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无人农场主要涉及以下四大关键技术：物联网、大数据、人工智能和机器人。
物联网主要解决的是农业作业环境的感知、通信问题。所以，物联网的核心就是“云网端”：云是大脑，网就是各种通信，如5G、无线网络、卫星通信、北斗系列的各种通信方式。
机器视觉相当于机器人的眼睛，它对作物长势、动物行为会进行一个判断，即通过视觉和人工智能、机器学习的结合，让机器对动物和植物进行一次精.准的判断，然后对其营养或饲料投喂进行精.准配给。这便是种植或养殖的核心技术。
其次就是人工智能，虽然现在仍然只能叫“初级人工智能”，即基于大数据的人工智能，这让机器拥有了人的思维方式，也就是控制的策略，甚至比人还精.准。通过模拟人的思维进行科学准确的决策，再给装备发送指令，从而进行精.准的控制。
蕞后一方面就是装备集成。除了无人机、无人驾驶和挤奶机器人等农业机器人相对成熟以外，国外的蔬菜、水果分拣包装机器人也比较成熟了。现在农业机器人任务中比较困难的是蔬菜的收获，目前欧洲、日本农场也未能实现智能化采摘。所以，这方面目前尚有诸多挑战。让机器和人一样具有感知、驱动、导航、作业的能力是未来科研努力的方向，等这四方面真正成熟落地，就真正地实现了自主无人系统的搭建，无人农场才真正达到智慧的“无人境界”。