李道亮

編者的話(huà)：習(xí)近平總書(shū)記在剛剛閉幕的中央農(nóng)村工作會(huì)議上指出：“全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，是需要全黨高度重視的一個(gè)關(guān)系大局的重大問(wèn)題?！睕](méi)有農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化，就沒(méi)有國(guó)家現(xiàn)代化。發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，出路在科技。黨的十九屆五中全會(huì)明確提出要“建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)”。放眼世界，智慧農(nóng)業(yè)是大勢(shì)所趨。立足國(guó)情，智慧農(nóng)業(yè)是我國(guó)提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益和競(jìng)爭(zhēng)力的必然選擇。科學(xué)把握智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，探索符合中國(guó)實(shí)際的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展之路，是我們?cè)谛掳l(fā)展階段須要深入研究的一個(gè)重要課題。本期我們聚焦智慧農(nóng)業(yè)前沿問(wèn)題，邀請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者建言獻(xiàn)策。敬請(qǐng)垂注！

【摘要】無(wú)人農(nóng)場(chǎng)開(kāi)啟了未來(lái)農(nóng)業(yè)新模式，以“三全”無(wú)人化為最根本特征，其從遠(yuǎn)程測(cè)控走向自主作業(yè)經(jīng)歷了初級(jí)、中級(jí)、高級(jí)三個(gè)階段。未來(lái)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)將會(huì)依靠物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)與云計(jì)算、人工智能、智能裝備與機(jī)器人等四大共性關(guān)鍵技術(shù)助力，同時(shí)得益于基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、智能裝備系統(tǒng)、測(cè)控系統(tǒng)、農(nóng)場(chǎng)管控云平臺(tái)系統(tǒng)等四大系統(tǒng)的協(xié)同，將實(shí)現(xiàn)無(wú)人大田農(nóng)場(chǎng)、無(wú)人果園、無(wú)人溫室、無(wú)人牧場(chǎng)、無(wú)人漁場(chǎng)等五種類(lèi)型。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)將引領(lǐng)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)發(fā)展、生產(chǎn)現(xiàn)代化模式及農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略方向，在此過(guò)程中需加強(qiáng)對(duì)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)相關(guān)模式的研究，編制無(wú)人農(nóng)場(chǎng)發(fā)展規(guī)劃，探索無(wú)人農(nóng)場(chǎng)發(fā)展的商業(yè)模式，進(jìn)一步優(yōu)化和完善無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的政策環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】無(wú)人農(nóng)場(chǎng)? 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)? 農(nóng)業(yè)技術(shù)革命

【中圖分類(lèi)號(hào)】F303.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【DOI】10.16619/j.cnki.rmltxsqy.2020.24.007

無(wú)人農(nóng)場(chǎng)開(kāi)啟未來(lái)農(nóng)業(yè)新模式

農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷史是一個(gè)不斷利用先進(jìn)技術(shù)改進(jìn)生產(chǎn)工具，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、資源利用率、土地產(chǎn)出率，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、安全性、營(yíng)養(yǎng)水平，降低勞動(dòng)強(qiáng)度、農(nóng)產(chǎn)品成本、生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的過(guò)程。在先后經(jīng)歷了石器、青銅器、鐵器、機(jī)械化、電氣化階段后，新一代信息技術(shù)支持下的數(shù)字農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)正在世界各國(guó)如火如荼地展開(kāi)。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)的出現(xiàn)，一場(chǎng)新的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命正在悄然興起。2017年，英國(guó)哈珀亞當(dāng)斯農(nóng)業(yè)大學(xué)（Happer Adams University）研究小組率先創(chuàng)建世界第一個(gè)無(wú)人大田農(nóng)場(chǎng);同年，日本京都Spread公司創(chuàng)建第一個(gè)蔬菜無(wú)人農(nóng)場(chǎng)，挪威建立第一個(gè)無(wú)人漁場(chǎng);隨后，澳大利亞、韓國(guó)也陸續(xù)開(kāi)始建設(shè)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。

黨的十九屆五中全會(huì)站在“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)歷史交匯點(diǎn)的戰(zhàn)略高度提出，基本實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化要優(yōu)先發(fā)展農(nóng)業(yè)農(nóng)村，全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興，提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量效益和競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)施鄉(xiāng)村建設(shè)行動(dòng)，并首次在黨的全會(huì)上提出要建設(shè)智慧農(nóng)業(yè)。2019年，我國(guó)山東、福建、北京等地開(kāi)始探索無(wú)人大田農(nóng)場(chǎng)、無(wú)人水稻農(nóng)場(chǎng)和無(wú)人豬場(chǎng)。2020年，我國(guó)第一個(gè)無(wú)人漁場(chǎng)在廣州南沙建成。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)開(kāi)啟了未來(lái)農(nóng)業(yè)的新篇章。

