2020-02-26 11:37:48
無人農(nóng)場就是人工不進(jìn)入農(nóng)場的情況下，采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、機(jī)器人等新一代信息技術(shù)，通過對(duì)設(shè)施、裝備、機(jī)械等遠(yuǎn)程控制、全程自動(dòng)控制或機(jī)器人自主控制，完成所有農(nóng)場生產(chǎn)作業(yè)的一種全天候、全過程、全空間的無人化的生產(chǎn)作業(yè)模式。
隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，英國、美國、以色列、荷蘭、德國、日本等發(fā)達(dá)國家陸續(xù)開始構(gòu)建無人大田農(nóng)場、無人豬場、無人漁場。2019年，我國山東、福建、北京等地也開始了無人大田農(nóng)場、無人豬場的探索，無人農(nóng)場作為未來農(nóng)業(yè)的一種新模式，已經(jīng)開啟。
三大技術(shù)支撐機(jī)器換人
無人農(nóng)場通過對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、環(huán)境、種養(yǎng)對(duì)象、裝備等各要素的在線化、數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)種植養(yǎng)殖對(duì)象的精準(zhǔn)化管理、生產(chǎn)過程的智能化決策和無人化作業(yè)，其中物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、人工智能與機(jī)器人三大技術(shù)起關(guān)鍵性作用。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以確保動(dòng)植物生長在最佳的環(huán)境下；可以動(dòng)態(tài)感知?jiǎng)又参锏纳L狀態(tài)，為生長調(diào)控提供關(guān)鍵參數(shù)；可以為裝備的導(dǎo)航、作業(yè)的技術(shù)參數(shù)獲取提供可靠保證；確保裝備間的實(shí)時(shí)通信。
大數(shù)據(jù)技術(shù)提供農(nóng)場多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的處理技術(shù)，進(jìn)行去粗存精、去偽存真、分類等處理方法；能在眾多數(shù)據(jù)中進(jìn)行挖掘分析和知識(shí)發(fā)現(xiàn)，形成有規(guī)律性的農(nóng)場管理知識(shí)庫；能對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，形成歷史數(shù)據(jù)，以備農(nóng)場管控進(jìn)行學(xué)習(xí)與調(diào)用；能與云計(jì)算技術(shù)和邊緣計(jì)算技術(shù)結(jié)合，形成高效的計(jì)算能力，確保農(nóng)場作業(yè)，特別是機(jī)具作業(yè)的迅速反應(yīng)。
人工智能技術(shù)一方面給裝備端以識(shí)別、學(xué)習(xí)、導(dǎo)航和作業(yè)的能力，另一方面為農(nóng)場云管控平臺(tái)提供基于大數(shù)據(jù)的搜索、學(xué)習(xí)、挖掘、推理與決策技術(shù)，復(fù)雜的計(jì)算與推理都交由云平臺(tái)解決，給裝備以智能的大腦。隨著三大技術(shù)的不斷進(jìn)步、完善與成熟，機(jī)器換人不斷成為可能，無人農(nóng)場未來可期。
雖然不同應(yīng)用場景下無人農(nóng)場的具體表現(xiàn)形式不同，但大致都由四大系統(tǒng)組成：一是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供無人農(nóng)場基礎(chǔ)工作條件和環(huán)境，是無人農(nóng)場的基礎(chǔ)物理構(gòu)架，為農(nóng)場無人化作業(yè)提供工作環(huán)境保障。二是實(shí)時(shí)測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要功能是感知環(huán)境、感知種養(yǎng)對(duì)象的生長狀態(tài)、感知裝備的工作狀態(tài)，保障實(shí)時(shí)通信，進(jìn)行作業(yè)端的智能技術(shù)以及精準(zhǔn)變量作業(yè)控制。三是農(nóng)場管控云平臺(tái)系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)各種信息、數(shù)據(jù)、知識(shí)的存儲(chǔ)、學(xué)習(xí)，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理、推理、決策的云端計(jì)算，負(fù)責(zé)各種作業(yè)指令、命令的下達(dá)，是無人農(nóng)場的神經(jīng)中樞。四是智能裝備系統(tǒng)。移動(dòng)裝備系統(tǒng)與固定裝備系統(tǒng)是農(nóng)場作業(yè)的執(zhí)行者，多數(shù)情況下無人農(nóng)場的作業(yè)都需要移動(dòng)系統(tǒng)與固定系統(tǒng)配合作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人工作業(yè)的替換。
