無人農場就是人工不進入農場的情況下，采用物聯網、大數據、人工智能、5G、機器人等新一代信息技術，通過對農場設施、裝備、機械等遠程控制、全程自動控制或機器人自主控制，完成所有農場生產作業的一種全天候、全過程、全空間的無人化的生產作業模式，無人農場的本質是實現機器換人。無人農場是新一代信息技術，智能裝備技術與先進種養殖工藝深度融合的產物，是對農業農動力的徹底解放，代表著農業生產力和最先進水平。全天候、全過程、全空間的無人化作業是無人農場的基本特征。

以上是國內著名的農業信息技術專家李道亮教授對無人農場的定義，羅錫文院士在不同的場合也引用這句話，羅錫文院士認為無人農場是一種生產組織模式，與以往傳統的生產方式不同的是大量的使用信息化、無人化和大數據等工具，人的作用從直接參與勞動變成隱身在信息技術之后。

無人農場已經不是一個想象或概念，而是一種真實的存在，筆者的理解是無人農場的發展速度遠超過我們的預期，也就是技術和實踐已經領先于傳播。

無人農場作為未來農業的一種全新模式，正引領全球農業領域的 “新賽道”，未來國家之間農業競爭的主賽道極有可能是無人化。

隨著物聯網、大數據、人工智能等新一代信息技術的發展，英國、美國、以色列、荷蘭、德國、日本等發達國家陸續開始構建無人大田農場、無人豬場、無人漁場。

在信息化社會，無人技術幾乎是全球同步的，國內的無人農場也是與全球速度同步，國內無人農場真正的起步是在2017年，但2019年、2020年已經有頗具規模的無人農場現身，從各種媒體上可以看出來，國內的無人農場建設呈現的遍地開花的形勢，目前山東、福建、北京、黑龍江、安徽、江蘇等地都建立起了無人農場。

如黑龍江墾區在2019年9月在七星農場北大荒精準農業農機中心開通建立了首批5G基站，為率先開展“全程智能化農業”試驗示范，打造“無人農場”，推動無人駕駛農機等智能農機裝備以及物聯網技術的規模化應用提供了優越的條件。

目前建三江分公司共建設七星、二道河、創業、紅衛農場4個水田無人化農場示范點，在勝利、勤得利建設2個旱田無人化農場示范點。

無人農場主要是探索實現農機自動化、智能化應用，減少人工的勞動量，進而實現由有人到少人、從少人到無人的過程，建立作業標準、實現自動化耕種管收。

無人農機的五個特點，或者說是五個標準，也就是說要實現無人化，至少要達到這五個要求。

1、全程機械化或全面機械化。

如果農場是單一作物種植，就需要全程耕、種、管、收，甚至初加工和深加工的全程機械化，并且是全程無人化的機械化，目前全球范圍內，真正能實現大田作物全程無人化的農場還不存在，這是個努力的方向和目標。

如果是多品類種植或種、養結合或其它更復雜的多生態經營模式，就要求全面機械化，但也是全面無人機械化，實現難度會更大，當然也是一個努力的方向。

2.從機庫到田間全程無人駕駛。

這是恒量假無人與真無人的一個標準，假無人是人工把機械開到地頭，然后由機械自動作業而真無人則是農機從機庫轉移到田間，全部由機器自行完成，中間遇到意外突發事件全部由機器自行判斷和處理，作業完成之后機器會自己回到機庫充電或加油，并能恢復到最佳的作業狀態。

3.自動處理不確定性事件，保證人、物、機安全。

這一點最重要，安全問題是無人駕駛和無人作業的首要條件，如果解決不了安全問題，先進的技術和設備就不會被允許大面積推廣。

如轉基因技術，雖然能提高產量，減少種植成本，提高作物的抗性，但是由于還有不確定的安全問題，所以該技術被很多國家限制推廣。

無人農場幾乎所有的機器都是自動化和無人化操作，所以首要解決的是安全。

最低的安全要求就是在轉移和作業的過程中能自行判斷和處理意外事件，能避障，遇到人畜能停車避讓或報警等，一是要保障人畜、物安全，二是要保證機器人本身的安全。

4.生產和經營全過程實時監測，動態調整

這是兩個層次，第一層是作物生長過程中作業過程、生長過程和病蟲害預防、發生、發展、防治等情況全時全程監控，第二層是對農場整個經營過程中的全過程實時監測，并且具備自行判斷和處理突發事件的能力。

5.精準作業，智能決策全過程無人化。

這也是兩個層次，一個是作業過程，一個是管理過程。

作業過程中的精準化、變量化、經濟性，都是通過無人技術來實現，比如自行決定那個田要噴藥或除草，并且根本不同的作物長勢決定噴藥量大小，濃度的強弱等。

我們必須要明白，無人農場的實現是一個過程，不能一蹴而就，要從機械替代人到半有人，直到實現作業和管理過程的全無人化，無論從技術層面抑或是管理層面，都需要一個循序漸進的過程，據李道亮教授的觀點，無人農場要經歷兩個階段。

