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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書從我國(guó)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力老齡化、農(nóng)產(chǎn)品勞動(dòng)力成本增加，以及信息技術(shù)快速發(fā)展的基本國(guó)情入手，論述了我國(guó)無(wú)人農(nóng)場(chǎng)發(fā)展的基本趨勢(shì)與需求；從無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的概念、技術(shù)體系、系統(tǒng)組成、系統(tǒng)演化等方面，系統(tǒng)地構(gòu)建了無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的基礎(chǔ)理論框架；重點(diǎn)分析了物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、智能裝備、機(jī)器人和云計(jì)算等信息技術(shù)在無(wú)人農(nóng)場(chǎng)中的基本作用和技術(shù)原理；以無(wú)人大田農(nóng)場(chǎng)、無(wú)人果園農(nóng)場(chǎng)、無(wú)人溫室農(nóng)場(chǎng)、無(wú)人豬場(chǎng)、無(wú)人牛場(chǎng)、無(wú)人雞場(chǎng)、無(wú)人漁場(chǎng)這七種主要的無(wú)人農(nóng)場(chǎng)類型為案例，全面分析了無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景和工程實(shí)施路徑。本書內(nèi)容全面系統(tǒng)，具有先進(jìn)性和實(shí)用性，有較高的參考價(jià)值。

作者簡(jiǎn)介

　　李道亮，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授。研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)智能信息處理與農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化?，F(xiàn)任國(guó)際信息處理聯(lián)合會(huì)農(nóng)業(yè)信息處理分會(huì)主席，Information Processing in Agriculture主編，國(guó)家數(shù)字漁業(yè)創(chuàng)新中心主任，農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化專家咨詢委員會(huì)副主任委員，中國(guó)漁業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟執(zhí)行理事長(zhǎng)。入選國(guó)家萬(wàn)人計(jì)劃、科技部中青年科技領(lǐng)軍人才、農(nóng)業(yè)部杰出科研人才、教育部新世紀(jì)人才，是全國(guó)創(chuàng)新爭(zhēng)先獎(jiǎng)、中國(guó)青年科技獎(jiǎng)、全國(guó)科技工作者獲得者。以diyi完成人獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)3項(xiàng)，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利30項(xiàng)；出版專著7部，以diyi作者或通訊作者發(fā)表SCI 論文122篇、EI論文179篇；制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)、行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)7項(xiàng)。研究成果水產(chǎn)集約化養(yǎng)殖精準(zhǔn)測(cè)控技術(shù)入選2019中國(guó)智能制造十大科技進(jìn)展。

