 机 进 行 光
［9 ］ ［10 ］
器 学 习 方 法 实 现 病 虫 害 自 动 识 别 和 预 警 。
谱 信 息 获 取 ， 将 不 同 波 段 的 航 拍 图 像 进 行 组 合 拼
多 要 素 气 象 传 感 器 （ 图6 ） 可 以 不 间 断 获 取
接 ， 形 成 多 种 植 被 指 数 结 果 （ 图4 ） ， 经 进 一 步 处
［6 ］ ［7 ］
理 可 以 反 映 出 植 被 长 势 、 水 胁 迫 情 况 、 营 养 气 象 信 息 ， 包 含 风 速 、 风 向 、 温 湿 度 、 气 压 、 降智 慧 农 业 （ 中 英 文 ） S m a r t A g r i c u l t u r e Vol.4,No.3
4
减 少 固 定 摄 像 头 的 盲 区 。 搭 载 的RTK 差 分 定 位
系 统 可 以 进 行 轨 迹 录 制 和 获 取 标 记 点 坐 标 ， 为 农
机 具 无 人 驾 驶 的 路 径 规 划 提 供 支 持 。
注 ： 从 左 到 右 依 次 为RGB 图 像 ， 归 一 化 植 被 指 数 ， 优 化 的 土 壤 调
节 植 被 指 数
图4 多 光 谱 航 拍 图
Fig.4 Multispectralphotos
水 等 ， 并 实 时 上 传 到 后 台 存 储 服 务 器 ， 融 合 其 他
图7 多 功 能 农 情 信 息 采 集 无 人 系 统
传 感 器 的 信 息 可 以 为 水 肥 一 体 化 、 植 保 作 业 等 提
Fig.7 Unmannedsystemmultifunctionalagriculturalinfor ‐
供 依 据 。
mationcollection
（ 4 ） 物 联 网 传 感 器
物 联 网 茎 水 势 传 感 器 （ 图8 ） 可 以 精 准 地 测
量 果 树 茎 中 水 势 的 变 化 ， 获 取 植 物 真 实 的 需 水 状
［13 ］
况 。 结 合 物 联 网 土 壤 传 感 器 （ 图9 ） 获 取 的 土
壤 氮 磷 钾 信 息 可 以 对 水 肥 一 体 化 系 统 进 行 自 动 控
制 ， 减 少 人 工 干 预 。
图5 固 定 摄 像 头 采 集 系 统 图6 物 联 网 田 间 气 象 站
Fig.5 Camerainformation Fig.6 IOT weatherstationin
acquisitionsystem the field
图8 物 联 网 茎 水 势 传 感 器
图9 物 联 网 土 壤 传 感 器
（ 3 ） 地 面 信 息 获 取 系 统
Fig.8 IoTstemwaterpoten ‐
Fig.9 IoTsoilsensors
采 用 作 者 团 队 自 行 开 发 的 多 功 能 农 情 信 息 采
tialsensor
集 无 人 系 统 （ 图7 ） 搭 载16 线 激 光 雷 达 ， 载 波 相
2 . 2 水 肥 一 体 管 理 系 统
位 差 分 技 术 （Real-TimeKinematic ，RTK ） 差 分
定 位 系 统 ， 第 一 人 称 （First Person View ，FPV ）
基 于 水 肥 一 体 化 管 路 系 统 （ 图10 ） ， 智 慧 果
摄 像 头 及 工 控 机 ， 可 以 采 集 树 体 点 云 信 息 及 可 见
园 中 水 肥 管 理 全 部 实 现 了 自 动 化 ， 无 需 人 工 介
［14 ］
光RGB 图 片 。 激 光 雷 达 可 实 现 树 行 识 别 进 而 实
入 ， 可 以 有 效 减 少 人 力 投 入 ， 节 约 氮 肥 及 钾
［11 ］
现 自 主 导 航 。 获 取 点 云 后 可 以 计 算 出 树 体 体
肥 的 施 用 。 通 过 连 接 到 物 联 网 的 混 合 器 将 肥 料 和
［12 ］
积 、 冠 层 密 度 等 信 息 ， 为 植 保 喷 雾 、 树 体 修
