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目录

前言
第1篇理论篇
第1章无人农场缘起2
1.1农业劳动力老龄化2
1.1.1发达国家农业劳动力人口老龄化趋势2
1.1.2我国农业劳动力的现状4
1.1.3如何应对老龄化7
1.2“机器换人”大势所趋8
1.2.1“机器换人”的必要性8
1.2.2“机器换人”的环境条件分析10
1.2.3“机器换人”存在的问题及原因12
1.3信息技术进步促使“机器换人”成为可能13
1.3.1物联网实现农业装备互联13
1.3.2大数据使农业实现精准13
1.3.3机器人与人工智能的应用14
1.4我国发展无人农场的迫切性16
1.4.1未来30年农业劳动力将越来越短缺16
1.4.2农民的职业化转型迫在眉睫16
1.4.3提升土地产出率、劳动生产率、资源利用率亟须实现“机器换人”17
第2章无人农场概述19
2.1无人农场的定义19
2.2无人农场的整体架构19
2.3无人农场的关键技术21
2.3.1物联网技术22
2.3.2大数据技术22
2.3.3人工智能技术23
2.3.4智能装备与机器人技术23
2.4无人农场的系统组成24
2.4.1基础设施系统24
2.4.2作业装备系统25
2.4.3测控装备系统25
2.4.4管控云平台系统25
2.5无人农场典型应用26
2.5.1无人大田农场27
2.5.2无人果园农场27
2.5.3无人温室农场27
2.5.4无人牧场27
2.5.5无人渔场28
第3章无人农场演进29
3.1农场的历史变迁29
3.1.1农场1.0——传统农场29
3.1.2农场2.0——机械化农场30
3.1.3农场3.0——自动化农场33
3.1.4农场4.0——无人农场36
3.2无人农场的进阶形态40
3.2.1远程控制无人农场40
3.2.2无人值守无人农场40
3.2.3自主作业无人农场41
3.3无人农场的演进动力41
3.3.1农业工业化推动42
3.3.2市场需求拉动43
3.3.3技术变革带动44
3.3.4农业政策助推46
3.4无人农场的演进路径47
3.4.1从人力操控到远程控制47
3.4.2从远程控制到无人值守48
3.4.3从无人值守到自主作业48
第2篇技术篇
第4章物联网与无人农场50
4.1概述50
4.1.1无人农场对装备互联的需求50
4.1.2物联网的定义52
4.2传感技术与无人农场53
4.2.1环境传感器53
4.2.2农业动植物生理信息传感器57
4.2.3农机状态检测传感器60
4.3机器视觉技术与无人农场62
4.3.1农业视觉信息处理系统框架63
4.3.2农业视觉信息增强与分割64
4.3.3农业视觉信息特征提取与目标识别67
4.3.4机器视觉在无人农场中的典型应用70
4.4遥感技术与无人农场71
4.4.1遥感技术概述71
4.4.2农作物长势遥感监测72
4.4.3农作物病虫害监测73
4.4.4农作物干旱和冻害遥感监测74
……

作者简介

李道亮，中国农业大学教授，博士生导师，教育部特聘教授。研究方向为农业优选传感与智能信息处理。北京市农业物联网工程技术研究中心、中欧农业信息技术研究中心、中国农业信息化评价中心主任，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、教育部新世纪人才，中国青年科技奖、全国很好科技工作者获得者。靠前信息处理联合会农业信息处理分会主席，靠前杂志Information Processing in Aqriculture主编，国家农村信息化指导组专家，中国渔业物联网与大数据产业技术创新联盟常务副理事长兼秘书长，中国科协农业物联网技术学科首席科普专家，农业部十二五、十三五全国农业信息化规划起草牵头人、完成.人，获省部级科技进步一等奖3项、二等奖4项，授权国家发明27项，出版专著《农业物联网导论》《零公里探索》等6部，发表SCI/EI论文200余篇，制定国家标准4项，行业标准6项。带领的团队入选农业部水产养殖物联网技术创新团队、中国科协农业物联网科普团队。

主编推荐

本书是第1本系统论述无人农场的技术图书，分为理论篇、技术篇和应用篇。1）理论篇——从概念、技术体系、系统组成、系统演化等方面全面析了无人农场的基础理论。2）技术篇——分析了物联网、大数据、人工智能、智能装备、机器人、云计算等信息技术在无人农场中的作用及其如何实现“机器换人”的技术原理。3）应用篇——以无人大田农场、无人果园农场、无人温室农场、无人猪场、无人牛场、无人鸡场、无人渔场这七种主要的无人农场类型为案例，全面分析了无人农场的应用场景和工程实施路径。

内容简介

本书从我国农业劳动力老龄化、农产品劳动力成本增加，以及信息技术快速发展的基本国情入手，论述了我国无人农场发展的基本趋势与需求；从无人农场的概念、技术体系、系统组成、系统演化等方面，系统地构建了无人农场的基础理论框架；重点分析了物联网、大数据、人工智能、智能装备、机器人和云计算等信息技术在无人农场中的基本作用和技术原理；以无人大田农场、无人果园农场、无人温室农场、无人猪场、无人牛场、无人鸡场、无人渔场这七种主要的无人农场类型为案例，全面分析了无人农场的应用场景和工程实施路径。本书内容全面系统，具有优选性和实用性，有较高的参考价值。

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