5G带火了农业

在农民持续减少的背景下，利用人工智能技术实现智能农业将是最好的一项选择。世界各地的农民正在使用物联网技术来优化农业过程，如水管理，灌溉施肥，牲畜安全和成熟度监测，作物交流和空中作物监测。5G技术可以促进物联网设备的采用，从而实现这一目标。

5G可以为农民提供实时数据，以监控，跟踪和自动化他们的农业系统，从而提高盈利能力，效率和安全性。在农业等高风险行业，这些产量和精度的提高至关重要，特别是当气候变化给全球农民带来新的威胁时。

智能农业主要是指通过农业智能传感与控制系统、智能化农业装备、农机田间作业自主系统，以卫星遥感技术、无人机航拍以及传感器等收集气候气象、农作物、土地土壤以及病虫害等各种数据，通过天空地一体化的智能农业信息遥感监测网络采集的大数据，进行分析挖掘，为农场、合作社以及大型农业企业提供农业大数据智能决策分析系统服务等。



未来发展智能农业，也主要是指研制农业智能传感与控制系统、智能化农业装备、农机田间作业自主系统等。建立完善天空地一体化的智能农业信息遥感监测网络。建立典型农业大数据智能决策分析系统，开展智能农场、智能化植物工厂、智能牧场、智能渔场、智能果园、农产品加工智能车间、农产品绿色智能供应链等集成应用示范。

（一）主要通过“天空地”一体化网络进行数据收集

 基于天空地一体化的智能农业信息遥感监测网络，主要是指以计算机和传感器技术为基础，根据GPS卫星定位系统和机器视觉技术实现农机的精准定位，通过智能终端实时监测农机信息、作业状态及作业速度等。数据平台服务指的是利用传感器、无线通信、大数据、云计算、物联网、人工智能等技术进行数据收集并分析，通过传感器收集土壤温湿度、水分、pH值等。根据卫星遥感影像数据，分析土地质量，进行适宜作物的耕种指导。对农作物的生长情况进行实时跟踪、病虫害监测，对农作物的产量进行预测等。

利用卫星可以获取农作物数据、天气数据及病虫害数据。农作物数据是利用遥感技术，根据不同作物呈现的不同颜色、纹理以及形状等遥感影像信息，划分农作物种植面积，监测农作物长势、估算农作物产量等；通过卫星获取天气数据，监测病虫害以及自然灾害等。通过卫星遥感技术收集土地、农作物以及天气气候等数据、无人机航拍实时监测农作物长势、病虫害等数据以及传感器采集空气、土壤的温湿度、土壤水分、光照强度和农作物生长数据等，通过对收集到的数据进行分析、处理，并建立可视化模型，实现对作物的精准管理。

（二）农业大数据智能决策分析系统

农业大数据智能决策分析系统以平台为基础，进行作物的精准管理，通过卫星、摄像头、传感器实施监测作物生长情况，根据历史数据进行产量预测等。根据作物类型收集病虫害数据，提前预防，精准喷洒农药等。依据天气、作物生长情况以及历史数据分析预测作物产量。以无人机、传感器为主要方式，实时监测作物长势，并进行灌溉、施肥建议。根据病虫害及作物类型，提前预防，精准施药，确保作物少受损失。

（三）农业智能传感与控制系统、智能化农业装备、农机田间作业自主系统

主要包括：农机自动驾驶、无人机植保等。搭载先进的传感器设备，根据地形、地貌搭配专用药剂对农作物实施精准、高效的喷药作业，通过人机药三位一体达到节水节药的作用。通过耳标、摄像头等监控畜牧动物生长情况，实时跟踪，体型识别，且对收集到的图形等数据进行处理、分析，实现养殖的精细化管理。

无人机获取农业数据，主要分为两种方式获取：一种为利用无人机搭载摄像头进行航拍获取数据，另一种为利用无人机搭载遥感传感器，依据不同作物的光谱特性，识别作物生长情况。监测病虫害情况，更好的进行田间管理。

传感器是农业物联网的基础，利用传感器可以收集空气、土壤温湿度、二氧化碳浓度、光照强度、土壤水分、农作物生长情况等数据，多用于以温室大棚为代表的设施农业中，提高作物产量与农产品品质。

无人机植保能够解决农村劳动力短缺、劳动力成本高、农民效率低、农药使用严重等问题。无人机植保产业链包括三个部分：农药研发、无人植保机制造以及飞防队进行植保服务。农药分为固态和液态两种药剂，目前多以液态药剂为主，植保无人机制造企业或者飞防组织根据实际情况进行农药加工以及兑水稀释后，对农作物进行植保作业。

农机自动驾驶指的是利用导航卫星实现农机沿直线作业功能，主要利用角度传感器获取农机偏移数据、摄像头获取周围作物生长数据以及导航卫星实时定位跟踪车辆信息数据，将三者获取的数据经过无线网络传输到控制端，对数据进行分析后，利用车载计算机显示器实时显示作业情况以及作业进度等。



农机自动驾驶主要作用是利用感知系统获取的信息来进行分析判断，并对下一步的行为进行决策，这是农机自动驾驶的大脑。实时监测农机车辆位置信息、作业状态、运行参数、运行位置，实现实时故障诊断和故障预警。路径规划分为全局路径规划和局部路径规划，全局路径规划是在地图已知的情况下，进行最优的行驶轨迹规划，而局部路径规划只需要由传感器实时采集环境信息。

由机械工业出版社最近出版的新书《5G：为人工智能与工业互联网赋能》中指出，5G是实现农机自动驾驶技术和农机车辆导航系统的前提。车联网指的是通过卫星导航系统、无线通信、传感器等技术，对车辆进行数字化管理，包括实时跟踪、监管车辆运行状况等，并根据不同的功能需求对所有车辆的运行状态进行有效的监管。

农机自动驾驶的核心为农机车辆导航系统，通过车辆导航系统实现农机的作业监测、路径规划等操作。目前主要应用于拖拉机、收割机、小麦机和青贮机等农用机械上。

（四）智能农场、智能牧场、智能渔场

智能农场、智能化植物工厂、智能果园，主要包括播种、施肥、灌溉、除草以及病虫害防治等环节，通过5G，以传感器、摄像头和卫星等收集数据，实现管理数字化和机械智能化发展以及数据平台服务来呈现。

智能牧场、智能渔场、主要是将新技术、新理念应用在生产中，包括繁育、饲养以及疾病防疫等，并且应用类型较少，因此用“精细化养殖”定义整体农业养殖环节。

5G在智能农场、智能化植物工厂、智能果园、智能牧场、智能渔场中发挥着巨大的作用，带来了巨大的价值。以精细化养殖为例，以人工智能等新技术、新理念，降低畜禽死亡率、提升产品质量与品质。

来源：智造智库

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