水 混 合 到 一 起 ， 再 通 过 预 先 架 设 在 树 行 中 的 固 定
剪 等 果 园 作 业 提 供 信 息 支 撑 。 在 树 行 中 近 距 离 获
管 路 系 统 滴 灌 或 喷 洒 ， 实 现 水 肥 一 体 化 的 施 用 。
取 的RGB 图 像 信 息 可 以 进 行 病 虫 害 远 程 诊 断 ， 将 智 慧 果 园 中 水 肥 管 理 控 制 系 统 接 入 控 制 网 络 ，Vol.4,No.3 韩 冷 等 ： 智 慧 果 园 构 建 关 键 技 术 装 备 及 展 望
5
融 合 多 元 传 感 器 数 据 进 行 水 肥 施 用 决 策 ， 进 而 实 预 测 ， 将 滴 灌 和 降 雨 时 间 错 开 ， 充 分 利 用 水 分 ，
现 水 肥 自 动 化 精 准 控 制 。 同 时 滴 灌 时 间 避 开 高 温 的 正 午 ， 进 一 步 节 约 了 用
结 合 物 联 网 水 势 传 感 器 和 土 壤 湿 度 传 感 器 ， 水 ， 综 合 节 水 量 可 达70% ， 水 溶 性 肥 料 随 滴 灌 带
大 数 据 平 台 监 测 作 物 出 现 缺 水 的 趋 势 ， 且 土 壤 含 直 接 滴 在 植 物 根 部 ， 避 免 了 施 在 树 行 中 间 造 成 肥
水 量 不 足 时 会 控 制 水 肥 一 体 系 统 开 始 滴 灌 ， 同 时 料 利 用 率 低 的 问 题 ， 全 生 长 季 节 约 氮 肥20% ~
会 结 合 气 象 传 感 器 的 历 史 数 据 对 未 来 的 降 雨 进 行 30% ， 钾 肥20% ～35% 。
图10 水 肥 一 体 化 管 路 系 统
Fig.10 Waterandfertilizerintegrationpipingsystem
题 ， 配 合 包 含 性 诱 剂 的 粘 虫 板 可 以 实 现 绿 色 防
2 . 3 病 虫 害 智 能 管 理 系 统
治 。 通 过 物 联 网 杀 虫 灯 的 物 理 防 治 及 虫 情 测 报 系
中 国 植 物 保 护 工 作 的 总 体 方 针 是 “ 预 防 为
统 指 导 下 的 精 准 预 防 性 用 药 ， 减 少 了 化 学 农 药 的
主 ， 综 合 防 治 ” 。 对 于 智 慧 果 园 ， 以 果 树 生 长 状
过 度 施 用 ， 全 生 长 季 减 少 用 药3 ～5 次 ， 平 均 减
况 为 核 心 ， 融 合 物 理 化 学 生 物 等 多 种 防 治 手 段 ，
少 化 学 农 药 用 量20% ～30% 。
以 较 低 的 成 本 和 更 小 的 环 境 污 染 来 有 效 控 制 病 虫
害 的 发 生 。 传 统 果 园 中 虫 情 观 测 往 往 采 用 人 工 巡
检 的 方 式 ， 对 于 大 面 积 的 果 园 和 山 地 果 园 ， 人 工
巡 检 费 时 费 力 ， 同 时 很 依 赖 于 人 员 的 经 验 。
在 智 慧 果 园 中 ， 作 者 团 队 架 设 了 物 联 网 虫 情
测 报 灯 、 物 联 网 杀 虫 灯 （ 图11 ） 、 虫 情 信 息 采 集

分 析 系 统 （ 图12 ） 、 孢 子 自 动 捕 捉 系 统 等 设 备 ，
图11 智 能 物 联 网 杀 虫 灯 图12 虫 害 种 类 及 数 量 识 别
可 以 完 成 虫 情 及 孢 子 信 息 采 集 ， 对 捕 获 的 害 虫 和
Fig.11 SmartIoTinsecti ‐ Fig.12 Identificationof
cidallamp pestspeciesandnumbers
病 菌 孢 子 拍 照 并 上 传 服 务 器 ， 进 行 识 别 及 计 数 ，
管 理 人 员 可 以 方 便 得 通 过 后 台 网 页 或 手 机App 来
3 智 慧 果 园 智 能 作 业 装 备 系 统
