AI BDS数字化智能化加持下的无人农场

无人农场是在人工智能（AI）、北斗卫星导航系统（BDS）以及数字化、智能化技术的综合应用下，实现农业生产全流程的自动化、智能化和无人化操作的新型农业模式。这种农场借助先进的技术手段，摆脱了传统农业对大量人力的依赖，提高了农业生产的效率和质量。

一、无人农场成熟案例

1、嘉定数字化无人农场

基于中国电信5G RedCap技术，打造了集RedCap + 视频 + AI于一体的感知监测体系。通过AI监测，将智能农机作业时的高清视频实时传输至控制室，农场作业人员可在控制室对农机具进行远程启停、油门刹车等操作。利用装载的摄像头，对农机拍摄的画面进行实时检测，实现目标的检测、识别、定位、追踪等功能。同时，基于天翼物联自主研发的5G RedCap网关，可对农机具进行远程干预操作，实现水稻耕、种、管、收的全程无人化精准作业。

该项目凭借“5G专网 + RedCap终端”创新模式获第六届绽放杯上海赛区“最具商业价值奖”。相比之前使用“WiFi + 网桥”技术，5G RedCap技术的20M带宽可以保证2 - 4个高清视频同时传输，在相同作业条件下，工作人员减少30%，土地利用效率提高2.3%，单位面积水稻产量提升约2%。目前已完成4000亩农田宜机化改造以及系列农机改装，外冈镇计划新增6000余亩建设，力争至2024年底形成万亩规模。

2、奉贤铁塔5G数字化无人农场

基于铁塔广域通信基站资源和云端视联算法基数，通过放置高清AI算法感知设备、高精度北斗卫星导航技术终端（BDS）、气象数据终端，以5G通讯技术为基础，实现农场作业范围内的实时全域监控，协助无人农机实现实时精准定位，并结合气象数据，为无人农作提供可靠的决策支撑。通过加设矮杆，高低结合的方式扩大视联网的覆盖范围，布置视联网点位，使用可见光、热成像两种镜头解决全天候视频监控痛点。

项目一期完成了收割机、拖拉机的智能化改造，并使用改造后的农机完成了试验田的秋收作业。春耕期间，完成了插秧机的智能化改造，打通耕种管收全流程数字化。依托无人农场周边站址资源，挂载气象采集微站、北斗卫星定位终端，实现精准测产，提高生产效率。

3、光明食品集团长江农业公司万亩无人农场示范基地

采用数字化感知手段，智能监测设备代替人眼对农业生产各类表现进行全天候、全方位地监测。无人机采用“空天地”一体化大田监测体系，可实时监测农场情况。从耕地、播种、施肥、灌溉到收获，都可以通过操作手机和电脑系统来实现。

作为上海规模最大、生产水平最高、最具完整产业链的粮食生产单位，以农业数字化、智能化、无人化积极破解“谁来种地”的难题。

二、无人农场生产模式的优势与意义

1、提高生产效率

精准作业。AI和BDS技术使农机能够按照预设的路线和参数进行精准作业，减少了人工操作的误差，提高了作业的准确性和一致性。例如，播种机可以根据土壤条件和作物需求，精确控制播种的深度和间距，提高种子的发芽率和作物的生长质量。

实时监控与决策。数字化技术实现了对农场的实时监控和数据分析，农场管理者可以及时了解作物的生长状况、土壤湿度、气象条件等信息，并根据这些信息做出科学的决策，调整农业生产计划。例如，根据气象数据提前安排灌溉或施肥，避免因自然灾害或气候变化对作物造成损失。

2、降低人力成本

减少人工劳动。无人农场的自动化和智能化设备可以完成大部分农业生产任务，减少了对人工劳动的需求。这不仅解决了农村劳动力短缺的问题，还降低了人力成本。例如，嘉定数字化无人农场在相同作业条件下，工作人员减少了30%。

提高劳动安全性。一些农业生产作业环境恶劣或存在一定的危险性，如农药喷洒、高空作业等。无人农场的应用可以避免人员直接接触这些危险环境，提高了劳动安全性。

3、促进农业可持续发展

资源合理利用。通过AI和数字化技术的精准控制，可以实现对水资源、肥料、农药等农业资源的合理利用，减少浪费和环境污染。例如，智能灌溉系统可以根据土壤湿度和作物需求，精确控制灌溉水量，提高水资源的利用效率。

生态环境保护。无人农场的精准作业和资源合理利用有助于减少对生态环境的破坏，保护土壤质量和生物多样性，促进农业的可持续发展。

三、无人农场发展面临的挑战与对策

1、技术研发与创新

挑战。虽然目前无人农场已经取得了一定的进展，但相关技术仍存在一些不足之处，如AI算法的准确性和适应性、BDS的定位精度在复杂环境下的稳定性等。此外，不同技术之间的集成和协同也需要进一步优化。

对策。加大对农业科技研发的投入，鼓励科研机构和企业开展相关技术的研究和创新。加强产学研合作，促进技术的转化和应用。建立技术标准和规范，推动无人农场技术的标准化和规范化发展。

2、成本与投资

挑战。无人农场的建设和运营需要大量的资金投入，包括购买先进的设备、建设通信网络、开发软件系统等。对于一些小型农场或农民来说，难以承担如此高的成本。

对策。政府可以出台相关的扶持政策，如财政补贴、税收优惠等，降低农场主的投资成本。金融机构可以提供多样化的金融服务，如贷款、保险等，支持无人农场的发展。此外，还可以通过产业联盟、合作经营等方式，实现资源共享和成本分摊。

3、人才培养

挑战。无人农场的发展需要既懂农业又懂信息技术的复合型人才。目前，这类人才相对匮乏，制约了无人农场的推广和应用。

对策。加强农业院校和职业院校的相关专业建设，培养适应无人农场发展需求的专业人才。开展农民培训和技术普及活动，提高农民的科技素质和应用能力。吸引和鼓励信息技术领域的人才投身农业领域，为无人农场的发展提供人才支持。

4、数据安全与隐私保护

挑战。无人农场的数字化运营产生了大量的农业数据，如作物生长数据、土壤数据、气象数据等。这些数据的安全和隐私保护至关重要，如果数据泄露或被滥用，可能会给农场主和农业企业带来损失。

对策。建立健全数据安全和隐私保护制度，加强对数据的管理和监管。采用先进的信息技术手段，如加密技术、访问控制技术等，保障数据的安全。加强对相关人员的培训和教育，提高数据安全意识。