
據(jù)預(yù)測截至2055年,全球人口將突破100億,根據(jù)聯(lián)合國人權(quán)委員會(huì)發(fā)布“2017年全球人口展望”的報(bào)告,2017年的世界人口總量為75億5000萬,2023年將突破80億,2055年預(yù)計(jì)突破100億,雖然發(fā)達(dá)國家的出生率一直都很低,但是印度及非洲將會(huì)人口爆發(fā)。
人口增加后產(chǎn)生的問題首先就是糧食不足,有限的土地,有限的糧食資源,再加上肥料及除草劑濫用造成的環(huán)境污染,將來可耕地面積必將不足,世界資源研究所推算截至2050年糧食增產(chǎn)率要比2006年高出69%才可滿足全球糧食供給。因此科學(xué)技術(shù),特別是第四次工業(yè)革命相關(guān)的技術(shù)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)性的提高起到積極的作用,其中具有代表性的就是“智能農(nóng)場”。
智能農(nóng)場是利用物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)等自動(dòng)控制來優(yōu)化繁殖環(huán)境,不考慮空間限制的智能型農(nóng)場,與依靠經(jīng)驗(yàn)與感覺的傳統(tǒng)農(nóng)場相比最大的區(qū)別就是智能農(nóng)場是依靠感應(yīng)器和數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的未來農(nóng)場。
通過智能農(nóng)場現(xiàn)在的勞動(dòng)力不足,生產(chǎn)力低下,農(nóng)戶所得停滯等問題一次都可以得到解決,還可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)性,農(nóng)作物的品質(zhì)等。可以做到一舉兩得。
首爾大學(xué)在2016年對智能農(nóng)場進(jìn)行調(diào)查,結(jié)果顯示生產(chǎn)量比之前提高了29.9%,并且蟲害的發(fā)生率減少了53.7%, 人工費(fèi)比之前也減少了15.9%,智能農(nóng)場因?yàn)榭商岣咿r(nóng)業(yè)競爭力而受到了關(guān)注。
現(xiàn)在智能農(nóng)場的構(gòu)成技術(shù)要素匯集了第四次工業(yè)革命的核心技術(shù)。大數(shù)據(jù)·AI·物聯(lián)網(wǎng)及農(nóng)業(yè)用機(jī)器人和無人機(jī)等技術(shù)利用加速了智能農(nóng)場的技術(shù)發(fā)展。隨著需求的增加,占據(jù)世界機(jī)器人市場的農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模也在擴(kuò)大,世界機(jī)器人市場規(guī)模是179億美元,現(xiàn)在農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場是9億5000萬美元,截至2020年農(nóng)業(yè)機(jī)器人市場規(guī)模大約可以達(dá)到191億美元。智能農(nóng)場還離不開農(nóng)業(yè)用無人機(jī)技術(shù),雖然初期基本用來散播農(nóng)藥,但是隨著技術(shù)的高度發(fā)展還可以用來播種,預(yù)防害蟲,預(yù)測收獲量等。無人機(jī)的價(jià)格平均在10-20萬左右,雖然價(jià)格不便宜但是應(yīng)用有擴(kuò)大的趨勢。

智能農(nóng)場的代表事例就是“植物工廠”,植物工廠是在建筑物內(nèi)設(shè)置自動(dòng)化設(shè)備,利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)栽培農(nóng)作物,測定環(huán)境溫度·濕度·日照量·二氧化碳·土壤等,根據(jù)分析結(jié)果驅(qū)動(dòng)控制設(shè)備并將其轉(zhuǎn)變?yōu)檫m當(dāng)?shù)闹悄芑瘻厥?。可以用智能手機(jī)等移動(dòng)裝備進(jìn)行遠(yuǎn)程管理,所以沒有空間限制可以計(jì)劃性的進(jìn)行生產(chǎn)。除此之外,還可以利用大數(shù)據(jù)分析消費(fèi)者的農(nóng)作物購買取向,通過納米生物技術(shù)管理優(yōu)秀的種子,探測畜產(chǎn)疾病,識別原產(chǎn)地等。
荷蘭的智能農(nóng)場代表普利巴公司正在計(jì)劃建設(shè)農(nóng)場大廈,在建筑物內(nèi)部建造溫室栽培植物,在室內(nèi)養(yǎng)魚,養(yǎng)魚產(chǎn)生的氮?dú)饧芭判刮锟捎脕碓耘嘀参?,植物產(chǎn)生的氧氣又可供給水槽,所以這是一個(gè)良性循環(huán)系統(tǒng),另外荷蘭一家IT企業(yè)為了在沒有土壤和陽光的環(huán)境下建造植物工廠還發(fā)明研究了LED照明。

韓國目前也在研發(fā)智能型農(nóng)場,根據(jù)專利廳消息最近植物工廠相關(guān)的專利審批急速增加。2008年不過只有1個(gè)植物工廠相關(guān)的專利,到了2016年增加到85個(gè),2010年之后以每年11%的平均速度在增加。特別是使用智能照明和影像分析技術(shù)來判斷植物生長階段和生長程度,隨著植物大小和營養(yǎng)成分判斷需要的人工照明控制技術(shù),通過分析農(nóng)作物的圖像診斷農(nóng)作物的營養(yǎng)狀態(tài)包括生理障礙等技術(shù)的專利申請等。2010年韓國智能農(nóng)場項(xiàng)目政府支援資金只有220億韓元,到2017年也增加到761億美元。特別植物工廠的面積2017年只有4000公頃,預(yù)計(jì)2022年將會(huì)達(dá)到7000公頃。