远 程 查 看 病 虫 害 情 况 。 结 合 气 象 传 感 器 、 多 光 谱
影 像 可 以 对 病 虫 害 的 发 生 情 况 进 行 预 测 ， 提 前 进
3 . 1 智 能 作 业 装 备 系 统 概 述
行 预 防 性 用 药 。 物 联 网 杀 虫 灯 为 一 种 典 型 的 物 理
防 治 手 段 ， 绿 色 环 保 ， 可 捕 杀 鳞 翅 目 与 鞘 翅 目 等 智 能 作 业 装 备 系 统 是 智 慧 果 园 执 行 果 园 管 理
［15 ］
害 虫 ， 同 时 无 化 学 农 药 带 来 的 环 境 污 染 等 问 的 基 础 。 智 能 作 业 装 备 系 统 的 典 型 特 征 是 无 人智 慧 农 业 （ 中 英 文 ） S m a r t A g r i c u l t u r e Vol.4,No.3
6
化 。 随 着 物 联 网 及 无 人 驾 驶 技 术 的 发 展 、5G 技 具 协 同 进 行 防 治 ， 相 比 传 统 的 喷 枪 单 次 作 业 可 以
术 的 推 广 落 地 以 及 大 带 宽 低 时 延 的 网 络 接 入 特 性 省 药30% 以 上 ， 同 时 可 以 只 需 要 一 人 在 田 边 加
为 无 人 作 业 机 具 的 远 程 调 控 带 来 了 更 多 的 可 能 。 药 。 因 此 在 田 间 管 理 阶 段 平 均 可 减 少 人 力 投 入
无 人 驾 驶 技 术 不 仅 降 低 了 生 产 过 程 中 的 人 力 投 50% 以 上 。
入 ， 同 时 机 具 更 准 确 的 行 驶 路 径 也 保 证 了 高 质 量 本 研 究 构 建 的 智 慧 果 园 中 的 主 要 智 能 作 业 装
的 作 业 效 果 。 相 比 于 传 统 农 机 具 ， 人 机 分 离 大 大 备 有 无 人 驾 驶 割 草 机 、 智 能 防 冻 机 、 开 沟 施 肥
提 升 了 对 操 作 者 的 安 全 性 ， 从 而 在 割 草 碎 枝 作 业 机 、 自 动 驾 驶 履 带 智 能 仿 形 变 量 喷 雾 机 、 六 旋 翼
中 减 少 人 员 受 伤 的 可 能 性 ， 在 植 保 作 业 中 减 少 操 枝 向 对 靶 无 人 机 、 多 功 能 采 摘 平 台 以 及 整 理 修 剪
作 者 中 暑 中 毒 的 风 险 。 远 程 巡 田 系 统 可 以 自 动 化 机 等 ， 其 主 要 参 数 如 表1 所 示 。
地 监 测 田 间 病 虫 害 情 况 ， 植 保 作 业 也 利 用 空 地 机
表 1 智 慧 果 园 中 智 能 作 业 装 备 参 数
Table1 Parametersofintelligentoperationequipmentinsmartorchard
装 备 名 称 性 能 参 数 装 备 名 称 性 能 参 数
药 箱 容 积 ：30L
最 大 作 业 速 度 ：7m/s
喷 雾 工 作 压 力 ：0 ～0.5MPa
行 驶 速 度 ：3 ～5km/h
无 人 驾 驶 割 草 机 六 旋 翼 枝 向 对 靶 无 人 机 喷 头 数 量 ：8 个
2
作 业 效 率 ：1500 ～2000m /h
喷 幅 ：4 ～7m
液 泵 流 量 ：0 ～3.6L/min
2
作 业 效 率 ：0.67hm /h
加 热 功 率 ：>5500W 续 航 时 间 ：5 ～8h
风 机 功 率 ：750W 离 地 间 隙 ：76mm
3
智 能 防 冻 机 风 机 流 量 ：1380m /h 多 功 能 采 摘 平 台 电 机 功 率 ：1500W
出 风 口 风 速 ：23m/s 平 台 最 高 高 度 ：2150mm
有 效 送 风 距 离 ：50m 行 驶 速 度 ：3 ～5km/h
顶 部 切 割 刀 片 数 量 ：4 片
3
肥 箱 容 积 ：0.5m
立 式 切 割 刀 片 数 量 ：5 片