圖書目錄

前言
第 1篇　理論篇
第 1章　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)緣起 2
1.1 　農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力老齡化 ………………………………………… 2
1.1.1　發(fā)達(dá)國(guó)家農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力人口老齡化趨勢(shì) …………… 2
1.1.2　我國(guó)農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力的現(xiàn)狀 …………………………… 4
1.1.3　如何應(yīng)對(duì)老齡化 …………………………………… 7
1.2 　“機(jī)器換人”大勢(shì)所趨 …………………………………… 8
1.2.1　“機(jī)器換人”的必要性 ……………………………… 8
1.2.2　“機(jī)器換人”的環(huán)境條件分析 ……………………… 10
1.2.3　“機(jī)器換人”存在的問題及原因 …………………… 12
1.3 　信息技術(shù)進(jìn)步促使“機(jī)器換人”成為可能 ……………… 13
1.3.1　物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)裝備互聯(lián) ………………………… 13
1.3.2　大數(shù)據(jù)使農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn) …………………………… 13
1.3.3　機(jī)器人與人工智能的應(yīng)用 ………………………… 14
1.4 　我國(guó)發(fā)展無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的迫切性 ……………………………… 16
1.4.1　未來(lái) 30年農(nóng)業(yè)勞動(dòng)力將越來(lái)越短缺 ……………… 16
1.4.2　農(nóng)民的職業(yè)化轉(zhuǎn)型迫在眉睫 ……………………… 16
1.4.3　提升土地產(chǎn)出率、勞動(dòng)生產(chǎn)率、資源利用率亟須實(shí)現(xiàn)“機(jī)器換人”…………………… 17
第 2章　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)概述 19
2.1 　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的定義 …………………………………………… 19
2.2 　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的整體架構(gòu) ……………………………………… 19
2.3 　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的關(guān)鍵技術(shù) ……………………………………… 21
2.3.1　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) ………………………………………… 22
2.3.2　大數(shù)據(jù)技術(shù) ………………………………………… 22
2.3.3　人工智能技術(shù) ……………………………………… 23
2.3.4　智能裝備與機(jī)器人技術(shù) …………………………… 23
2.4 　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的系統(tǒng)組成 ……………………………………… 24
2.4.1　基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng) ……………………………………… 24
2.4.2　作業(yè)裝備系統(tǒng) ……………………………………… 25
2.4.3　測(cè)控裝備系統(tǒng) ……………………………………… 25
2.4.4　管控云平臺(tái)系統(tǒng) …………………………………… 25
2.5 　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)典型應(yīng)用 ………………………………………… 26
2.5.1　無(wú)人大田農(nóng)場(chǎng) ……………………………………… 27
2.5.2　無(wú)人果園農(nóng)場(chǎng) ……………………………………… 27
2.5.3　無(wú)人溫室農(nóng)場(chǎng) ……………………………………… 27
2.5.4　無(wú)人牧場(chǎng) …………………………………………… 27
2.5.5　無(wú)人漁場(chǎng) …………………………………………… 28
第 3章　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)演進(jìn) 29
3.1 　農(nóng)場(chǎng)的歷史變遷 …………………………………………… 29
3.1.1　農(nóng)場(chǎng) 1.0—傳統(tǒng)農(nóng)場(chǎng) ……………………………… 29
3.1.2　農(nóng)場(chǎng) 2.0—機(jī)械化農(nóng)場(chǎng) …………………………… 30
3.1.3　農(nóng)場(chǎng) 3.0—自動(dòng)化農(nóng)場(chǎng) …………………………… 33
3.1.4　農(nóng)場(chǎng) 4.0—無(wú)人農(nóng)場(chǎng) ……………………………… 36
3.2 　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的進(jìn)階形態(tài) ……………………………………… 40
3.2.1　遠(yuǎn)程控制無(wú)人農(nóng)場(chǎng) ………………………………… 40
3.2.2　無(wú)人值守?zé)o人農(nóng)場(chǎng) ………………………………… 40
3.2.3　自主作業(yè)無(wú)人農(nóng)場(chǎng) ………………………………… 41
3.3 　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的演進(jìn)動(dòng)力 ……………………………………… 41
3.3.1　農(nóng)業(yè)工業(yè)化推動(dòng) …………………………………… 42
3.3.2　市場(chǎng)需求拉動(dòng) ……………………………………… 43
3.3.3　技術(shù)變革帶動(dòng) ……………………………………… 44
3.3.4　農(nóng)業(yè)政策助推 ……………………………………… 46
3.4 　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)的演進(jìn)路徑 ……………………………………… 47
3.4.1　從人力操控到遠(yuǎn)程控制 …………………………… 47
3.4.2　從遠(yuǎn)程控制到無(wú)人值守 …………………………… 48
3.4.3　從無(wú)人值守到自主作業(yè) …………………………… 48
第 2篇　技術(shù)篇
第 4章　物聯(lián)網(wǎng)與無(wú)人農(nóng)場(chǎng) 50
4.1 　概述 ………………………………………………………… 50
4.1.1　無(wú)人農(nóng)場(chǎng)對(duì)裝備互聯(lián)的需求 ……………………… 50
4.1.2　物聯(lián)網(wǎng)的定義 ……………………………………… 52
4.2 　傳感技術(shù)與無(wú)人農(nóng)場(chǎng) ……………………………………… 53
4.2.1　環(huán)境傳感器 ………………………………………… 53
4.2.2　農(nóng)業(yè)動(dòng)植物生理信息傳感器 ……………………… 57
4.2.3　農(nóng)機(jī)狀態(tài)檢測(cè)傳感器 ……………………………… 60
4.3 　機(jī)器視覺技術(shù)與無(wú)人農(nóng)場(chǎng) ………………………………… 62
4.3.1　農(nóng)業(yè)視覺信息處理系統(tǒng)框架 ……………………… 63
4.3.2　農(nóng)業(yè)視覺信息增強(qiáng)與分割 ………………………… 64
4.3.3　農(nóng)業(yè)視覺信息特征提取與目標(biāo)識(shí)別 ……………… 67
4.3.4　機(jī)器視覺在無(wú)人農(nóng)場(chǎng)中的典型應(yīng)用 ……………… 70
4.4 　遙感技術(shù)與無(wú)人農(nóng)場(chǎng) ……………………………………… 71
4.4.1　遙感技術(shù)概述 ……………………………………… 71
4.4.2　農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)遙感監(jiān)測(cè) ……………………………… 72
4.4.3　農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測(cè) ………………………………… 73
4.4.4　農(nóng)作物干旱和凍害遙感監(jiān)