加強(qiáng)研究規(guī)劃，優(yōu)化政策環(huán)境
無人農(nóng)場是對(duì)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的徹底解放，代表著最先進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，必將大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率、資源利用率、土地產(chǎn)出率，確保農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)以及農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展，是未來農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，必將引領(lǐng)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。在當(dāng)前突發(fā)疫情的情況下，無人農(nóng)場更能發(fā)揮其絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，確保在重大災(zāi)情疫情下，不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品供應(yīng)。從現(xiàn)在開始布局無人農(nóng)場技術(shù)研發(fā)、模式集成、商業(yè)機(jī)制、支撐政策，對(duì)加速推進(jìn)我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展意義重大。
一要加強(qiáng)無人農(nóng)場理論、技術(shù)、產(chǎn)品、商業(yè)模式研究。無人農(nóng)場是新生事物，無人農(nóng)場的理論體系、技術(shù)體系、產(chǎn)業(yè)體系和商業(yè)模式及運(yùn)行機(jī)制上，仍有許多問題值得進(jìn)一步深入探索。統(tǒng)籌技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、人才和基地建設(shè)，著力突破核心關(guān)鍵技術(shù)，通過技術(shù)轉(zhuǎn)讓、聯(lián)合開發(fā)、委托開發(fā)和共建研發(fā)基地、產(chǎn)業(yè)化中試基地，促進(jìn)無人農(nóng)場技術(shù)試驗(yàn)示范與產(chǎn)業(yè)化。
二要編制無人農(nóng)場發(fā)展規(guī)劃。圍繞無人農(nóng)場技術(shù)研發(fā)、轉(zhuǎn)化、推廣、應(yīng)用和服務(wù)過程中的重大問題，做好頂層設(shè)計(jì)，制定無人農(nóng)場在農(nóng)業(yè)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和特色區(qū)域的發(fā)展方向、重點(diǎn)領(lǐng)域、發(fā)展模式及推進(jìn)路徑，合理布局無人農(nóng)場重大應(yīng)用示范和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目，強(qiáng)化政府對(duì)無人農(nóng)場工作的宏觀指導(dǎo)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，集聚項(xiàng)目、資金、科技、人才等資源，促進(jìn)無人農(nóng)場全天候、全系統(tǒng)、全過程、全空間的應(yīng)用發(fā)展。
三要探索無人農(nóng)場發(fā)展商業(yè)模式。無人農(nóng)場最終都要商業(yè)化企業(yè)化。要充分發(fā)揮協(xié)會(huì)、聯(lián)盟、企業(yè)的作用，構(gòu)建以應(yīng)用需求為牽引、以企業(yè)為主體、以市場需求為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的無人農(nóng)場合作發(fā)展模式，鼓勵(lì)大型農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)積極探索。
四要進(jìn)一步優(yōu)化和完善無人農(nóng)場政策環(huán)境。無人農(nóng)場是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，還沒有成熟的商業(yè)化應(yīng)用模式和可持續(xù)發(fā)展機(jī)制，需要政府構(gòu)建無人農(nóng)場發(fā)展的政策環(huán)境，加快制定包括補(bǔ)貼、投資、金融、信貸、稅收、重大項(xiàng)目建設(shè)等一攬子政策支撐體系，扶持企業(yè)發(fā)展，刺激消費(fèi)需求和民營資本進(jìn)入，促進(jìn)無人農(nóng)場產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。（李道亮）
（作者系農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化專家咨詢委員會(huì)副主任委員、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授）
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