开 沟 宽 度 ：35cm
顶 部 最 大 切 割 高 度 ：4m
开 沟 施 肥 机 施 肥 深 度 ：20 ～40cm 果 园 整 理 修 剪 机
立 式 最 大 切 割 高 度 ：5.4m
排 肥 量 ：0.5 ～5kg/m
自 重 ：400kg
配 套 动 力 ：29 ～44kW
最 大 切 割 直 径 ：8cm
药 箱 容 量 ：200L
最 大 行 驶 速 度 ：5km/h
自 动 驾 驶 履 带 式 智 能 喷 雾 工 作 压 力 ：0 ～4MPa
喷 雾 机 喷 头 数 量 ：10 个
液 泵 流 量 ：13 ～22L/min
2
作 业 效 率 ：13.33hm /h
驾 驶 割 草 机 可 自 行 完 成 田 间 除 草 作 业 。 中 国 农 业
3 . 2 主 要 智 能 作 业 装 备 系 统
大 学 无 人 机 系 统 研 究 院 自 主 研 发 的 无 人 自 走 割 草
（ 1 ） 无 人 驾 驶 割 草 机
2
机 （ 图13 ） 割 草 速 率 可 达 到1500 ～2000 m/h ，
果 园 行 间 生 草 覆 草 起 到 调 节 地 温 、 改 善 土 壤
同 时 具 有 碎 草 功 能 ， 即 割 草 后 直 接 将 草 打 碎 ， 利
生 态 环 境 等 作 用 ， 行 间 生 草 管 理 需 要 定 期 进 行 修
于 后 续 开 展 的 机 械 化 作 业 。 割 草 机 采 用 油 电 混 合
剪 以 减 少 病 虫 害 滋 生 ， 同 时 便 于 进 地 作 业 ， 无 人 动 力 ， 作 业 时 发 动 机 可 同 时 为 割 草 和 行 走 提 供 动Vol.4,No.3 韩 冷 等 ： 智 慧 果 园 构 建 关 键 技 术 装 备 及 展 望
7
力 ， 保 证 了 作 业 效 果 和 续 航 时 间 ， 相 比 于 纯 电 动
机 型 有 更 好 的 作 业 连 续 性 ， 同 时 油 动 的 割 草 机 构
保 证 了 更 好 的 作 业 效 果 。
图14 智 能 防 冻 机 图15 开 沟 施 肥 机
Fig.14 Smartanti-freeze Fig.15 Trenchingandfertiliz ‐
machine ingmachine
图13 智 能 遥 控 无 人 割 草 机
机 使 用5G 技 术 接 入 智 慧 果 园 后 台 管 理 系 统 ， 可
Fig.13 Remotecontrolunmannedlawnmower
以 实 时 上 传 机 具 的 作 业 信 息 ， 后 台 可 以 记 录 作 业
面 积 、 评 估 作 业 效 果 。 后 台 管 理 系 统 在 融 合 虫 情
（ 2 ） 智 能 防 冻 机
测 报 系 统 与 多 功 能 农 情 信 息 采 集 无 人 系 统 的 数 据
果 园 冻 害 会 极 大 地 影 响 果 园 产 量 ， 在 花 期 发
生 的 “ 倒 春 寒 ” 如 持 续 时 间 过 长 ， 会 造 成 花 序 冻 后 可 以 生 成 作 业 处 方 图 ， 进 行 仿 形 变 量 喷 雾 植 保
伤 甚 至 冻 死 ， 严 重 时 会 造 成 果 园 绝 产 。 智 慧 果 园 作 业 机 具 的 调 配 （ 图16 ） 。
（ 5 ） 六 旋 翼 枝 向 对 靶 无 人 机
内 接 入 的 智 能 热 雾 机 可 以 实 现 果 园 防 冻 功 能 ， 当
六 旋 翼 枝 向 对 靶 无 人 机 （ 图17 ） 可 实 现 果 树
气 象 传 感 系 统 检 测 到 温 度 低 于 作 物 耐 受 阈 值 时 会
的 飞 防 作 业 ， 利 用 枝 向 对 靶 飞 行 模 式 改 变 机 体 结
通 过 物 联 网 系 统 远 程 开 启 智 能 热 雾 机 ， 通 过 电 加
［16 ］
构 ， 使 风 场 沿 枝 条 方 向 穿 透 进 树 体 ， 有 效 地 改 善
