在过去的几十年里，欧洲试图在农业领域采纳各种技术创新，旨在以最少的化肥或农药使用量来提高产量，同时降低成本并提高产品质量。为此，欧盟资助了许多研究项目，以支持农业领域的发展。这些技术创新包括无人机、无人地面车、无线传感器网络、图像处理、机器学习、大数据和云计算。

1.ECHORD Plus Plus

ECHORD Plus Plus是一个欧盟项目，试图通过促进学术界和工业界之间的合作来促进机器人制造商、研究人员和用户之间的互动。ECHORD Plus Plus资助了一系列面向应用的研究子项目，其中七个专注于智慧农业领域，分别是GARotics、MARS、SAGA、GRAPE、CATCH、INJEROBOTS和3DSSC：

GARotics（绿芦笋采收机器人系统）子项目旨在为绿芦笋开发一个机器人系统，与现有解决方案相比，该系统具有改进的自动采收机制。该机器人能够准确地检测和采收田间的最终产品，从而减轻了季节性工人的需求。

MARS（移动农业机器人群）子项目旨在开发一种移动农业机器人（图1），该机器人能够合作并在机器人群中工作。MARS子项目主要关注玉米的播种过程，有三个主要方面。首先，其目的是减少播种过程中对种子、化肥和农药的需求。其次，由于开发的无人地面车体积足够小，它避免了土壤压实以及现有重型机械的主要能源消耗。最后，所提供的解决方案是灵活的、高度自动化的，并且操作简单，这些参数在智慧农业时代是至关重要的。   

SAGA（农业应用的机器人群技术）子项目旨在展示诸如多台机器人的合作和并行操作等技术。在这方面，少量的无人机被用来监测和绘制大片甜菜田的地图，以检测杂草的存在并确定何时需要进行除草程序。

GRAPE（葡萄园监测和保护地面机器人）子项目旨在开发一种UGV（图2），能够执行半自动的葡萄园监测和农业任务。例如，UGV能够在葡萄园中使用生物技术，如绿色修剪、果穗尖部疏果和相对于传统做法的精确喷洒。葡萄园中这种创新概念可以减少化学品的使用并提高产品的成本效益。                    

CATCH（黄瓜收集-绿色田野实验）子项目的目标是开发一个灵活、可重配置且具有成本效益的UGV，可以帮助在户外田野中进行收割。特别地，开发的UGV已经在黄瓜收割上进行了测试。

INJERROBOTS（通用的为幼苗接枝的机器人系统）子项目提议开发两个灵活、协作的机器人臂，可以为园艺植物如番茄、辣椒、茄子、黄瓜、甜瓜和西瓜进行接枝。

2. WaterBee

WaterBee（低成本、易用的智能灌溉调度系统）是一个旨在通过在农业部门明智地管理水资源来减少水浪费的欧盟项目。为此，设计了一个使用土壤湿度传感器的智能灌溉系统，该传感器集成在低成本的传感器网络中，并由智能软件进行管理。具体来说，在种植区域部署了 ZigBee 无线传感器网络，为实际的实时土壤湿度状况提供连续测量，这比以前任何其他已知方法更准确、密度更高。结合历史和预测气象数据，智能软件可以更准确地确定作物的需水量。

WaterBee DA（WaterBee示范行动）是成功的WaterBee项目的下一阶段。开发的原型已在欧洲各地种植各种农作物的真实农田中进行了 15 个月的测试和评估。上述示范行动已在爱沙尼亚、意大利、马耳他、瑞典、西班牙和英国的12个田地中进行。

在对各种作物和不同种植条件的试验进行评估期间，对参与的农民有以下益处：(a) 平均节水率达到 21%，最高节水率高达 44%，(b) 减少灌溉用水灌溉活动的回报率高达 23%，(c) 出色的投资回报 (ROI)，因为对于 1.5 公顷的小型农场，WaterBee 系统的偿还期预计为 5 年。