“三全”無(wú)人化是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的最根本特征

無(wú)人農(nóng)場(chǎng)就是在勞動(dòng)力不進(jìn)入農(nóng)場(chǎng)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(guò)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(chǎng)生產(chǎn)作業(yè)的一種全新生產(chǎn)模式。全天候、全過(guò)程、全空間的無(wú)人化作業(yè)是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的基本特征，裝備代替勞動(dòng)力的所有工作是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的根本屬性。

全天候無(wú)人化就是從種植或養(yǎng)殖的開(kāi)始到結(jié)束，全天24小時(shí)人不進(jìn)入生產(chǎn)場(chǎng)地，所有業(yè)務(wù)工作都由機(jī)器完成。因此，需要對(duì)農(nóng)業(yè)動(dòng)植物的生長(zhǎng)環(huán)境和生長(zhǎng)狀態(tài)，以及所有農(nóng)場(chǎng)裝備自身的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)，需要農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)的安全、高效傳遞，云平臺(tái)在此基礎(chǔ)上下達(dá)指令開(kāi)展農(nóng)場(chǎng)生產(chǎn)與管理工作。全過(guò)程無(wú)人化，就是農(nóng)場(chǎng)從生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)疆a(chǎn)后等過(guò)程的所有環(huán)節(jié)都不需要?jiǎng)趧?dòng)力參與，由機(jī)器自主自動(dòng)完成，特別是在業(yè)務(wù)對(duì)接環(huán)節(jié)，需要設(shè)施與裝備之間互聯(lián)，完成自主對(duì)接。全空間的無(wú)人化，就是農(nóng)場(chǎng)的物理空間中不需要?jiǎng)趧?dòng)力介入，無(wú)人運(yùn)輸車(chē)、無(wú)人作業(yè)船、無(wú)人機(jī)即可完成物理空間的移動(dòng)作業(yè)，并實(shí)現(xiàn)固定裝備與移動(dòng)裝備的無(wú)縫對(duì)接。

無(wú)人農(nóng)場(chǎng)：從遠(yuǎn)程測(cè)控走向自主作業(yè)

無(wú)人農(nóng)場(chǎng)按照技術(shù)的先進(jìn)程度或?qū)崿F(xiàn)的先后順序，大致可以分為三個(gè)階段。

無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的萌芽階段——遠(yuǎn)程控制。該階段各類(lèi)機(jī)械、裝備實(shí)現(xiàn)了高度的自動(dòng)化，通過(guò)智能控制系統(tǒng)進(jìn)行線上的作業(yè)管理，實(shí)現(xiàn)農(nóng)場(chǎng)的無(wú)人化作業(yè)，完成了從人力現(xiàn)場(chǎng)控制農(nóng)場(chǎng)到遠(yuǎn)程控制農(nóng)場(chǎng)的演進(jìn)，是機(jī)器換人的初級(jí)階段。遠(yuǎn)程控制的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)使得人工不再進(jìn)入農(nóng)場(chǎng)就可以遠(yuǎn)程線上操作，并參與決策，因此也稱(chēng)徒手農(nóng)場(chǎng)（hand-free farm），或有人值守的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。

無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的中級(jí)階段——無(wú)人值守。無(wú)人值守農(nóng)場(chǎng)比遠(yuǎn)程控制農(nóng)場(chǎng)更先進(jìn)，是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的中級(jí)階段。該階段農(nóng)場(chǎng)裝備達(dá)到了高度的智能化，人工不再需要時(shí)時(shí)刻刻對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程操作，農(nóng)場(chǎng)裝備可以自主作業(yè)，人在這個(gè)階段的作用是參與計(jì)劃和進(jìn)行作業(yè)決策，因此也稱(chēng)為無(wú)人值守（unattended operation farm）的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)。

無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的最高形態(tài)——自主作業(yè)。該階段是無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的終極階段，人工不再參與農(nóng)場(chǎng)的任何環(huán)節(jié)，農(nóng)場(chǎng)環(huán)境、動(dòng)植物、設(shè)施和裝備之間可以自主協(xié)同與交互，農(nóng)場(chǎng)的所有生產(chǎn)與管理任務(wù)，都由云管控平臺(tái)自主計(jì)劃和自主決策，裝備與機(jī)器人自主完成所有農(nóng)場(chǎng)業(yè)務(wù)，是完全無(wú)人的自主作業(yè)農(nóng)場(chǎng)（unmanned farm）。

四大共性關(guān)鍵技術(shù)助力無(wú)人農(nóng)場(chǎng)未來(lái)可期

無(wú)人農(nóng)場(chǎng)作為一個(gè)新興事物，是集新一代信息技術(shù)、裝備技術(shù)和種養(yǎng)工藝技術(shù)于一身的復(fù)雜的系統(tǒng)工程。無(wú)人農(nóng)場(chǎng)通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源、農(nóng)場(chǎng)環(huán)境信息、動(dòng)植物信息、裝備狀態(tài)信息等各要素的在線化、數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)場(chǎng)動(dòng)植物生產(chǎn)過(guò)程的智能化決策、無(wú)人化作業(yè)和精準(zhǔn)化管理，其中，四大共性關(guān)鍵技術(shù)發(fā)揮著關(guān)鍵作用。