热 和 送 风 系 统 促 进 地 表 附 近 空 气 流 通 ， 减 缓
［18 ］
了 植 保 无 人 机 施 药 穿 透 性 不 足 的 问 题 。 通 过
降 温 （ 图14 ） 。
配 套 的 管 理 平 台 可 实 现 一 控 多 机 ， 作 业 效 率 进 一
（ 3 ） 开 沟 施 肥 机
传 统 果 园 管 理 过 程 中 水 肥 管 理 需 要 人 工 进 行 步 提 升 。 机 身 前 后 双FPV 视 频 可 接 入 后 台 管 理
大 水 漫 灌 和 开 沟 施 肥 机 施 底 肥 和 追 肥 ， 劳 动 强 度
平 台 ， 远 程 监 控 飞 行 状 态 ， 保 证 作 业 安 全 和 作
大 ， 需 要 人 力 多 。 大 水 漫 灌 一 般 需 要 两 至 三 人 同
业 质 量 。
时 进 行 ； 而 开 沟 施 肥 机 需 要 一 人 驾 驶 机 具 ， 另 一
人 辅 助 加 肥 。 开 沟 施 肥 机 通 过 机 载 终 端 接 入 物 联
网 ， 可 实 时 上 传 机 具 位 置 、 动 力 输 出 装 置 （Pow ‐
er Take Off ，PTO ） 动 力 轴 转 速 等 作 业 状 态 ， 可
通 过 物 联 网 后 台 监 控 评 估 作 业 质 量 、 作 业 面 积 等
信 息 。 开 沟 施 肥 可 一 次 完 成 ， 重 心 低 矮 ， 操 作 灵
图16 激 光 雷 达 导 航 履 带 式 图17 六 旋 翼 枝 向 对 靶
活 ， 可 适 应 不 同 地 形 和 土 质 （ 图15 ） 。
仿 形 智 能 变 量 喷 雾 机 电 动 植 保 无 人 机
（ 4 ） 自 动 驾 驶 履 带 式 智 能 仿 形 变 量 喷 雾 机
Fig.16 Crawler-typeintelli ‐ Fig.17 Six-rotorbranch-
自 动 驾 驶 履 带 式 智 能 喷 雾 机 搭 载 激 光 雷 达 与
gentvariablesprayerswith to-targetelectricplant
LiDAR-basednavigation protectiondrone
RTK 差 分 定 位 系 统 ， 实 现 了 自 主 路 径 规 划 ， 树 行
识 别 导 航 与 避 障 等 功 能 。 喷 雾 系 统 采 用 汽 油 机 驱
（ 6 ） 多 功 能 采 摘 平 台
动 ， 保 证 了 喷 雾 机 整 体 的 续 航 ； 每 个 喷 头 加 装 了 多 功 能 电 动 履 带 式 升 降 作 业 平 台 体 积 小 巧 ，
履 带 式 底 盘 通 过 性 强 ， 具 有 一 机 多 用 、 可 进 入 多
电 磁 阀 ， 结 合 激 光 雷 达 探 测 到 的 树 体 点 云 可 实 现
［12,17 ］
对 靶 喷 洒 ， 减 少 农 药 使 用 量 。 自 动 驾 驶 喷 雾 种 复 杂 地 形 进 行 作 业 等 特 点 。 升 降 平 台 和 左 右 伸智 慧 农 业 （ 中 英 文 ） S m a r t A g r i c u l t u r e Vol.4,No.3
8
缩 的 工 作 位 可 适 应 不 同 行 距 和 种 植 模 式 的 果 园 。 水 肥 一 体 化 系 统 、 果 品 溯 源 、 视 频 监 控 等 设 备 均
在 疏 花 疏 果 、 树 体 管 理 、 采 摘 运 输 等 作 业 阶 段 均 通 过5G 等 通 信 技 术 接 入 了 后 台 存 储 服 务 器 。 管
可 使 用 （ 图18 ） 。 理 平 台 （ 图20 ） 通 过 应 用 程 序 接 口 （Application
（ 7 ） 整 理 修 剪 机 Programming Interface ，API ） 接 口 获 取 数 据 库 中
树 体 整 理 修 剪 机 可 用 于 秋 季 修 剪 ， 挂 载 于 拖
