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無人農場

鎖定
無人農場就是人工不進入農場的情況下,採用物聯網、大數據、人工智能、5G、機器人等新一代信息技術,通過對農場設施、裝備、機械等遠程控制或智能裝備與機器人的自主決策、自主作業,完成所有農場生產、管理任務的一種全天候、全過程、全空間的無人化生產作業模式。無人農場的本質是實現機器換人。
無人農場通過對農業生產資源、環境、種養對象、裝備等各要素的在線化、數據化,實現對種植養殖對象的精準化管理、生產過程的智能化決策和無人化作業,其中物聯網、大數據與雲計算、人工智能與機器人三大技術起關鍵性作用。
物聯網技術可以確保動植物生長在最佳的環境下;可以動態感知動植物的生長狀態,為生長調控提供關鍵參數;可以為裝備的導航、作業的技術參數獲取提供可靠保證;確保裝備間的實時通信。
大數據技術提供農場多源異構數據的處理技術,進行去粗存精、去偽存真、分類等處理方法;能在眾多數據中進行挖掘分析和知識發現,形成有規律性的農場管理知識庫;能對各類數據進行有效的存儲,形成歷史數據,以備農場管控進行學習與調用;能與雲計算技術和邊緣計算技術結合,形成高效的計算能力,確保農場作業,特別是機具作業的迅速反應。 [1] 
中文名
無人農場
外文名
Unmanned farm
管理方式
遠程控制或智能裝備與機器人的自主決策、自主作業
關鍵技術
物聯網、大數據與雲計算、人工智能與機器人

無人農場概況介紹

無人農場就是人工不進入農場的情況下,採用物聯網、大數據、人工智能、5G、機器人等新一代信息技術,通過對農場設施、裝備、機械等遠程控制或智能裝備與機器人的自主決策、自主作業,完成所有農場生產、管理任務的一種全天候、全過程、全空間的無人化生產作業模式。無人農場的本質是實現機器換人。
無人農場通過對農業生產資源、環境、種養對象、裝備等各要素的在線化、數據化,實現對種植養殖對象的精準化管理、生產過程的智能化決策和無人化作業,其中物聯網、大數據與雲計算、人工智能與機器人三大技術起關鍵性作用。
物聯網技術可以確保動植物生長在最佳的環境下;可以動態感知動植物的生長狀態,為生長調控提供關鍵參數;可以為裝備的導航、作業的技術參數獲取提供可靠保證;確保裝備間的實時通信。
大數據技術提供農場多源異構數據的處理技術,進行去粗存精、去偽存真、分類等處理方法;能在眾多數據中進行挖掘分析和知識發現,形成有規律性的農場管理知識庫;能對各類數據進行有效的存儲,形成歷史數據,以備農場管控進行學習與調用;能與雲計算技術和邊緣計算技術 [5]  結合,形成高效的計算能力,確保農場作業,特別是機具作業的迅速反應。
人工智能技術一方面給裝備端以識別、學習、導航和作業的能力,另一方面為農場雲管控平台提供基於大數據的搜索、學習、挖掘、推理與決策技術,複雜的計算與推理都交由雲平台解決,給裝備以智能的大腦。隨着三大技術的不斷進步、完善與成熟,機器換人不斷成為可能。 [1] 
農業機器人領導者率先提出“機器人+物聯網,才是更完備的無人農場”。數字化無人農場建成後,未來將以5G通訊、物聯網、大數據、人工智能等技術為支撐,通過氣象、土壤、水質等相關傳感器以及蟲情分析儀、孢子捕捉儀等傳感設備,在試驗田上實時採集數據,由AI技術分析結果並及時反饋給農業工作者。屆時,掌握先進技術的“新農人”將根據“情報”,遠程操控無人農機完成大規模的農業種植。 [2] 
隨着科技水平的發展,我國農業從傳統模式發展至如今的現代化作業,在5G的加持下,物聯網、雲計算、精準技術等將推進農業產業的發展,實現最佳的資源利用和最少的成本投入,達到農作物生產、運輸和銷售的智能化管理,打造5G時代下智慧農業。 [3] 

