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提前布局无人农场 加速推进现代农业
      
原发表日期: 2020-02-26  原作者: 李道亮  文章来源: 农民日报  
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  无人农场就是人工不进入农场的情况下,采用物联网、大数据、人工智能、5G、机器人等新一代信息技术,通过对设施、装备、机械等远程控制、全程自动控制或机器人自主控制,完成所有农场生产作业的一种全天候、全过程、全空间的无人化的生产作业模式。

  随着物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术的发展,英国、美国、以色列、荷兰、德国、日本等发达国家陆续开始构建无人大田农场、无人猪场、无人渔场。2019年,我国山东、福建、北京等地也开始了无人大田农场、无人猪场的探索,无人农场作为未来农业的一种新模式,已经开启。

三大技术支撑机器换人

  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起关键性作用。

  物联网技术可以确保动植物生长在最佳的环境下;可以动态感知动植物的生长状态,为生长调控提供关键参数;可以为装备的导航、作业的技术参数获取提供可靠保证;确保装备间的实时通信。

  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;能在众多数据中进行挖掘分析和知识发现,形成有规律性的农场管理知识库;能对各类数据进行有效的存储,形成历史数据,以备农场管控进行学习与调用;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。

  人工智能技术一方面给装备端以识别、学习、导航和作业的能力,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。随着三大技术的不断进步、完善与成熟,机器换人不断成为可能,无人农场未来可期。

  虽然不同应用场景下无人农场的具体表现形式不同,但大致都由四大系统组成:一是基础设施系统。该系统提供无人农场基础工作条件和环境,是无人农场的基础物理构架,为农场无人化作业提供工作环境保障。二是实时测控系统。该系统主要功能是感知环境、感知种养对象的生长状态、感知装备的工作状态,保障实时通信,进行作业端的智能技术以及精准变量作业控制。三是农场管控云平台系统。该系统主要负责各种信息、数据、知识的存储、学习,负责数据处理、推理、决策的云端计算,负责各种作业指令、命令的下达,是无人农场的神经中枢。四是智能装备系统。移动装备系统与固定装备系统是农场作业的执行者,多数情况下无人农场的作业都需要移动系统与固定系统配合作业,实现对人工作业的替换。

加强研究规划,优化政策环境

  无人农场是对农业劳动力的彻底解放,代表着最先进农业生产力,必将大幅度提高农业生产率、资源利用率、土地产出率,确保农产品品质以及农业绿色发展,是未来农业的发展方向,必将引领我国现代农业的发展方向。在当前突发疫情的情况下,无人农场更能发挥其绝对的优势,确保在重大灾情疫情下,不影响农业生产和产品供应。从现在开始布局无人农场技术研发、模式集成、商业机制、支撑政策,对加速推进我国现代农业发展意义重大。

  一要加强无人农场理论、技术、产品、商业模式研究。无人农场是新生事物,无人农场的理论体系、技术体系、产业体系和商业模式及运行机制上,仍有许多问题值得进一步深入探索。统筹技术、标准、人才和基地建设,着力突破核心关键技术,通过技术转让、联合开发、委托开发和共建研发基地、产业化中试基地,促进无人农场技术试验示范与产业化。

  二要编制无人农场发展规划。围绕无人农场技术研发、转化、推广、应用和服务过程中的重大问题,做好顶层设计,制定无人农场在农业主导产业和特色区域的发展方向、重点领域、发展模式及推进路径,合理布局无人农场重大应用示范和产业化项目,强化政府对无人农场工作的宏观指导和统筹协调,集聚项目、资金、科技、人才等资源,促进无人农场全天候、全系统、全过程、全空间的应用发展。

  三要探索无人农场发展商业模式。无人农场最终都要商业化企业化。要充分发挥协会、联盟、企业的作用,构建以应用需求为牵引、以企业为主体、以市场需求为导向、产学研相结合的无人农场合作发展模式,鼓励大型农业龙头企业积极探索。

  四要进一步优化和完善无人农场政策环境。无人农场是我国战略性新兴产业,还没有成熟的商业化应用模式和可持续发展机制,需要政府构建无人农场发展的政策环境,加快制定包括补贴、投资、金融、信贷、税收、重大项目建设等一揽子政策支撑体系,扶持企业发展,刺激消费需求和民营资本进入,促进无人农场产业化发展。

  (作者系农业农村部农业农村信息化专家咨询委员会副主任委员、中国农业大学信息与电气工程学院教授)

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