3. Smart-AKIS

欧盟项目Smart-AKIS （欧洲农业知识和创新系统（AKIS）致力于智慧农业技术的创新驱动研究）旨在收集和传播欧洲智慧农业领域的最佳实践。具体来说，其主要概念是实施一个自给自足的主题网络，包含现有的科学知识以及最佳实践，并以农业实践者易于理解和使用的格式提供。在这个方面，SMART-AKIS试图弥合研究和农业最终用户之间的鸿沟。该项目基于五个欧盟项目的结果，分别是VALERIE、SOLINSA、PRO-AKIS、FRACTALS和AGRISPIN。

经过近三年，SMART-AKIS主题网络在在线平台上展示和评估了200多种智慧农业解决方案，超过50种解决方案被农民和农学家采纳。

4. SWEEPER

欧盟项目SWEEPER（甜椒采摘机器人）旨在开发一个能够在温室中采摘辣椒的UGV，从而减轻农场工人从事的不舒适和重复的任务。具体来说，开发的机器人系统试图克服该领域之前实施中的障碍，如速度慢和选择正确水果的成功率仅为33%。

已实施的UGV（图3）已经为辣椒采摘而设计和测试，但它可以轻松修改以适应其他作物和任务，如采摘苹果和葡萄或喷洒。SWEEPER项目基于之前的一个由欧盟资助的项目，名为CROPS，在该项目上为辣椒实施了收割技术，如定位和果实成熟度检测。                           

5. VINEROBOT

VINEROBOT (葡萄园机器人) 是一个欧盟项目，旨在开发一种能够监测葡萄生长的新型无人地面车(UGV)。更具体地说，该UGV将负责葡萄园管理，如葡萄产量、营养生长、水分胁迫和葡萄成分，以实现更好的葡萄合成和葡萄酒品质。这种自动化方法能够比现有的手持设备传统方法提供更好的结果。此外，与飞机或无人机的空中监控相比，它可以提供更好的效果和更好的图像质量。

开发的VINEROBOT (图4) 配备了人工智能和机器学习技术，以便不断提高其在葡萄园管理方面的能力。                       

6. VINBOT

VINBOT（自主云计算葡萄园机器人，用于优化产量管理和葡萄酒质量）开发了一个负责葡萄园监测和管理的UGV。它负责决策在葡萄产量估计和相关冠层特征、生成作物地图，并记录资产的状态和位置等任务。此外，它配备了传感器，使其能够在葡萄园中自主漫游，并监测葡萄和葡萄串，无需人工干预地预测未来的产量。所有生成的信息都上传到云端，提供给葡萄酒生产者一种易于使用的方式，使他们有机会进行准确的决策。

VINBOT (图5)并不适合个体葡萄种植者，因为它仍然很昂贵，但它可能适合服务提供商和葡萄酒生产商。          

7. FIGARO

FIGARO （灵活精确的灌溉平台，用于提高农场规模的水生产力）是一个欧盟资助的项目，重点是水管理，以减少淡水的使用。拟议的实施方案包括基于新精密技术的具有成本效益的精密灌溉管理系统，并在欧洲许多国家同时进行了测试。更详细地说，土壤、水和植物传感器放置在田野周围，他们的测量与从本地气象站上传到FIGARO灌溉管理平台的信息相结合。根据这些信息的分析，开发的决策支持系统为农民提供了具体而准确的建议，告诉他们何时以及如何灌溉他们的作物。

8. Flourish

欧盟资助的Flourish项目（精密农业的航空数据采集和分析，以及自动化地面干预）旨在弥合现有的和期望的自主机器人解决方案之间的差距。为此，Flourish提议并开发了一种与自主小型多旋翼无人机和多功能UGV（图6）相结合的机器人解决方案。开发的无人机可以提供来自航拍的适当信息，而UGV可以执行有针对性的任务。例如，无人机可以勘查田地，并确定何时需要除草。UGV使用此信息导航到田野的关注区域，并在精确扫描作物后，对每种植物进行分类，并只在检测到的杂草上喷洒。Flourish项目已在甜菜和向日葵田中进行测试和评估。             