無人農場發展歷史

2022年5月18日,由工業和信息化部指導,中國發布了首個智能農機技術路線圖。工業和信息化部相關負責人指出,到“十四五”末期,中國平原地區主要糧食作物將全面普及以導航技術為主、具備自動行走能力的智能農機裝備,在集中連片的大型平原地區農場,具備高度自主行走能力的智能農機、完全自主行走能力的農機將成為作業主力,形成一批商業化的無人農場。 [8] 
2022年5月,貴州首個水稻無人農場在劍河縣正式投入運營。 [9] 
2022年5月29日消息,海淀正式啓動首個京西稻無人農場建設,將實現京西稻種植由傳統人工管控到遠程數字化、智能化管控,打造農業生產新場景。 [10] 
2022年8月15日,北京市首個生產型蔬菜無人農場總結髮佈會在昌平區陽坊鎮政府召開。 [13] 

無人農場應用場景

豐疆智能在上海崇明打造國內首個“5G+智慧農機”示範應用場景 [4] 
5G+智慧農機 5G+智慧農機
同時在崇州都市農業產業功能區成功落地四川省首個“5G+智能農機”示範應用。通過5G信號遠程下達指令後,無人駕駛收割機迅速進入稻田,在稻浪中自動規劃路線、自動轉彎、自如進退、精準作業,嫺熟高效地完成一塊塊稻田收割,通過全面機械化、智能避障、遠程遙控、無人駕駛等方式,逐步實現對農業生產中耕、種、管、收等環節的全方位支撐。在5G技術大帶寬、低延時等優勢加成下,網絡時延可以控制在20毫秒以內,讓無人駕駛農機的穩定性、安全性大幅提升,未來將實現農機全方位、高速度地探查周邊環境,將提升智能農機的安全性與可操作性,實現更精準的定位服務,逐步實現對全區所有納網農機的高效運行管理。 [3] 
河北
河北一直是中國重要的糧食產區,特色農業也遍地開花。為促進糧食高產、農業增效,河北在部分地區推行“無人農場”“無人果園”建設,通過一台台安裝智能管理設備的機械,技術人員遠程操控設備就能實時瞭解麥田、果園中的情況。
農田作業由機械化走向智能化,不但省時省力、節水節肥、再次降低農業生產成本、提升農產品質量,還有效解決了部分土地無人管理的情況,實現了經濟效益與社會效益“雙豐收”。 [6] 
黑龍江省
2022年4月23日,科技創新2030—“新一代人工智能”重大項目《羣體智能自主作業智慧農場》項目啓動暨實施方案論證會在哈爾濱舉行。“中國糧倉”黑龍江省23日啓動一項“智慧農業”項目,投資1.5億元人民幣,將研製無人農機系統,建設“無人農場”。
此項目將研製4種羣體智能自主無人農機系統樣機,實現5台套以上同環節、100台套以上跨環節人工智能設備協同作業;人工智能設備還將實現無人施用種子、肥料和農藥等作業,施用精度在95%以上,此類人工智能可連續工作10小時以上。此項目還將構建“智慧農場大腦”等。 [7] 
安徽省
作為智慧農業的一種生產方式,安徽省“無人農場”種植的小麥在耕、種、管、收等方面都實行無人作業。不僅提高了農業生產作業效率,還引領着未來智慧農業發展新方向。
安徽省首個“無人農場”譙城示範基地的夏收場景。啓動、轉彎、收割,麥地裏收割機在作業,可是駕駛座位上卻是空空蕩蕩,只見機器不見人,所過之處,顆粒歸倉。 [11] 
安徽省“無人農場”
海淀開建首個京西稻無人農場
京西稻無人農場是由上莊鎮與北京中關村科學城創新發展有限公司、北京博創聯動科技有限公司共同打造,將把高科技運用到農業的耕種管收等各個環節,建設一個由物聯網、大數據以及5G技術相結合的智慧農場項目。 [12] 
參考資料
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