的 数 据 并 进 行 可 视 化 ， 在 管 理 平 台 上 可 查 看 和 移
拉 机 前 方 进 行 树 体 修 剪 ， 节 约 人 力 物 力 ， 作 业 效
动 摄 像 头 ， 查 看 传 感 器 历 史 数 据 ， 制 定 杀 虫 灯 、
率 高 。 最 大 修 剪 直 径 可 达8cm 。 挂 载 于 机 具 前 侧
水 肥 一 体 等 自 动 化 系 统 的 开 关 策 略 ， 利 用 历 史 数
可 以 获 得 良 好 的 视 野 ， 保 证 修 剪 效 果 （ 图19 ） 。
据 及 多 传 感 器 信 息 融 合 决 策 ， 相 比 人 工 可 以 融 合
更 多 的 数 据 源 ， 获 得 更 好 的 控 制 效 果 。
4 智 慧 果 园 管 理 平 台
信 息 获 取 平 台 可 获 取 林 木 生 长 信 息 ， 通 过 大
智 慧 果 园 中 所 有 物 联 网 传 感 器 、 智 能 农 机 、
数 据 可 视 化 平 台 （ 图21 ） 对 传 感 器 及 监 控 摄 像 头
的 数 据 进 行 汇 总 展 示 。 农 机 管 理 平 台 通 过 接 入 大
数 据 平 台 的 传 感 器 数 据 自 动 调 度 作 业 机 具 ， 如 病
虫 害 测 报 系 统 监 测 到 病 虫 害 发 生 概 率 较 大 ， 系 统
会 自 动 调 度 作 业 机 具 进 行 预 防 性 用 药 ， 在 病 虫 害
爆 发 前 就 控 制 住 ， 可 以 有 效 地 减 少 人 工 投 入 。 利
用 农 产 品 溯 源 平 台 ， 可 以 通 过 果 品 包 装 盒 上 的 二
维 码 ， 对 生 产 及 销 售 情 况 进 行 追 溯 。 消 费 者 扫 码
后 ， 可 查 看 管 理 后 台 记 录 的 果 品 生 产 及 销 售
图18 果 园 电 动 升 降 平 台 图19 果 园 整 理 修 剪 机
情 况 。
Fig.18 Orchardelectric Fig.19 Orchardfinishingand
liftingsystem pruningmachine
图20 智 慧 果 园 管 理 一 张 图
Fig.20 OnemapforsmartorchardmanagementplatformVol.4,No.3 韩 冷 等 ： 智 慧 果 园 构 建 关 键 技 术 装 备 及 展 望
9
图21 智 慧 农 业 大 数 据 可 视 化 平 台
Fig.21 Smartagriculturalbigdatavisualizationplatform
定 植 ， 缺 乏 智 能 机 械 装 备 下 地 作 业 的 连 续 通 道 ，
5 结 论 与 展 望
农 机 机 库 与 地 块 距 离 远 ， 转 场 时 间 长 ， 导 致 作 业
本 研 究 为 例 的 智 慧 果 园 通 过 融 合 物 联 网 、 大
效 率 低 下 ， 尤 其 是 对 电 驱 动 智 能 装 备 来 讲 ， 转 场
数 据 、 农 机 作 业 装 备 智 能 化 等 技 术 来 解 决 劳 动 力
的 电 能 损 失 过 大 。
短 缺 、 生 产 效 率 低 的 问 题 ， 实 现 果 园 农 业 作 业 决
（2 ） 专 用 果 园 机 械 化 作 业 农 机 与 新 研 发 的 智
策 数 字 化 、 全 程 机 械 化 、 绿 色 生 态 化 ， 形 成 可 复
能 装 备 及 系 统 创 新 能 力 不 足 。 在 进 行 完 全 自 主 作
制 、 可 推 广 的 智 慧 果 园 先 导 性 应 用 示 范 经 验 。 经
业 智 能 装 备 开 发 及 接 入 后 台 管 理 系 统 的 过 程 中 ，
对 比 发 现 ， 智 慧 果 园 管 理 模 式 的 实 施 为 该 果 园 减
实 际 应 用 表 明 当 前 的 技 术 开 发 往 往 采 用 的 是 针 对
