無人農場、智慧農場是近年來農業領域的熱門話題。原因很簡單，因為農業勞動力在世界范圍內都呈下降趨勢。據聯合國開發計劃署統計，美國從1930年左右，日本、意大利、法國從1960年開始，農業從業人口占比迅速下降，如今，發達國家農業從業人口占比基本都在3％-5％，最少的國家以色列僅有約0.9％。

目前我國的農業從業人口占比大約是28％，且還在持續下降當中。預計未來30年內會下降到5％左右，且平均年齡是55歲，“60后”和“70后”是主力軍，剩下則是“50后”和“85后”。這就意味著在25年后，中國農業主力軍將全部退出農業。另一方面，中國勞動力成本也在不斷增加，部分地區農忙時分，每天200元也雇不到人。

那么將來誰來從事農業勞動？唯一的答案就是機器，機器替代人是一個必然的方向。這也使得產業界和學術界對無人農場、智慧農場的討論有了現實意義。

機器換人的前提是機器需要具備三種能力：第一是感知，包括感知光、溫、水、肥、熱等生產環境，感知作業對象和裝備狀態等；第二是通信，也就是網絡化；第三是具備智慧“大腦”，某種意義上這個大腦的智能程度不亞于人類。

要想達到這三種能力，需要具備三種技術來武裝：一是物聯網，讓裝備有感知能力和通信能力；二是大數據，有了物聯網之后，大數據自然就會形成，然后對數據進行精準挖掘與分析，促使農業生產走向精準，從而解決農業生產效率、生產質量和農業可持續發展的問題；三是人工智能，也就是機器智能化。

所以，未來30年中國農業應該會發生巨大變革，在中華大地延續了五千年的農業將會實現華麗轉身，完成從傳統農業向現代農業的跨越，同時無人化也逐漸成為現代農業發展的一種潮流。

那么，什么是無人農場？事實上，無人農場不等同沒有人，實際上保留了人，但同時依靠機器進行作業，從而促使作物產量提升、資源利用率提高，水、肥、藥施用量減少，保證農產品質量安全，實現農業綠色可持續發展。

筆者認為，這樣的“智慧農場”，將來一定會按照三個階段來發展：第一階段，傳統勞動力或人不進入農場，但是需要人力進行遠程控制的無人農場；第二階段，演變為無人值守的農場，只保留一臺無人機，雖然在農場內看不見人，但是實際上后面有4個人在遠程操作這臺無人機完成作業。還可以爭取單人操作，盡量減少操控人員的數量；第三階段，當人工智能發展到高級階段，所有的作業便可由高級的無人系統自主決策指揮機器完成，也就是說，機器本身知道何時下地干活，何時回車庫，所有的作業均由機器完成，這就是無人農場的最高級階段。

值得關注的是，無人農場主要涉及以下四大關鍵技術：物聯網、大數據、人工智能和機器人。

物聯網主要解決的是農業作業環境的感知、通信問題。所以，物聯網的核心就是“云網端”：云是大腦，網就是各種通信，如5G、無線網絡、衛星通信、北斗系列的各種通信方式。

機器視覺相當于機器人的眼睛，它對作物長勢、動物行為會進行一個判斷，即通過視覺和人工智能、機器學習的結合，讓機器對動物和植物進行一次精準的判斷，然后對其營養或飼料投喂進行精準配給。這便是種植或養殖的核心技術。

其次就是人工智能，雖然現在仍然只能叫“初級人工智能”，即基于大數據的人工智能，這讓機器擁有了人的思維方式，也就是控制的策略，甚至比人還精準。通過模擬人的思維進行科學準確的決策，再給裝備發送指令，從而進行精準的控制。

最后一方面就是裝備集成。除了無人機、無人駕駛和擠奶機器人等農業機器人相對成熟以外，國外的蔬菜、水果分揀包裝機器人也比較成熟了。現在農業機器人任務中比較困難的是蔬菜的收獲，目前歐洲、日本農場也未能實現智能化采摘。所以，這方面目前尚有諸多挑戰。

讓機器和人一樣具有感知、驅動、導航、作業的能力是未來科研努力的方向，等這四方面真正成熟落地，就真正地實現了自主無人系統的搭建，無人農場才真正達到智慧的“無人境界”。

一項新技術從產生到完全推廣需要很長時間，因此，我們應從現在開始就著手布局，從發展的角度去提問題、去研究、去攻關，不斷推進相關產業發展，這將必然會對我國的農業現代化發展產生重大促進作用，也將助力2035年我們國家基本實現社會主義現代化。

來源：農民日報

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