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提前布局無人農(nóng)場 加速推進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)
無人農(nóng)場就是人工不進入農(nóng)場的情況下,采用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G、機器人等新一代信息技術,通過對設施、裝備、機械等遠程控制、全程自動控制或機器人自主控制,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的發(fā)展,英國、美國、以色列、荷蘭、德國、日本等發(fā)達國家陸續(xù)開始構建無人大田農(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。
三大技術支撐機器換人
無人農(nóng)場通過對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、環(huán)境、種養(yǎng)對象、裝備等各要素的在線化、數(shù)據(jù)化,實現(xiàn)對種植養(yǎng)殖對象的精準化管理、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)與云計算、人工智能與機器人三大技術起關鍵性作用。
物聯(lián)網(wǎng)技術可以確保動植物生長在**佳的環(huán)境下;可以動態(tài)感知動植物的生長狀態(tài),為生長調(diào)控提供關鍵參數(shù);可以為裝備的導航、作業(yè)的技術參數(shù)獲取提供可靠保證;確保裝備間的實時通信。
大數(shù)據(jù)技術提供農(nóng)場多源異構數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)中進行挖掘分析和知識發(fā)現(xiàn),形成有規(guī)律性的農(nóng)場管理知識庫;能對各類數(shù)據(jù)進行有效的存儲,形成歷史數(shù)據(jù),以備農(nóng)場管控進行學習與調(diào)用;能與云計算技術和邊緣計算技術結(jié)合,形成高效的計算能力,確保農(nóng)場作業(yè),特別是機具作業(yè)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(yè)的能力,另一方面為農(nóng)場云管控平臺提供基于大數(shù)據(jù)的搜索、學習、挖掘、推理與決策技術,復雜的計算與推理都交由云平臺解決,給裝備以智能的大腦。隨著三大技術的不斷進步、完善與成熟,機器換人不斷成為可能,無人農(nóng)場未來可期。
雖然不同應用場景下無人農(nóng)場的具體表現(xiàn)形式不同,但大致都由四大系統(tǒng)組成:一是基礎設施系統(tǒng)。該系統(tǒng)提供無人農(nóng)場基礎工作條件和環(huán)境,是無人農(nóng)場的基礎物理構架,為農(nóng)場無人化作業(yè)提供工作環(huán)境保障。二是實時測控系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要功能是感知環(huán)境、感知種養(yǎng)對象的生長狀態(tài)、感知裝備的工作狀態(tài),保障實時通信,進行作業(yè)端的智能技術以及精準變量作業(yè)控制。三是農(nóng)場管控云平臺系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負責各種信息、數(shù)據(jù)、知識的存儲、學習,負責數(shù)據(jù)處理、推理、決策的云端計算,負責各種作業(yè)指令、命令的下達,是無人農(nóng)場的神經(jīng)中樞。四是智能裝備系統(tǒng)。移動裝備系統(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)都需要移動系統(tǒng)與固定系統(tǒng)配合作業(yè),實現(xiàn)對人工作業(yè)的替換。
加強研究規(guī)劃,優(yōu)化政策環(huán)境
無人農(nóng)場是對農(nóng)業(yè)勞動力的徹底解放,代表著**先進農(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,必將引領我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。在當前突發(fā)疫情的情況下,無人農(nóng)場更能發(fā)揮其絕對的優(yōu)勢,確保在重大災情疫情下,不影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和產(chǎn)品供應。從現(xiàn)在開始布局無人農(nóng)場技術研發(fā)、模式集成、商業(yè)機制、支撐政策,對加速推進我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展意義重大。
一要加強無人農(nóng)場理論、技術、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、技術體系、產(chǎn)業(yè)體系和商業(yè)模式及運行機制上,仍有許多問題值得進一步深入探索。統(tǒng)籌技術、標準、人才和基地建設,著力突破核心關鍵技術,通過技術轉(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,促進無人農(nóng)場技術試驗示范與產(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)場技術研發(fā)、轉(zhuǎn)化、推廣、應用和服務過程中的重大問題,做好頂層設計,制定無人農(nóng)場在農(nóng)業(yè)主導產(chǎn)業(yè)和特色區(qū)域的發(fā)展方向、重點領域、發(fā)展模式及推進路徑,合理布局無人農(nóng)場重大應用示范和產(chǎn)業(yè)化項目,強化政府對無人農(nóng)場工作的宏觀指導和統(tǒng)籌協(xié)調(diào),集聚項目、資金、科技、人才等資源,促進無人農(nóng)場全天候、全系統(tǒng)、全過程、全空間的應用發(fā)展。
三要探索無人農(nóng)場發(fā)展商業(yè)模式。無人農(nóng)場**終都要商業(yè)化企業(yè)化。要充分發(fā)揮協(xié)會、聯(lián)盟、企業(yè)的作用,構建以應用需求為牽引、以企業(yè)為主體、以市場需求為導向、產(chǎn)學研相結(jié)合的無人農(nóng)場合作發(fā)展模式,鼓勵大型農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)積極探索。
四要進一步優(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)化應用模式和可持續(xù)發(fā)展機制,需要政府構建無人農(nóng)場發(fā)展的政策環(huán)境,加快制定包括補貼、投資、金融、信貸、稅收、重大項目建設等一攬子政策支撐體系,扶持企業(yè)發(fā)展,刺激消費需求和民營資本進入,促進無人農(nóng)場產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
(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副主任委員、中國農(nóng)業(yè)大學信息與電氣工程學院教授)
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