9. PANtHEOn

PANtHEOn （榛子果园的精密农业）是一个正在进行的欧盟资助的项目，旨在开发一个适合于精准农业使用的工业监控和数据采集（SCADA）系统的农业等效项。该联盟将使用有限数量的 UGV 和无人机（图 7）以单个植物的分辨率正确收集信息并执行典型的农业操作。所有获得的数据都将收集在中央操作单元中进行分析，并在现场进行自动操作，例如灌溉系统的调节。此外，农学家可以使用该系统作为他们决策的支持。拟议的 SCADA 基础设施将在大型榛子果园进行测试和评估，预期结果是：(a) 增加榛子产量，(b) 减少农药使用，(c) 环保用水，以及 (d) 简化大型果园的管理。                     

10. FOODIE

EU资助的FOODIE项目（欧洲的农场导向开放数据）旨在基于云计算开发一个开放平台中心，以提供与农业部门相关的数据管理的计算和存储资源。现有的开放数据集、数据出版物和来自异构数据源的数据链接用于向任何感兴趣的利益相关者提供服务。具体来说，FOODIE平台包含地图、采样数据、产量和施肥等农业数据。此外，还将提供陆地卫星图像、农产品统计指标、自然数据、土壤数据、水文气象数据等公共开放数据，以及VHR卫星图像和正射影像等商业数据。最后，该平台包含自愿收集的数据，例如来自农业生产和 OpenStreetMap 的数据。

FOODIE主要针对四个用户群，即农业部门、公共部门的利益相关者、对真实数据进行大规模实验感兴趣的研究人员以及信息通信技术公司。

11. ERMES

ERMES （基于地球观测的水稻信息服务模型）是一个欧盟资助的项目，旨在为区域和地方尺度的水稻部门提供服务。首先，已开发了区域水稻服务（RRS）作为一个向公共机关提供的区域规划服务。具体来说，定制的农业监测系统被用来监测作物状态和区域产量估算，以及警告潜在的生物和非生物风险。其次，为了支持私营部门，地方水稻服务（LRS）提供了诸如产量变异模式、作物损坏和潜在生物和非生物风险的信息。ERMES项目使用的数据来自卫星图像、无人机的航空视图以及现场测量。

12. ENORASIS

欧盟资助的ENORASIS项目（环境优化的灌溉管理与高精度卫星数据的综合使用和集成）旨在为农民提供智能管理工具和服务，优化水的使用。特别是，该项目为农民带来的好处是降低运营成本，提高财产价值，并消除水流失污染。此外，ENORASIS对水公司的影响是增加运营计划能力、智能水价模型和长期决策投资规划。为实现这一目标，项目联盟已开发并测试了许多创新的技术、方法和模型，如基于卫星观测的天气预报系统、优化技术的智能灌溉系统和无线传感器网络用于现场测量和监测。

13. FRACTALS

欧盟资助的FRACTALS项目（未来互联网启用的农业应用）旨在支持ICT中小企业利用FIWARE平台并实现适合农业部门市场的创新应用。经过来自欧洲公司的提案公开征集，其中46家获得了资金支持，创建了他们的市场准备应用。其中，三个是智能农业领域的，分别是N-eXpert、Smart-Plant和OLIWES。特别是，它们旨在实施农场管理信息系统，支持农民在决策中。

特别是，N-eXpert旨在减少资源投入，从而降低生产成本。基于田间营养状态和需求差异的空间模式，实施了一个农场管理信息系统，帮助农民根据最新的施肥规定规划他们的施肥策略。因此，使用指定数量的营养物质在需要的时候和地方，他们产生了最佳的产量形成和最小化营养物质的损失。

