2021年12月3日，领域大数据系列讲座第九期如期举办。中国农业大学国际学院院长李道亮教授为同学们带来了“无人农场引领我国未来乡村建设”的主题演讲。李道亮教授在讲座中分析了当下中国农业，结合时代的发展对未来农业的发展进行展望。
李道亮教授分别从无人农场缘起、无人农场内涵、无人农场共性关键技术、无人农场系统组成、无人农场典型应用、无人农场发展展望六个方面阐述了无人农场的背景，什么是无人农场，无人农场应用和未来展望。
一．无人农场起源
李道亮教授首先从创建无人农场的背景入手，介绍了我国农业的现状和农业的发展的问题。
1、生产规模小，组织化程度低：我国实行的是土地分配制户均耕地8亩，而且分布不集中，土地使用杂乱。由于土地少，不能形成大规模生产种植。
2、劳动成产率低，资源约束大，资源利用率低：发达国家养殖厂一年人均可养殖1万头猪，养鸡场人均可养20万只鸡，是我国养殖能力的数倍。粮食劳动生产率方面以我国生产率为1单位的话，美国是我国的145倍，法国是我国的55倍，德国是我国的45倍。
在资源利用方面我国水肥和农药利用率方面只有发达国家的一半，甚至不足一半。养殖水利利用率方面我国只有0.84，而发达国家是30，相差将近40倍。
3、劳动成本提升，老龄化严重：目前我国农业从业人员约25%，美国为1%，以色列为0.5%中我国农业劳动力成本占70%，农业从业人员平均年龄55岁，而且农村老龄化还将持续加大。
二．无人农场
根据我国农业现状，摆在我们面前的一个现实问题就是我国20年后谁来种地，养殖？
李道亮教授给出答案：无人农场。
未来年轻人不愿参与农业生产，农村劳动力转移，农业劳动力将越来越短缺，未来农业提升土地产出率，劳动生产率，资源利用率是未来农业唯一的出路，将来机器换人，无人农场将是大势所趋。
从我国现在落后的农业要实现无人化生产并非一蹴而就，需要经历4个阶段：
第一阶段：农业1.0：依靠人力、手工工具、经验养殖。
第二阶段：农业2.0，机械化生产：水产机械化，装备化，农业生产依靠机械动力和电力
第三阶段：农业3.0 ，智慧生产：自动化和计算机技术为核心，装备数字化
第四阶段：农业4.0，无人化生产：物联网，大数据，人工智能，机器人。
三、要走农业4.0——无人农场 我们面临的关键技术
李道亮教授指出，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、大数据技术和智能装备与机器人等四大技术在无人农场中起到了关键作用。而这些技术的发展要国产化，只有这样将来才不会受制于人，从而能够保护我国农业数据的安全。
关键技术1：物联网技术。无人农场的物联网技术中分为两个端：操控端和作业端。复杂计算放到云端，简单技术放到操作端。这两个端要做到有感知环境的能力，判断农业动植物生产状态的能力，要有自主作业的能力，要让机器拥有感知我们可以通过传感器来感知无人农产环境，养殖对象，装备作业状态。我们也可以利用机器视觉感知养殖对象状态，我们还可以利用遥感，感知天气，温度的变化。
而我国先进的5G技术将为物联网的搭建赋能。利用5G技术让数据可以更高效，更便捷的进行数据之间的传输。相比目前发达国家的通过有线传输5G技术在数据传输领域将发挥优势。
关键技术2：大数据。在无人农场中我们可以利用大数据的处理技术保证原有数据信息量及语义的情况下降低噪声对数据分析的干扰及影响，将原始数据编程最终决策及控制有用的数据。同时将数据格式进行规范，为后期的数据存储及分析奠定良好的基础，为精准作业提供数据支持，数据分析。
关键技术3：人工智能技术。在无人农场中我们可以利用人工智能技术，将获得的数据，模拟人类的学习行为，获取新的知识技能，重新组织已有的知识结构并不断改善自身性能。例如：利用人工智能进行图像识别，动物行为识别，病虫害识别 ，通过人工智能学习做判断，推理和决策。
四、无人农场如何实现?
李道亮教授指出无人农场可通过四个系统组成,即基础设置系统、作业装备系统、测控系统和管控云平台系统，这四个系统将无人农场串联起来实现农场的自动化，无人化。
五、无人农场将是什么样子？
场景1：无人农场大田。未来无人农场大田将由设施，装备，作业车进行只能化和全自动控制 用机器代替人工完成大田的耕、种、管、收等业务。
场景2：无人农场果园。无人果园就是讲智能感知、智能分析、智能作业和智能装备技术在果园生产中集成应用。按照果蔬的生长流程，这个无人果园生产的流程将有计划，有节奏的进行。
场景3：无人温室农场。无人温室农场是无人化完成作物播种、育苗、定植、采收、分拣、包装等机械化生产流程，以及温室作物生长监测，环境综合调控。水肥智能管理等的一种全新生产模式。
场景4：无人渔场。无人渔场是指将现代智能技术与装备应用到水产养殖全过程的现代化渔场，在完全没有人参与的情况下，渔场可以自主完成水产养殖全部生产和管理任务。
五、无人农场未来展望
党的十九届五中全会提出经济和社会发展“十四五”规划，远景目标是2035年基本实现社会主义现代化。要实现社会主义现代化必须实现农业现代化，农业现代化的远景将是农业数字化，无人化即实现无人农场。为了这个远大目标，我们现在就要着手布局信息技术，加强技术研究，加强相关领域的人才培养，尤其是在芯片领域，人工智能和大数据等领域，解决卡脖子的关键技术。同时要走产业拉动的道路，加强产学研联合体，促进政府，科研院所和企业的合作，带动企业试点无人化农场，实践中进步，为实现现代化农业,无人化农场做出好的范例。未来农业关系国家的民生幸福，通过李道亮教授的讲解，同学们体会到未来农业大有所为，通过国家和人民的努力未来农业的前景也将一片光明。
（文、图/张艳娜）
