未来农业的典型:无人农场

2023-12-08 17:32:27 longzhousoft 22

近年来,中国的农业发展也在不断的更新迭代中,互联网农业,智慧农业、数字农业、智能农业这些新奇的技术词汇也开始和农业密不可分。从靠人,靠机械,再到靠数据、靠人工智能、机器人...每一步也是人的进步。近年来,城市化的进程加速了“年轻人不愿干农业”、“农业没人干”的客观现状。那么“机器替代人”便成了一种契合当下的最成功的落地模式,一定是“无人农场”。

 

无人农场已成为资本、政府、企业“热捧”的新业态、也将成为未来农业的典型业态。那么,弄清楚“无人农场”到底为谁建设、谁才是“无人农场”的主人、“无人农场”解决中国农业什么问题应运而生……


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无人农场

 

字面意思理解“不用人下田”、“不用人做农事操作”的农场。在农田里,无人拖拉机、无人插秧机、无人收割机……从耕地、播种、施肥、灌溉到收获,整个农业生产过程只需要操作手机和电脑系统,农民实现“坐在办公室种田”、“不用下田”、“减少下田频次”的梦想。

 

中国工程院院士罗锡文用了五句话来概括无人农场:“耕种管收生产环节全覆盖;机库田间转移作业全自动;自动避障异况停车保安全;作物生产过程实施全监控;智能决策精准作业全无人。”无人农场的本质是实现机器换人。另外,无人农场通过对农业生产资源、环境、种养对象、装备等各要素的在线化、数据化,实现对种植养殖对象的精准化管理、生产过程的智能化决策和无人化作业,其中物联网、大数据与云计算、人工智能与机器人三大技术能关键性作用。


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无人农场核心技术

 

无人农场想要实现“无人”的情况下,就需要做到技术、科技、数字、人工智能、机器、信息技术等技术的综合应用。关于它的核心技术有以下几个方面:


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物联网技术:确保动植物生长的环境,动态感知动植物的生长状态,提供关键参数,技术参数获取提供可靠保证,以确保装备间的实时通信。

 

云计算大数据技术:提供农场多源异构数据的处理技术,进行去粗存精、去伪存真、分类等处理方法,在众多数据中挖掘分析,形成规律性的农场管理知识库,存储各类数据,形成历史数据,以备管控随时学习与调用,还能与云计算技术和边缘计算技术结合,形成高效的计算能力,确保农场作业,特别是机具作业的迅速反应。

 

人工智能技术:给装备端识别、学习、导航和作业能力,另一方面为农场云管控平台提供基于大数据的搜索、学习、挖掘、推理与决策技术,复杂的计算与推理都交由云平台解决,给装备以智能的大脑。

 

农业机器人设备:无人农场的核心。在物联网技术、云计算、人工智能技术及5G信息技术加持下,植保无人机、插秧机、收割机、采摘机等智能设备、智能农机成功替代了“人”,执行相关的命令及操作,完成播种、耕作、病虫害监测、收割、采摘等农事作业。

 

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无人农场类型

 

无人大田:是最早的无人农场类型。目前我国农机自动导航驾驶系统已经在大田种植中开始规模化推广应用,随着应用技术的成熟、决策模型精度的提高,在未来十四五期间,我国大田种植在装备质量、机具种类、智能化水平上发展升级趋势将会加快。

 

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无人果园:通过引进并创新了网室保护性栽培、欧洲脱毒苗木、矮砧宽行密植栽培、全程机械化管理、农业物联网等先进技术,实现了果园标准化生产技术的集成应用与示范推广。未来无人果园需进一步技术集成与创新,研发地面传感器、高分辨率航天、航空影像多维度感知,采集数据的实时回传,达到及时、全面了解果园生产状况;开展果业生产、储运、销售数字化研究,制定各环节数字化标准,实现果业产业全链条数字化呈现;通过云服务、边缘计算设备、智能作业前端装备实现云边端一体化的农业智能作业新模式。

 

无人温室:是集数字化、智能化于一体的无人温室大棚种植。目前我国以无土栽培、立体种植、自动化管理为特征的植物工厂研发和产品水平较为先进,已具备自主知识产权的成套技术设备,但我国设施农业机械化率仅30%左右。因而,在十四五期间,我国无人温室需进一步提升设施栽培生产技术的自动化、智能化、机械化水平,从环境调控自动化、生产过程无人化、分级包装智能化等重点方面入手,发展具有自主知识产权的设施农业机器人。

 

无人牧场:是指畜禽育种、繁育、饲养和疾病防疫等环节以及产后运输、处理等全过程的无人化精细养殖模式。牧场无人化精细养殖,降低了畜禽死亡率,提升了畜、禽质量,实现了畜、禽养殖场的机器代人目的。无人牧场也是未来牧场发展的大趋势。

 

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无人农场政策助推

 

农业一直深受政策的影响。每一次的变革,均来自政策的牵引或助推。近年来,为了破解种地难题,各级政府和行业部门纷纷出台并落地“智慧示范农场”、“无人农场”等等相关政策,推动“无人农场”的发展。

 

早在2020年10月,国家发布《第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》的相关文件,提出“通过农业大数据与人工智能等技术,创新发展农业智能装备,提高涉农人员运用信用信息与知识水平和管理决策能力,核心解决卡脖子与短板技术、农村劳力短缺、人工成本高的问题,确保农业安全自主可控。”

 

2021年2月,国家层面还发布《关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》,提出“建立农业农村大数据体系,推动新一代信息技术与农业生产经营深度融合”。


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今年5月,由工业和信息化部指导,中国发布了首个智能农机技术路线图。工业和信息化部相关负责人指出,到“十四五”末期,中国平原地区主要粮食作物将全面普及以导航技术为主、具备自动行走能力的智能农机装备,在集中连片的大型平原地区农场,具备高度自主行走能力的智能农机、完全自主行走能力的农机将成为作业主力,形成一批商业化的无人农场。

 

除了国家级政策之外,各级地方政府也在落地无人农场政策,。比如,广东省“十四五”规划明确提出强化农业科技支撑,大力发展智慧农业,并提出建设农业人工智能装备研究中心,打造10个粤港澳大湾区无人农场。江苏无锡市、上海嘉定区、北京海淀区、浙江嘉兴市、四川成都市、安徽亳州市、广西马山县、湖南长沙市等100多个县市区积极加码无人农场。


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