初級階段：遠程控制

這是一種人機結合的模式，也就是作業的機器可以全部或部分實現無人化，但整個過程是人要控制，這種模式的意義在于人從繁重的體力作業勞動中解放出來，變成腦力勞動者，但對于勞動者的要求更高了。

這事實上就是工業互聯網上的腦體分離，機器只具備按指令執行作業任務的功能，機器只是人腦的延伸，國外也叫徒手農場或有人值守的無人農場，目前國內外大多數無人農場就是這個水平。

高級階段：自主作業

高級階段的無人農場可以實現真正的無人化，或者偶爾的人工干預或糾偏。

農場所有的機械化作業或過程管理，都是通過管控平臺自主計劃、自動執行、自主作業和自動決策、自行糾錯。

高級階段的無人農場將是人類歷史上農業生產的真正的革命，由人主導的農業生產將讓位于無人技術，機器取代工人，智能技術和算法替代人腦決策或人類集體決策，將讓農業生產徹底的由經驗農業轉向技術農業和算法農業，人類在農業生產中將得到徹底的解放。

無人農場是一種農業生產的管理模式，不能將其神秘化，其背后是不斷發展的最前沿的高新技術的支持，當然不僅僅是農業領域的前沿技術，事實上無人農場所依賴的生物技術、智能農機和信息化技術，都可以從外行業得到了技術的支持或援助，所以無人農場的發展取決于全社會技術水平的發展。

1.生物技術

如果簡單化一點，就是為了適應無人化作業而培育的適合機械化作業的作物品種，以及相關的種植模式和農藝。

舉個簡單的例子，如果一個無人農場主要種植的是辣椒，要求移栽和收獲全部無人化，則這個品種就需要滿足用機械收獲的條件，這種品種的性狀要滿足以下的條件：

一是植株具備直立性，不是藤蘿狀，不能倒伏，也不是搭在架上生長的品種。

二是不能長的太高，最好是80CM左右，不能超過1M，太低了產量不高，也不好采收。

三是果實開花期、成熟期一致，且果實大小適中，符合機械采收的條件。

四是紅椒，易脫水，椒皮較厚且有一定的韌性，不易破損和破裂。

五是成熟期葉子先掉落，或是收獲時打脫葉劑時，葉子容易脫落而果柄不易脫落。

如果能滿足以上的條件，這個品種就適合于機器采收，目前主要是線椒和板椒，燈籠椒并不適合，據說國內的科研院所和種業專家先是在現有的資源里里面尋找較適合機收的品種，之后再進行雜交和篩選。

符合這種要求的辣椒，第一是能實現機械化收獲，第二是不需要人工去采摘或撿拾，而要達到這些要求，就需要對辣椒進行改良和優化。

2.智能農機

智能農機是無人農機無人化技術的具體的載體，智能農機需要涉及四大技術體系與設備，其一是傳感器，其二是無人駕駛技術，其三是精準作業，其四是智能管理。

傳感器是智慧農業、無人農場的基礎，未來的智慧農業，其平臺的管理和決策的基礎就是通過各種各樣的傳感器收集到的信息和數據，這些數據包括土壤信息（墑情、養分、松疏度、顆粒度等）、作物生長信息、病蟲害信息、作業信息、機械狀況信息、駕乘者個人身體狀態（比如疲勞度、血糖水平、體溫）等信息。

無人駕駛技術，在國內分三個發展階段，分別是自動導航、輔助駕駛、無人駕駛，目前的無人駕駛技術已經進入應用級別，但是受制于用戶接受度等因素，實際使用中還是以自動導航、輔助駕駛為主，無人駕駛技術是實現無人農場的關鍵技術，該技術成不成熟，關系到能不能真正實現設備的無人化操作。

無人駕駛技術應用在無人農場上，細分一下就可以分為以下的10項關鍵技術：導航定位技術、導航控制技術、轉向輪偏角檢測技術、遙控離合與啟動技術、油門自動調節技術、作業機具自動操控技術、遙控熄火停車控制技術、自動避障技術、系統集成控制技術、監控終端技術。

3.信息技術

信息技術是實現農場無人化作業和管理的基礎技術和最底層的技術，包括的東西非常多，比如設備之間的信息傳輸與反饋技術、智能農機平臺控制技術、無人農場運營管理平臺技術等。

總結：無人農場是農業生產的一種高級的組織方式和先進的生產模式，該模式要依托于生物技術、智能農機、信息化技術，目前在全球范圍內，無人農場仍在模式探索階段，中國在無人農機的技術應用和模式上并不落后，無人農場極有可能是中國農業彎道超車的一次契機。