老鹿玩數據——不光是求婚神器（二）

01-27

「說好的求婚呢？」走了一個小問號，評論區又來了好幾個。求婚的故事今天跟大家有個交代，可以直接滾屏到最後查看。沒工夫不看也行，反正評論區有位同學（TT CC）已經猜了個九點半不離十，猴賽雷。

上期老鹿玩數據——不光是求婚神器（一）說到約翰迪爾一把犁創業成功，近二百年來與時俱進成了地球上的農機老大。20多年前開始搞農機導航，玩起了農業大數據。

。。。

3. 掃描儀和印表機

那麼，玩農業數據為什麼要從導航開始呢？

因為有了導航，就可以把農機變成土地的掃描儀和印表機。

種地是個優化問題：如何在天和地的邊界條件內，降低人、機、種、肥、葯的投入，提高作物產出。解這道題最關鍵的數據是跟土地關聯的各層數據。這種多層數據我們並不陌生。打開百度地圖，可以選擇街道圖層，衛星圖層、交通路況圖層等。

農業土地數據至少可以列出八層：

邊界數據：地塊邊界的定義。「我家的地還是老王家的？」
圖像數據：衛星或航拍圖像。「從天上看啥樣？」
天氣數據：日照、降雨、氣壓、風速等。「天兒好嗎？」
土壤數據：土壤的特性和成分。「好地還是孬地？」
灌溉數據：灌溉管線、灌溉量、含水量。「旱地還是澇地？」
播種數據：播種的品種、時間、密度、深度。「豆地還是玉米地？等行距還是大壟雙行？」
植保數據：化肥農藥的施放記錄。「施了多少肥？打了多少葯？」
單產數據：單位面積上農產品的產量。「收成咋樣？」

這八層里，跟農民收入最直接相關的是單產數據。如果用綠高紅低來區分單產，那美國老農看到自己土地單產圖時的感受是：綠的都是沉甸甸的美元，紅的的都是血淋淋的損失。只要知道哪紅哪綠，來年肯定想辦法把紅的變綠，綠的變更綠。

問題是單產數據幾千年來只能精確到地塊：年底算算收成除以畝數。要想知道一塊地里哪片好哪片差，只能在收穫前走到地里去看一看。除非有一台高精度掃描儀。

所以，當迪爾的工程師讓收割機同時測單產和位置時，要的就是這台掃描儀。可是，這台掃描儀有點貴。單產圖帶來的好處聽著又不那麼直接。先別扯什麼大數據小數據，眼前的福利必須有啊！

於是導航功能就成了掃描儀的推銷員。自動導航除了讓機手更輕鬆，更是直接跟白花花的銀子掛鉤，比如：

以前晚上收穫看不清楚，有了自動導航輕輕鬆夜間作業，或者可以少賣設備，或者可以多賺作業費
以前播種施肥噴葯相當於用無色筆在白紙上畫畫，很難做到不重不漏，自動導航可以實現無縫拼接，即不浪費，也不留白。化肥農藥至少能省10%。
另外上期說到，自動導航還可以避開滴灌帶，節約設施投入。

（圖片來源：IMAGE GALLERY: 20 CORN AND COTTON FALL HARVEST PICTURES，夜間收穫作業。）

有了這些聽得見響兒的實惠，掃描儀的裝機率不斷提高，農機成了土地數據的入口。越來越多的農民在導航收穫的時候記錄單產圖，即土地輸出數據，在播種施肥打葯時記錄土地輸入數據，這些數據被用來分析某處低產的原因並在下一季對症下藥。

對症下藥需要用自動導航配上變數作業，即根據某處單產的差異調整此處的播種、施肥、打葯參數。這樣，農機又成了印表機。

印表機的一個直觀例子是分行智能播種（Row Command)。

播種這個活我親手演砸過。有一年大好春光，一個美國朋友正在地里用這台車播種：

我臉很大地過去問：「我能試試嗎？」人家挺仗義，坐在我旁邊教我，結果播第二行掉頭時拐大彎浪費了十多米寬的地，轉過來把車調直提速，播種接合又晚了半拍，屁股後面漏播了一片。播得難看當時是看不出來的。播完的地這樣：

要摳這麼深才能看見種子：

可是夏天出苗的時候我可以很明顯地找到我播的那兩行地，就像小時候在一鍋餃子里也能認出哪個是我包的。沒圖！自己想吧。

可是，如果當時我開的是帶有分行智能播種的車，出手就能播成這樣：

（圖片來源：Ready to Plant JohnDeere.com）

上圖自動導航播種，左半邊弧線行是先播的，回來播縱行的時候，播種頭走到已播區域會自動關閉。出苗就是這麼帥，像不像印表機？

4. 今天的迪爾ISG（智能解決方案集團）

經過20多年的發展，迪爾的精準農業組（Precision Farming Group)從最初的兩名員工發展到今天的智能解決方案集團，簡稱ISG（Intelligent Solutions Group)。ISG總部在艾奧瓦州的俄本戴爾，分支橫跨美、墨、巴、德、中、印、澳。

