目前5G技术正处于大规模推广和普及阶段,迫切需要找到与实际生产应用的结合点,5G与农业的有效结合将成为推进我国农业现代化的重要途径。
农业生产管理水平的高低,直接决定着农业能否提质增效。农作不仅涉及“土肥水密保管工”八个环节,而且受自然气候环境影响较大,哪一个环节出了问题,就会影响农作。所以,客观上需要建立一套能全面解决农业生产问题的机制。
农业生产管理的传统方法,既是经验管理,又是事后管理。这样的管理方法缺乏精确性,从而增加了管理成本。比如,在作物生长过程中,常常采用大水漫灌的方式,而不是根据作物的具体需要量来浇灌,这往往导致灌溉量过大。与此同时,它还具有补救性管理的特点。比如,只有在作物缺乏某种肥料或作物有某种害虫的情况下,才能知道施肥和害虫的控制。此时,不仅施肥和病虫害防治费用较高,而且由于部分作物无法及时施肥或病虫害防治,使农产品产量和质量受到影响。随着大数据、人工智能等新技术的迅猛发展,智慧农业正成为统筹农业生产的全新模式。智能农业是指将物联网技术应用于传统农业,通过移动平台或计算机平台,利用传感器和软件来控制农业生产,使传统农业更具“智慧”。
作为当代最先进的通讯技术,5G技术将在智慧农业的跨越式发展中发挥重要作用。以往,物联网技术由于受传输速度的限制,难以在农业生产实践中充分应用。同时,5G技术的出现,使得基于物联网技术的智慧农业得以大规模应用。
由于5G技术具有超高速、超低时延和超大连接等特点,可以满足高清视频、虚拟现实等海量数据传输的实时要求。与此同时,由于流量密度和连接数密度的大幅提高,基于5G技术构建的农业物联网平台,大大提高了系统的协作性和智能化程度,可实现多用户、多点、多天线、多摄取的协同组网,并可灵活地进行网络间自动调节。以特定的农业生产为例,通过互联网和大数据平台的云端协作和可视化智能分析,嵌入5G技术的智慧农业能够实现对农业生产问题的远程咨询,以及对农业生产的远程操作,加速了物联网技术在农业生产管理中的普及,改变了传统农业生产的“粗放型管理”和“事后补救式管理”,从多个层面促进了智慧农业的发展。
智慧农业经过5G技术改造升级,将呈现怎样的生产场景?无人化作业:由农田大数据、自然环境大数据、作物生长数据、病虫害防治数据等组成的物联网,以及由各种农业机械组成的农机物联网、灌溉物联网等,与覆盖全国的北斗卫星“天网”相结合,通过天网与地网的融合,可实现农业数据的无人采集和智能分析,以及农业机械的智能无人机耕作、无人机播、无人灌溉、无人播种、农药化肥的无人播种、无人机收割。
精确投入:基于5G技术的传感器安装在作物生长的土壤上,并形成由若干传感器节点连接的传感器网络,能够精确获得土壤环境和作物长势的实时信息,根据作物生长需要及时浇水、施肥、打药等操作,避免了以往依靠肉眼观察和主观经验来获得作物生长信息的不精确性。并可根据所获得的信息精确计算浇灌、施肥、打药的用量,精确操作,避免过度使用造成的浪费和污染。拟人栽培:营造拟人栽培环境,是动植物生长规律的客观需要,也是提高动植物产量的要求。以5G为基础的物联网技术能更全面、深入地了解动植物生长过程的规律,感知动植物对生长环境和各种营养物质的需要,从而实现动植物生长的人格化培养,使其在更符合其自身生长规律的环境中生长。规范化生产:基于5G的物联网可以从两个方面促进农业标准化生产。首先是投入的标准化,即通过感知技术,建立各种投入要素的数量标准、营养标准和投入时间标准,以提高各要素投入的边际效率。第二,管理的标准化。模块化生产是标准化生产管理的基础和前提。物联网技术促进了农业生产的“模块化”管理,从而有利于农业标准化管理的实现。智能管理:通过农业感知设备获得的动植物生长信息,通过5G技术快速传输到计算机终端进行分析和处理,形成决策,并指导生产,这不仅使智能管理决策成为可能,而且为动植物生长和生产活动建立信息档案,使生长过程和生产活动都能被记录和追踪,从而提高管理的智能化程度和管理效率。网络服务:传统的农业生产服务业发展滞后,主要原因是没有彻底打破部门、地区的界限,许多服务企业仍然受到行政因素的制约,无法以市场主体的身份独立开展业务,农业生产服务供需双方也存在信息不对称问题。建立在5G技术基础上的因特网,可为农业生产服务需求方和供给方提供一个开放的网络平台,从而打破部门和产业在离线行政干预、跨区域产生的空间障碍,创造生产服务供需双方有效结合的条件。此外,根据市场运作规律,可以促进供需双方对接模式的创新,如形成“互联网+农业+金融服务”“互联网+农业+保险服务”“互联网+农业+商贸物流服务”“互联网+农业+科技服务”“互联网+农业+仓储服务”等网络服务模式,甚至在不久的将来,5G技术也将通过对“互联网+农业+科技服务”模式的整合和创新,最终形成“互联网+农业+综合服务”的新模式,发挥网络服务的优势,使农业生产服务真正进入网络时代。