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更新时间:2024-05-11 16:25:00
智慧农业中的无人农场到底是什么无人农场的发展目标是智能装备与机器人深度参与农业生产全过程,逐步替代人力,并参与决策管理。根据机器人参与深度的不同,无人农场可以划分为3个不同阶段的形态,依次为远程控制、无人值守和自主作业的无人农场。
初级阶段——远程控制:初级阶段的无人农场采用远程控制技术,通过对智能装备与机器人等远程控制,实现农场的无人化作业。远程控制阶段是机器代替劳力的初级阶段,其特点是不需要人到现场劳作农场,但需要人工远程操作、参与决策与控制,因此也称徒手农场,或者是有人值守的无人农场。
“智慧农业”的概念提出于2014年,它是智能农业专家系统的简称,一般是指利用物联网技术、“5S”技术、云计算技术和大数据等信息技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化,从空间、组织、管理整合现有农业基础建设、通信设备和信息化设施,使农业和谐发展,实现“高效、智慧、精细”和可持续生态发展,是将科学技术融合在农业发展领域中的具体实践和应用。
人类经历了农业社会、工业社会后,目前正处在信息社会阶段。随着劳动工具的改进,农业也经历了从青铜器到铁器,从畜力到农业机械,从自动化农业到智能化生产的过程。因此劳动工具的演变体现了传统农场到无人农场的演变。互联网、农业人工智能、农业大数据、区块链等技术,提升了农业生产者决策和管理行为的智能化;农业传感器、农业机器人、农业智能装备等技术将实现传统农业生产工具的转型升级,数字化技术的应用将彻底改变现代农业的生产经营方式、资源开发与管理模式,为现代农业发展注入新鲜活力。
无人农场是在人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,通过对农场设施、装备、机械等远程控制,或通过智能装备及机器人自主决策、自主作业,完成所有农场生产、管理任务,是一种全天候、全过程、全空间的无人化生产作业模式,其本质是实现机器换人。
建设无人农场是缓解农村劳动力短缺、推进现代农业建设的一个重要途径,也是实现智慧农业的一种途径,具有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、作物生产过程实时全监控、智能决策精准作业全无人等五大特点,能把作业人员从繁重的驾驶操作中解放出来,大大提高作业效率。
农场是指农业生产单位、生产组织或生产企业,以从事农业生产、畜牧养殖和水产养殖为主。传统农场历史悠久,是农业社会的产物。传统农场的农业生产以人力、畜力为主,劳动力和土地处于核心地位,劳动工具是简单的手工工具(如铁器)和畜力,农业生产方式延续了古老而原始的传统农耕方式。目前,我国传统农场基本消失。
无人农场是现代农业建设的标志,代表了未来智慧农业的方向。研究无人农场目的就是要推进农业机械化和智能化,为智慧农业提供强有力的支撑。无人农场的实现,靠四大技术——人工智能、大数据与云计算、物联网和智能机械。人工智能主要承担无人农场信息的优化和决策任务,智能识别、智能学习、智能推理和智能决策等技术;在智能农机及信息技术方面,主要依托北斗导航定位系统和5G通信系统。北斗导航定位系统主要提供精准定位,5G通信系统实时处理大量信息且传输速度快。
我国是农业大国,智慧农业在近几年一直被国家提上日程,智慧农业建设对于夯实农业基础,保障重要农产品有效供给有重要意义。智慧农业包含了智慧农业生产、智慧农业管理、智慧农业信息服务等,也可以理解为数字农业精准农业,是以现代信息技术为手段,对农业的生产经营进行智能化管理,从而实现农业生产的种植精准化、管理可视化、决策智能化。随着农业信息化的快速发展,利用现代信息技术改造传统农业,将信息技术与传统农业相结合,加快农业生产方式转型升级,进而实现农业现代化。因此,传统农业向智慧农业转型是农业发展的必然趋势。
中级阶段——无人值守:中级阶段的无人农场无需专人24小时在远程监控室里对农场装备进行远程操作。无人值守阶段作业装备可以自主巡航作业,但仍需要人参与计划,并负责指令的下达与生产的决策。人在此阶段无需时刻值守,是无人值守的无人农场。
高级阶段——自主作业:高级阶段的无人农场完全不需要人的参与。农场所有的作业与管理,都通过云管控平台自主计划、自主决策、自主作业,并由装备自主完成所有农场业务。高级阶段的无人农场彻底地将人从农业生产管理中解放出来,是完全无人的,是农场发展的水平。
机械化农场起源于工业时代,是工业社会的产物。机械化农场是指利用各种动力和配套农机具装备农业,使用现代农业机械取代人力和畜力,实现生产工具的机械化,从而进行大规模农业生产的农场形态。欧美国家是最早实现农业生产机械化的国家,我国目前的农场已经实现了机械化。
自动化农场出现在20世纪后期,是信息社会的产物。自动化农场是将传统农场、机械化农场、自动化农场、无人农场计算机等信息技术与传统农业机械设备结合,使用自动化装备代替传统农机装备,实现农业生产管理自动化的农场。美国、荷兰和挪威等欧美国家已经分别实现了大田种植、设施蔬菜、畜禽养殖和水产养殖等大部分农场的高度自动化。目前我国处于机械化与自动化的过渡阶段。
随着物联网、人工智能与机器人的发展,无人农场将会在21世纪中后期逐渐出现。无人农场是指在人不需要进入农场情况下,采用新一代信息技术,通过智能装备与机器人自主完成农业生产、管理任务的农场终极形态,真正实现机器代人。欧、美、日等发达国家的无人农场已进入小范围应用阶段,以日本为首的发达国家各种农场作业机器人已相继研制成功,我国目前无人农场还处于试验示范阶段。
当前中欧体育官方app下载,正值“十四五”时期,是实现农业农村现代化的关键时期,为发展无人农场提供了巨大的发展空间,在全力推进农业农村的现代化进程中,结合无人农场的实际应用推广,瞄准农业农村现代化的主攻方向,通过无人化、少人化、智能化作业解决未来谁来种地的问题,把农民从繁重的体力劳动中解放出来的同时,实现农业种植的精准化、标准化、精细化、集约化、规模化和高效化,达到增产增收,保护环境的目的。目前我国的农业数字化技术发展很快,在农业机械导航等领域,与发达国家处于“并跑”的状态,已经先后研制成功无人驾驶旋耕机、无人驾驶播种机、无人驾驶插秧机、无人驾驶高地隙宽幅喷雾机和无人驾驶收获机等多种智能农机,展现出了智慧农业的雏形,未来随着平台数据处理分析、智能决策能力的进一步提升,农业的生产场景将更加智能。