系统布局无人农场推进我国现代农业发展

李道亮

编者的话：习近平总书记在刚刚闭幕的中央农村工作会议上指出：“全面推进乡村振兴，加快农业农村现代化，是需要全党高度重视的一个关系大局的重大问题。”没有农业农村现代化，就没有国家现代化。发展现代农业，出路在科技。党的十九届五中全会明确提出要“建设智慧农业”。放眼世界，智慧农业是大势所趋。立足国情，智慧农业是我国提高农业质量效益和竞争力的必然选择。科学把握智慧农业发展趋势，探索符合中国实际的智慧农业发展之路，是我们在新发展阶段须要深入研究的一个重要课题。本期我们聚焦智慧农业前沿问题，邀请相关领域专家学者建言献策。敬请垂注！

【摘要】无人农场开启了未来农业新模式，以“三全”无人化为最根本特征，其从远程测控走向自主作业经历了初级、中级、高级三个阶段。未来无人农场将会依靠物联网、大数据与云计算、人工智能、智能装备与机器人等四大共性关键技术助力，同时得益于基础设施系统、智能装备系统、测控系统、农场管控云平台系统等四大系统的协同，将实现无人大田农场、无人果园、无人温室、无人牧场、无人渔场等五种类型。無人农场将引领我国现代农业新技术发展、生产现代化模式及农业发展战略方向，在此过程中需加强对无人农场相关模式的研究，编制无人农场发展规划，探索无人农场发展的商业模式，进一步优化和完善无人农场的政策环境。

【关键词】无人农场  现代农业  农业技术革命

【中图分类号】F303.3                                【文献标识码】A

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

无人农场开启未来农业新模式

农业的发展历史是一个不断利用先进技术改进生产工具，提高劳动生产率、资源利用率、土地产出率，提高农产品质量、安全性、营养水平，降低劳动强度、农产品成本、生产风险的过程。在先后经历了石器、青铜器、铁器、机械化、电气化阶段后，新一代信息技术支持下的数字农业、精准农业、智慧农业正在世界各国如火如荼地展开。随着物联网、大数据、人工智能等新技术的出现，一场新的农业技术革命正在悄然兴起。2017年，英国哈珀亚当斯农业大学（Happer Adams University）研究小组率先创建世界第一个无人大田农场;同年，日本京都Spread公司创建第一个蔬菜无人农场，挪威建立第一个无人渔场;随后，澳大利亚、韩国也陆续开始建设无人农场。

党的十九届五中全会站在“两个一百年”奋斗目标历史交汇点的战略高度提出，基本实现社会主义现代化要优先发展农业农村，全面推进乡村振兴，提高农业质量效益和竞争力，实施乡村建设行动，并首次在党的全会上提出要建设智慧农业。2019年，我国山东、福建、北京等地开始探索无人大田农场、无人水稻农场和无人猪场。2020年，我国第一个无人渔场在广州南沙建成。无人农场开启了未来农业的新篇章。

“三全”无人化是无人农场的最根本特征

无人农场就是在劳动力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新生产模式。全天候、全过程、全空间的无人化作业是无人农场的基本特征，装备代替劳动力的所有工作是无人农场的根本属性。

全天候无人化就是从种植或养殖的开始到结束，全天24小时人不进入生产场地，所有业务工作都由机器完成。因此，需要对农业动植物的生长环境和生长状态，以及所有农场装备自身的工作状态进行实时、在线监测，需要农场数据的安全、高效传递，云平台在此基础上下达指令开展农场生产与管理工作。全过程无人化，就是农场从生产、运输到产后等过程的所有环节都不需要劳动力参与，由机器自主自动完成，特别是在业务对接环节，需要设施与装备之间互联，完成自主对接。全空间的无人化，就是农场的物理空间中不需要劳动力介入，无人运输车、无人作业船、无人机即可完成物理空间的移动作业，并实现固定装备与移动装备的无缝对接。

无人农场：从远程测控走向自主作业

无人农场按照技术的先进程度或实现的先后顺序，大致可以分为三个阶段。

无人农场的萌芽阶段——远程控制。该阶段各类机械、装备实现了高度的自动化，通过智能控制系统进行线上的作业管理，实现农场的无人化作业，完成了从人力现场控制农场到远程控制农场的演进，是机器换人的初级阶段。远程控制的无人农场使得人工不再进入农场就可以远程线上操作，并参与决策，因此也称徒手农场（hand-free farm），或有人值守的无人农场。

无人农场的中级阶段——无人值守。无人值守农场比远程控制农场更先进，是无人农场的中级阶段。该阶段农场装备达到了高度的智能化，人工不再需要时时刻刻对农场进行远程操作，农场装备可以自主作业，人在这个阶段的作用是参与计划和进行作业决策，因此也称为无人值守（unattended operation farm）的无人农场。

无人农场的最高形态——自主作业。该阶段是无人农场的终极阶段，人工不再参与农场的任何环节，农场环境、动植物、设施和装备之间可以自主协同与交互，农场的所有生产与管理任务，都由云管控平台自主计划和自主决策，装备与机器人自主完成所有农场业务，是完全无人的自主作业农场（unmanned farm）。

四大共性关键技术助力无人农场未来可期

无人农场作为一个新兴事物，是集新一代信息技术、装备技术和种养工艺技术于一身的复杂的系统工程。无人农场通过对农业生产资源、农场环境信息、动植物信息、装备状态信息等各要素的在线化、数据化，实现对农场动植物生产过程的智能化决策、无人化作业和精准化管理，其中，四大共性关键技术发挥着关键作用。