中国科学院大学MBA教育管理中心 领域大数据系列讲座之“无人农场引领我国智慧农业发展” - 中国科学院大学MBA教育管理中心

领域大数据系列讲座之“无人农场引领我国智慧农业发展”

  • 日期:2022-11-18

2022年11月11日,中国农业大学信息与电气工程学院李道亮教授做客中国科学院大学MBA《领域大数据系列讲座》,为同学们讲授“无人农场引领我国智慧农业发展”。讲座由经济与管理学院副院长田英杰教授主持。

 

李道亮,中国农业大学国际学院院长,信息与电气工程学院教授,国家数字渔业创新中心主任,教育部长江学者特聘教授,农业农村部农业农村信息化专家咨询委员会副主任委员。长期从事农业智能信息处理与农业农村信息化研究。入选国家万人计划、科技部中青年科技领军人才、农业部杰出科研人才、授权国家发明专利、出版专著,并制定国家、行业及地方标准等。

 

 

李道亮教授在引入无人农场这个概念之前,从发展背景和行业背景分析无人农场如何引领我国智慧农业发展。

 

刚刚过去的二十大明确指出我国到2035年将基本实现社会主义现代化,其中农业现代化是重要短板,因此国家制定乡村振兴战略,迅速推进农业现代化。

 

从产业需求来看,我国面临的基本国情一方面是生产规模小,大国小农的现状导致我国劳动生产率低;另一方面目前我国劳动力老龄化严重,预计未来农村劳动力会下降到5%以下。从技术需求来看,受限于技术壁垒,能买来装备买不来技术,威胁到国家数据安全。同时面临环境压力,资源利用率低,且由于没有现代化技术,导致大量农业污染。针对将来无人从事生产、科技要实现自立自强、饭碗需端在自己手里、农业机械设备技术需自主可控、要青山绿水可持续发展的大背景之下,要实现无人农场。另一方面,新技术发展也促进了无人农场的可能性:物联网实现农业装备互联,大数据实现精准农业,人工智能与机器人实现机器换人。

 




目前我国还处于农业2.0阶段,而发达国家已经基本实现农业3.0。要实现资源节约、产出高效、环境友好、精准控制的目标,农业转型是必经之路。其基本路径就是机器换人,所以提出了“无人农场”这一概念: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。实现智慧农业生产装备化,装备数字化,监管网络化,管理智能化,作业无人化。

 

李道亮教授从无人农场的关键技术、系统组成,典型应用三个方面展开描述了劳动力在不进入农场的情况下用新一代信息技术,对装备或者机器进行远程自主控制,完成所有农场生产作业的全新生产模式。

 

 

无人农场通过对农业生产资源、环境、种养对象、装备等各要素的在线化、数据化,实现种养殖对象的精准化管理、生产过程的智能化决策和无人化作业,其中物联网技术解决装备数字化网络化、大数据技术使农业作业更精准可控制、人工智能技术实现装备换人和智能装备与机器人技术解决作业操控空间技术能力有限问题等在无人农场中起关键性作用。

 

 

无人农场的系统组成包括:以水电路气为主的基础设施系统;分为固定装备和移动装备(无人机、无人车等)的作业装备系统;包括传感器、采集器、摄像头、雷达等的测控装备系统;以及处理数据、控制设备及监测整个系统状态的云平台。

 

五大典型应用场景,大致分为无人大田、 无人果园、无人温室、无人牧场和无人渔场。五大典型场景的农业生产方式各有差异,但本质都是实现完全的 机器代替人工,完成农场各种生产、管理任务。

 

 

李道亮教授还分享了由他带领的团队实践项目,其中无人渔场实践项目将现代智能技术与装备应用到水产养殖全过程,解决了传统池塘养殖增氧、巡检、捕捞劳动量大的问题,实现高密度产量、无人养殖。

 

最后,李道亮教授对无人农场的发展进行了展望,提出为实现突破关键技术、建立健全无人农场的支持政策、探索企业进军无人农场机制的战略目标,需要提前布局新一代信息技术研究,准确把握“无人农场”技术的切入点,加强基础研究和“卡脖子”技术研究;开展大规模无人农场试验示范;打造农业4.0技术产业生态圈;培养信息化人才,推进现代农业发展。随着5G等新技术得到广泛应用,农业机器与人脑深度融合,机器换人将成为现实。

 

(文、图/刘会敏 张宏)