ISG主要提供十類產品：

接收器
駕駛室
顯示屏
自動導航
農具導航
土聯網
移動應用
無線數據傳輸
用戶數據門戶
數據分析

這裡簡單說說接收器、顯示屏、無線數據傳輸、移動應用、用戶數據門戶和數據分析。

迪爾高精度差分GPS接收器是個黃帽子，精度比美國航空管理局（FAA）的接收器還要高。雖然標準GPS理論精度能到3米，但由於電離層干擾、星載天文歷誤差和原子鐘誤差，實際精度也就15米左右。大家用滴滴打車時，看沒看到自己的藍點在十幾米內飄忽不定？可是迪爾接收器的定位精度已經是厘米級，分三檔：

入門級的SF1達到19-23厘米，信號免費
中檔SF2達到5厘米精度，信號收費
最高檔的RTK需要單獨購買基站，可以在50公里內達到2.5厘米精度

為了支持這種精度，迪爾在黃帽子里設計了特殊的硬體和演算法，並在全球各處架設了校準基站。各基站校準數據用互聯網匯總，上傳到海事衛星，再廣播給世界各地的迪爾黃帽子。

顯示屏其實是一台用於人機交互的平板電腦。迪爾從1996年開始就推出了單色的用戶界面。到2010年蘋果公司推出iPad的時候，迪爾的車載彩色平板電腦已經是第三代了。

最新的是2013年推出的第四代指揮中心：

（圖片來源：Precision Ag Technology）

迪爾意識到農機採集的田間數據僅僅憋在機器上用處有限，一定要傳到互聯網上才能供農場主和他們的參謀們更方便地分析使用。

（圖片來源：迪爾官網）

JDLink產品通過一個車載互聯模塊（MTG），把田間數據用移動互聯網傳輸到迪爾的數據伺服器，再通過互聯網呈現在用戶的台式或手持設備上。這樣，用戶隨時隨地可以看到自己機具、土地、作物的情況。

要想手機上用得爽，移動應用是必須的。在歐美市場，目前有20-30個迪爾官方的移動應用，這裡包括用iPad在車上幫助第四代指揮中心拓展顯示與控制的，有用手機替代傳統的用戶手冊指導設備調試的，也有各種輔助數據採集、傳輸、處理、分享和決策的。有興趣的同學可以試著下載JDLink應用，用裡面的演示模式體會一下美國農場主運籌帷幄的感覺。

演示模式里有好幾台農機的狀態和位置信息，在艾奧瓦州滑鐵盧附近：

為了把用戶所有數據集中在一起，迪爾推出了http://myjohndeere.com用戶數據門戶網站。不管你有沒有迪爾農機，每個人都可以創建一個用戶名試一試。下面的截屏是門戶界面，包括：

迪爾融資賬戶
訂購迪爾零件
導航支持
運營中心
JDLink控制板
JDLink設置
土聯網

迪爾把對用戶的數據分析服務打包在"Documentation"產品中。入門版服務數據精度較低，僅僅記錄地塊的關鍵數據，包括邊界、面積、作業人、作業時間、作業任務和總輸入。先進版服務精度提高，逐點記錄數據，可以生成精確的單產圖。根據單產圖可以給出處方地圖，逐點建議改進方案。同時支持變數作業，精確控制播種量、施肥量、打藥量，既節約費用又保護環境。商務版服務面向大型農機服務商或農場主，增加了全時作業活動記錄，相當於計程車打表；預先規劃作業方案減少疏漏；物流監控，支持食品的精確追溯；油耗監控；賬單生成和列印。

在ISG琳琅滿目的產品中，可以看出農業大數據的主線：面向三種人解決四層問題，最終把農民從土地上解放出來。這三種人包括農機手、運營經理和農場主。他們要解決的四層問題是：

「咋地了？」是數據呈現的層面，比如給機手展示速度油耗，給經理顯示產量圖播種圖，給農場主展示玉米大豆養豬各收入多少利潤多少。
「能咋地？」是模擬預測的層面，比如幫機手預測今日完成面積，幫經理預測產量，幫農場主預測來年收入。
「你說咋整？」是決策建議的層面，比如建議機手加大耕深，建議經理改變施肥策略，建議農場主重新分配農作物保險。
「你來整吧！」是自動控制的層面，比如自動幫機手提高收割機清選風扇轉速，自動幫經理調度糧食周轉車。

在這幾個問題上，數據控的農民就好比數據控的跑男跑女。

（圖片來源：Garmin官網)

上周在漢馬（參加2016武漢馬拉松是一種什麼體驗？ - 張戎的回答）碰上一個跑友，他的跑步手錶不僅可以顯示他跑得怎麼樣身體狀況如何（「咋地了」），還能預測他目前狀態如果參加10k、半馬或全馬的成績（「能咋地？」），另外還能建議他是不是應該停止運動休息一下（「你說咋整？」）。哪天會不會有款手錶自動控制跑步者的肌肉來改變配速呢？拭目以待（「你來整吧！」）。

5. 明天的農場

在迪爾工程師們的眼裡，數據控的農民將來怎麼種地呢？這裡有一段未來農場的廣告片，想像了一下大數據幫（替）農民種地的場景。該片特效不錯，編劇極爛，可惜時光網尚未收錄，想吐槽就這兒吐吧。