少 人 力 成 本 50% 以 上 、 农 药 用 量 减 少 30% ~
现 有 汽 车 等 行 业 的 自 动 驾 驶 及 高 速 作 业 框 架 ， 缺
40% 、 肥 料 用 量 减 少 了25% ~35% 、 灌 溉 用 水 量
乏 针 对 中 国 果 园 专 用 的 低 速 行 驶 、 负 载 大 、 地 隙
减 少 了60% ~70% ， 实 现 经 济 效 益 提 升32.5% 。
低 、 爬 坡 能 力 强 的 专 用 智 能 装 备 ， 以 及 适 合 大 面
智 慧 果 园 的 建 设 大 大 提 高 农 产 品 的 生 产 技 术 水
积 地 块 作 业 规 划 等 功 能 的 统 一 开 发 框 架 ， 目 前 的
平 ， 一 定 程 度 上 缓 解 了 劳 动 力 老 龄 化 带 来 的 短 缺
装 备 大 多 各 功 能 较 为 独 立 、 不 成 体 系 ， 难 以 相 互
问 题 ， 改 善 了 周 围 的 生 态 环 境 ， 把 精 准 扶 贫 、 精
通 信 ， 未 来 的 专 用 自 主 作 业 果 园 智 能 装 备 需 要 一
准 脱 贫 与 保 护 生 态 紧 密 结 合 起 来 ， 对 于 建 设 美 丽
个 更 灵 活 、 完 整 、 系 统 的 软 件 架 构 来 处 理 行 驶 、
乡 村 、 美 丽 中 国 有 着 重 大 的 实 际 意 义 。
作 业 等 各 功 能 。
尽 管 智 慧 果 园 建 设 取 得 了 一 定 的 成 效 ， 但 离
（3 ） 智 慧 果 园 系 统 中 缺 乏 专 业 传 感 器 （ 部 分
全 程 机 械 化 、 完 全 智 能 化 、 生 产 过 程 无 人 化 的 现
专 业 传 感 器 全 靠 进 口 ） 、 且 不 同 厂 家 的 传 感 器 缺
代 化 目 标 还 有 一 定 的 差 距 ， 全 产 业 中 还 存 在 着 许
乏 统 一 的 通 信 格 式 ， 接 入 时 需 要 针 对 每 种 传 感 器
多 没 有 解 决 的 问 题 ， 值 得 政 府 管 理 部 门 、 科 研 院
编 写 驱 动 ， 带 来 了 较 大 的 工 作 量 和 额 外 的 故 障
所 、 装 备 制 造 生 产 厂 商 、 应 用 推 广 部 门 及 农 场 主
点 。 部 分 特 殊 的 传 感 器 目 前 完 全 依 赖 进 口 ， 价 格
们 深 刻 思 考 。
昂 贵 ， 智 慧 果 园 （ 智 慧 农 业 ） 使 用 的 传 感 器 涉 及
（1 ） 大 部 分 果 园 、 尤 其 是 传 统 老 果 园 机 械 化
多 学 科 ， 政 府 职 能 部 门 应 加 大 力 度 鼓 励 企 业 和 高
作 业 条 件 差 。 地 块 比 较 细 碎 不 连 片 、 非 等 高 种 植 校 在 传 感 器 研 发 相 关 的 投 入 ， 以 实 现 农 业 关 键 传智 慧 农 业 （ 中 英 文 ） S m a r t A g r i c u l t u r e Vol.4,No.3
1 0
FENG S, LIANG X, FAN F, et al. Monitoring of farm ‐
感 器 的 国 产 化 替 代 。
land soil moisture based on unmanned aerial vehicle
（4 ） 智 慧 果 园 中 的 各 子 系 统 融 合 不 够 紧 密 ，
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作 物 管 理 模 型 较 为 松 散 ， 跨 模 型 融 合 使 用 的 参 数
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少 、 几 乎 没 有 通 用 性 。 为 提 高 果 园 机 械 作 业 精 准
74-81.
