智慧农场：造就无人农场

农业发展受限于农业从事者、市场需求等因素的影响，未来需要以少数从事者，生产出量大质优的农产品，同时还要兼顾到农业生态环境。农业物联网，或者说是智慧农业的发展就在这个背景下诞生了。以“提质、降本、增效”为目标，实现农业精准作业决策和管理，有效引领农业高质量发展。

农业物联网就是无人农场的神经网络系统，为农场加上视觉、听觉、触觉、嗅觉，通过“大脑”即云平台，实现农场的预测预警、优化控制、智能决策、诊断推理、视觉信息处理的中心。

发展趋势:

随着物联网技术的不断发展，农业物联网也会像互联网产业一样，最终在各个细分垂直专业领域形成“平台+行业”的发展趋势。加速在“农林牧副渔”垂直行业落地深耕，将在细分垂直领域进一步普及推广，全面赋能传统产业，加速形成一批“平台+行业”优质解决方案，提高行业整体资源配置效率，加速培育网络化协同、个性化定制、按需服务、数据共享等新模式新业态，实现行业企业的创新发展。

按照农作物类型，大致可以分为大田农业物联网平台、林果业物联网平台、养殖业物联网平台、渔业物联网平台等;按照应用领域，可以分为农业环境及资源监测物联网系统、农机作业监测物联网系统、动物生长监测物联网系统、植物生长监测物联网系统、全国农产品溯源系统、农业植保专家系统、动物疫病防控系统、农事综合服务系统等。

未来，每一个细分领域，都将形成三五个平台型企业主导，一大批中小企业参与的局面。

核心技术及企业研究方向:

一、 全面感知技术

全面感知技术主要包括：传感器、射频识别(RFID)、机器视觉、遥感(RS)等。

(1)农业传感器主要用于采集各个农业要素信息，包括种植业中的光、温、水、肥、气、作物长势等参数;畜禽养殖中的二氧化碳、氨气、二氧化硫等有害气体含量，空气尘埃、飞沫及空气温度、湿度等环境参数;水产养殖中的溶解氧、酸碱度、氨氮含量、电导率、浊度等参数;农业装备运行中的状态参数、位置信息、作业轨迹、装备能耗量等。

(2) 射频识别，通过射频信号自动识别目标对象并获得数据，无须人工干预自动识别，用于各种恶劣环境。在无人农场上主要应用于动物跟踪与识别、数字养殖、农作物生产、农产品流通等。

(3) 机器视觉技术，通过构建相应的图像采集、图像处理、图像分析、反馈等系统，实现农业视觉信息的综合利用，如无人渔场中大围网的网衣检测、水产品的病患诊断;无人果园的果实自主采摘、果树长势检测;无人畜场中养殖对象，发情、行为活动是否异常等监测。

(4)遥感，快速获取大面积农作物信息的有效技术手段，具有同步观测、时效性强、综合性强的特点。主要用于无人农场的农作物长势、作物水分、养分等监测及作物产量预估等工作。

二、 可靠传输技术

可靠传输技术，指的是将无人农场中农业要素通过感知设备接入传输网络中，借助有线或无线的通信网络，随时随地进行高可靠度的信息互联和共享。可分为有线传输、无线传感器网络技术(WSN)和移动通信技术。

(1) 满足适应农机电子控制设备的应用需求，对农机CAN数据采集并解析可以得到农机的作业状态信息。

(2) WSN，由传感器节点组成，负责感知、采集和处理感知的信息，在大田灌溉、资源监测、水产养殖、农产品质量追溯等方面有广泛应用。

(3) 移动通信技术，也就是大家熟知的5G，是农业信息远距离传输的重要组成部分。

三、 装备端智能化处理

智能农机是精准作业的前提，需要对作业对象进行识别、定位、作业，需要边缘计算技术与机电控制技术相结合，从而替代人工。由装备状态数字化检测、智能感知、智能动力驱动、自动导航控制以及无人精准自主作业等技术为支撑。

(1) 装备数字化监测。无人农场生态环境复杂，装备精准自主作业困难。装备的生长监测，为农场装备的安全、有效运行提供依据。

(2) 装备智能感知技术。目前，农业装备信息感知技术存在技术水平低、智能化程度低和适应性差等不足。智能感知是实现农场无人化、精准化自主作业的基础和前提。

(3) 装备智能。装备智能动力驱动，直接决定智能装备工作持续时间和作业效率，提高装备工作效率。

(4) 自动导航控制。随着装备信息化的不断发展和农业生产精细化的要求，人工驾驶作业质量难以保障。

(5) 自主精准作业，指的是无人农场装备的远程调控和智能化无人作业。通过智能终端和远程控制平台设定命令，实现无人农场的无人化生产、精准化作业和智能化管理。

物联网的应用在各行各业中都有体现，农业方面集中体现在无人农场上，借助现代化科学技术，解放了劳动力，大大提高了农业生产率，标志着无人农场信息化、自动化和智能化水平的提高。

审核编辑 黄昊宇