Smart-Plant子项目旨在帮助农民通过实施的ICT在线解决方案优化他们的生产。此解决方案能够实时提供可能出现的害虫和疾病风险，这些数据是从田间收集的。

OLIWES子项目已开发了一个农场管理信息系统，支持农民预防疾病，减少损坏，并减少在橄榄农场上使用的杀虫剂的使用。该系统使用历史和地理位置数据、公告和算法，为任何个体情况创建一个完整的场景。

14. MISTRALE

欧盟资助的MISTRALE项目（监测土壤湿度和水淹农业和环境区域）旨在为农民提供关于其田地的土壤湿度的相关信息。为此，它开发了一种集成到专用遥控飞行系统 (RPAS) 中的 GNSS 反射测量传感器。收集的图像用于创建土壤湿度图和洪水区域监测。所开发的系统在葡萄园和马铃薯田中进行了测试和评估。在葡萄园领域，结果并不令人满意，因为葡萄酒根部的深度超出了GNSS-R的穿透深度。然而，在土豆领域，结果是有希望的，因为土豆的根在传感器的探测深度之内。

15. GATES

GATES项目（利用游戏技术培训智能农业专业人员）是一个由欧盟资助的项目，旨在开发基于游戏的培训平台，并传授农业人员关于智能农业在农业中的适用性。尤其是，他们被教授有关可用设备、经济效益以及智能农业对环境的影响。开发的游戏拥有易于使用的界面，提供愉快的游戏体验，并可在各种平台上使用，如Android、iOS、Windows和Web。它有三种不同的游戏模式：“主要故事”、“成为专家”和“模拟”游戏模式。具体来说，第一个游戏模式重点是提高玩家对现有智能农业技术及其应用所带来的好处的认识。第二种模式专注于更复杂的场景，使玩家深入了解传感器、机械、软件和服务等各个方面。最后，在第三种游戏模式中，使用来自欧洲不同气候带的往年天气数据、产量数据和土壤数据等真实数据。因此，用户可以在特定地区选择他们的作物，在模拟模式下使用真实数据进行培训。在季节结束时，他们能够与其他玩家比较自己的表现。这款游戏主要针对各种用户群体，如农学学生、农业顾问、销售代理和农民。

16. ROMI

ROMI项目（微型农场机器人）是一个正在进行的项目，针对微型农场。该联盟旨在开发一个UGV（无人地面车辆），能够执行除草、作物监测以及收集任何单个植物的详细信息等任务。UGV也将得到UAV（无人机）的支持，负责从整个作物中获取全球信息。通过现场数据采集的先进3D植物分析将提供有用的信息，帮助农民做出决策。ROMI将使用新的自适应学习技术来处理未预测到的情况。预期的好处是农民的人工劳动减少25%，以及生产率的提高。

17. WEAM4i

WEAM4i项目（灌溉用水和能源高级管理）的目标是开发一个智能电网系统，减少智能灌溉系统中的水和能源消耗。此外，该项目的另一个目标是实施一个ICT云平台，为本地田野中的现有灌溉系统提供决策支持系统(DSS)应用。在三个欧盟国家进行了所提议技术的演示和评估，结果在水使用和能源消耗方面都令人满意。

18. CHAMPI-ON

CHAMPI-ON项目（新鲜市场采摘和处理蘑菇的全自动系统）是一个由欧盟资助的项目，已经开发了一个自动机器人机制，用于采摘和处理“姬松茸-双孢蘑菇”蘑菇。具体来说，机器人系统配备了一个相机，能够识别下一个具有适当生长水平的蘑菇。然后，机器人手臂接手收割并将其放置在托盘上。为了完成这项任务，已经使用图像处理算法来识别38-60毫米大小的蘑菇，并确保不损坏选中的蘑菇或邻近的蘑菇。与其他自动化机制相比，该系统的好处是减少 80% 的劳动力，并且防止了蘑菇的白皮受到损坏。

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