[8] 束 美 艳, 李 世 林, 魏 家 玺, 等. 基 于 无 人 机 平 台 的 柑 橘
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生 长 模 型 来 指 导 作 业 规 划 。 还 需 要 对 智 慧 果 园 进
SHU M, LI S, WEI J, et al. Extraction of citrus crown
行 更 完 整 的 效 益 分 析 ， 同 时 更 紧 密 地 融 合 各 个 系
parameters using UAV platform[J]. Transactions of the
统 ， 以 利 于 智 慧 果 园 生 产 系 统 实 现 真 正 的 机 械 CSAE,2021,37(1):68-76.
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KeyTechnologiesandEquipmentforSmartOrchard
ConstructionandProspects
1,2 1,2,3 1,2,3 1,2,3 1
HANLeng ,HEXiongkui ,WANGChangling ,LIUYajia ,SONGJianli,
1 1 1 4 4 4
QIPeng,LIULimin,LITian,ZHENGYi,LINGuihai,ZHOUZhan,
5 6 7 8 9
HUANGKang,WANGZhong,ZHAHainie,ZHANGGuoshan,ZHOUGuotao,
10 11 12 1,2,3 13
MAYong ,FUHao ,NIEHongyuan ,ZENGAijun ,ZHANGWei
（1. College ofAgricultural Unmanned System, ChinaAgricultural University, Beijing100193, China;2. College of
Science, ChinaAgricultural University, Beijing100193, China;3. Center of ChemicalsApplication Technology, Chi ‐
naAgricultural University, Beijing100193, China;4. Yantai Research Institute, ChinaAgricultural University,Yan ‐
tai264670, China;5. Huawei Technologies Ltd, Beijing100010, China;6. Beijing Pinggu District Government Vil ‐
lage Committee of Xiying Village, Beijing101200, China;7. Anhui Yigang Information Technology Ltd,Anqing
246100, China;8. Zhejiang Liangshan Technology Ltd, Huzhou313302, China;9. Henan Yunfei Technology Ltd,
Zhengzhou450003, China;10. China Topsoaring Technology Ltd, BeiJing100085, China;11. Beijing Sanyi Zhi ‐
nong Data Technology Ltd, Beijing102199, China;12. DJ-Innovations Ltd, Shenzhen518057, China;13. Anhui
Zhongke Intelligent Sense Technology Ltd,Wuhu241000, China ）
Abstract: Traditional orchard production is facing problems of labor shortage due to the aging, difficulties in the management of
agricultural equipment and production materials, and low production efficiency which can be expected to be solved by building
a smart orchard that integrates technologies of Internet of Things(IoT), big data, equipment intelligence, et al. In this study,
basedontheobjectivesoffullmechanizationandintelligentmanagement,asmartorchardwasbuiltinPinggudistrict,animpor ‐
2
tantpeachesand pearsfruitproducing areaofBeijing.Theorchard coversan aeraofmorethan 30 hm in Xiying village,Yukou
town. In the orchard, more than 10 kinds of information acquisition sensors for pests, diseases, water, fertilizers and medicines
are applied, 28 kinds of agricultural machineries with intelligent technical support are equipped. The key technologies used in ‐
clude: intelligent information acquisition system, integrated water and fertilizer management system and intelligent pest man ‐
agement system. The intelligent operation equipment system includes: unmanned lawn mower, intelligent anti-freeze machine,
trenching and fertilizer machine, automatic driving crawler, intelligent profiling variable sprayer, six-rotor branch-to-target
drone, multi-functional picking platform and finishing and pruning machine, etc.At the same time, an intelligent management
platform has been built in the smart orchard. The comparison results showed that, smart orchard production can reduce labor
costs by more than 50%, save pesticide dosage by 30% ~ 40%, fertilizer dosage by 25% ~ 35%, irrigation water consumption
by 60% ~ 70%, and comprehensive economic benefits increased by 32.5%. The popularization and application of smart or ‐
chardswillfurtherpromoteChina''sfruitproductionlevelandfacilitatethedevelopmentofsmartagricultureinChina.
Keywords: smartorchard;InternetofThings;intelligentagriculturalequipmentsystem;driverlessmachine;smartorchard man ‐
agementplatform;informationacquisitionsystem;intelligentprofilingsprayer
（ 登 陆www.smartag.net.cn 免 费 获 取 电 子 版 全 文 ）