东京科学大学 无人机能否高效用于农药使用？在一项新的研究中，研究人员评估了它们在稻田中的使用，包括成本、容量和管理效率
信用:尤娜徐 除了在乘坐地铁时实现更强大的智能手机和更高的下载速度之外，人工智能、机器人和无线通信等前沿技术正处于变革成熟工业领域的边缘
一个显著的例子是“智能农业”，无人机在各种任务中的使用大幅增加，尤其是在日本
无人驾驶飞机，或称“无人驾驶飞行器”，一直是农业应用广泛研究的焦点
例如，他们可以拍摄田地的航空图像，并通过随后的图像处理，识别麦田特定区域的问题
无人机的另一个引人注目的使用案例是喷洒杀虫剂，这一案例正迅速获得关注
在日本，无人机喷洒的公顷数从2016年到2018年惊人地增长了45倍
同样，在这几年间，用于农业喷洒的注册无人驾驶飞行器的数量从仅仅227架增加到1552架
虽然无人机可以用来替代或补充传统的农药喷洒方法，但无人机在许多方面是否优于传统方法仍有待证明
“根据最近在实地进行的技术示范和验证，越来越需要智能农业技术的农场管理研究，包括成本和效率分析；这对于它在农场的实施是至关重要的，”日本东京科学大学初级副教授尤娜·徐解释说
为了解决这一知识差距，徐领导了一项最近发表在《MDPI的可持续发展》杂志上的研究，在这项研究中，她和她的学生休塔罗·乌梅达利用现实数据比较了不同的农药喷洒技术
更具体地说，研究人员评估和比较了无人驾驶飞机与遥控直升机和拖拉机悬挂式悬臂喷雾器在稻田预防性喷洒农药的成本、工作能力和管理效率
他们对七个不同的稻田区域进行了比较，以考虑每种方法在规模上的差异
就害虫控制成本而言，无人机的单位面积成本仅略低于悬臂式喷雾器，这主要是因为无人机价格低廉且节省燃料
在这方面，驻地协调员直升机要贵得多
“虽然吊杆喷雾器的购买成本几乎是无人机的两倍，但由于无人机的高操作、维护和维修成本，这两者的固定成本最终是相似的，这是无人机引进和采用的臭名昭著的障碍，”徐评论道
至于工作能力，遥控直升机每小时可以覆盖比无人驾驶飞机和动臂喷雾器更多的区域
尽管如此，无人驾驶飞机在日常区域覆盖方面比悬臂式喷雾器略胜一筹
最后，为了探索每种方法的管理效率，研究人员使用了一种被称为“数据包络分析”的技术，这种技术被广泛应用于经济和运营管理，以衡量制造和服务运营的绩效
结果表明，在大多数水田地区，悬臂式喷雾器和无人驾驶飞机都达到了最大或接近最大的效率，而遥控直升机的效率要低得多
总的来说，这项研究展示了无人机作为水稻生产工具的优势，并将它们与其他成熟的技术进行了比较
但是，无人机在农业中的使用并非没有限制，这应该在未来得到解决，例如修改航空法，禁止无人机装载更高的农药，以及维护成本
“无人驾驶飞机的总成本和效率将与悬臂式喷雾器相当，这对于希望转向无人驾驶飞机的农民来说不是一个障碍
因此，技术进步和放松管制是必要的，以扩大无人机的使用，同时满足安全措施和确保适用性，”徐解释说
总之，这项研究强调了使用无人机作为农业工具的优势和局限性
然而，毫无疑问，智能农业作为一个整体可以极大地缓解人口快速老龄化国家的劳动力短缺问题，日本就是一个典型的例子
考虑到潜在的优势，让我们希望无人机能很快在农业上赢得一席之地，这样农民就能更聪明地工作，而不是更努力地工作。
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