2019被人們稱為5G元年,許多行業即將被5G顛覆,農業也不例外。5G能為中國農業現代化帶來什么?一言以概之:5G農業實質意義上的技術變革集中體現在物聯網+AI上,可為物聯網+AI的規模化商用提供超高速通道!
真正的萬物互聯是怎樣的?
5G,聚焦于增強移動寬帶、海量連接物聯網、垂直行業應用等領域的第五代移動通信技術,擁有極高速率、超大容量和極低延時性3大特性。
我們目前能想象到的是,5G時代物聯網“萬物互聯”的特性徹底被解放,傳感器的種類和數量將快速激增并被實現普遍化商用,無論是農業種植、畜牧還是水產領域,物聯網等應用設備都將成熟落地,現代農業的自動化、信息化、智能化水平顯著提升,為農業生產管理效率的提高、農產品質量產量的提升等提供巨大的幫助。
比如由于延時短了,農業機械操作的精準度和效率得到大幅度提高,從而降低人力成本;作物生理監測和土壤微量元素等檢測工具可實時監測并實時獲得數據,作物的生長狀態和所需營養、水分均一目了然。
無人農機
今年1月19日,福建一名外科醫生利用5G技術實施了全球首例遠程外科手術,成功切除了一只實驗動物的肝臟,延時只有0.1秒。將來,農戶也能真正解放自己的雙手,遠程就能精細化管理自家農田,更輕松地賺錢。
AI農業的真正實現靠5G?
AI農業是智慧農業的高級體現,依賴海量的數據作為深度學習和分析支撐。
5G時代,農業生產管理的氣象、土壤、環境監測、病蟲害、農事規劃等數據,以及農產品流向消費者等環節的數據,都會呈現大爆發,為AI深度學習、機器學習等提供全方位的數據基礎。再綜合農業物聯網,AI農業帶來的效能不可估量,起碼農業生產者最期待的氣象災害預警、病蟲害預警、產量精準預測、農產品售價與渠道、農產品增產提質等有了直觀可信的保障。
這里不得不提5G還支持網絡切片和邊緣計算兩大能力,前者可劃分出多個虛擬網絡靈活應對豐富的應用場景,后者則把數據資料的處理、應用程序的運行、甚至功能服務的實現,由網絡中心下放到網絡邊緣的節點上,再將分析結果集中上傳到核心管理平臺,保持核心管理平臺的敏捷性、實時性、安全和隱私性等。
5G農業的應用場景
1、智能種地
5G成熟落地的時代,農場種植技術、管理等都將實現精細化、精準化、智能化,農業生產所需的對自然環境不友好的資源將越來越少,無人化農場的場景將有望實現。
以農業機器人為例,當前實現推廣的很大一個限制,就是農業機器人目前尚難以適應戶外農業無法預測的應用場景,以及無法規避對人產生的安全隱患。當人與物、物與物之間溝通的通道借助5G打開,機器相當于擁有了智慧的大腦,能在耕地的時候自動監測土壤健康狀況并實時上傳數據給終端分析,能在快速采摘果蔬的同時按等級標準進行分類標識……是不是很炫酷?
美國加州Abundant Robotics 公司的農業機器人
屆時,農業種植過程還將通過實時的圖像、數據等公開化,消費者能通過VR等方式身臨其境地感受自己食用的農產品從選種、播種、開花到收獲的過程,突破信任壁壘。
這也是大氣候一直努力實現的終極場景之一。將來在5G的強大支撐下,大氣候的產品線將實現全面升級,產品研發不斷豐富的同時,能夠實現設備實時、高速聯動。
2、智慧牧場
目前,英國已將5G覆蓋至多個農村地區。為解決大規模農場人力難以監管等問題,他們最近發布了「5G RuralFirst」智慧牧場物聯網計劃,利用5G網絡并安裝腿部傳感器和項圈在母牛身上,了解牛的實時信息,用戶只要透過智能手機,下載相應的App就可監控母牛狀態。
事實上,我國不少牧區已經實現類似的遠程監管。當搭上5G的“快車”,除了監管便利,牲畜的育種選擇、生長狀況、飲食優化、疫情預防等信息不僅能第一時間被農場主掌握,每個品種均能根據牧場實際情況生成最佳的飼養模型。
3、智慧水產
水產養殖中,溶解氧、PH、水溫、ORP、氨氮、亞硝酸鹽等環境指標直接關乎魚蝦的生死。在5G時代,通過在水中鋪設智能物聯網等設備,養殖戶可實時獲取水質分析、設備運行狀態、魚蝦健康狀況、產量預測、養殖風險等情況,從而提高養殖產量和防控病害,保持良好的水產養殖環境,構建起可持續循環的生態系統。
5G目前存在的困境
5G技術目前面臨著以下難點:一是需降功耗(5G網絡比較耗電),二是需降成本(實現規模化量產、商用的前提),三是需降體積(相對3G/4G網絡基站,5G基站因波長短而需體積迷你,從而降低基建成本),四是需研發、開發越來越多的新設備以適用將來越來越豐富的應用場景。
將5G技術應用于農業,同樣面臨著技術和市場機制尚未成熟、農戶前期投入巨大、適應周期長等問題。
然而,農業導入自動化與智慧化是全球不可避免的趨勢。據聯合國糧食及農業組織(FAO)預測,為滿足世界上快速增長的人口需求,到2050年,全球糧食產量需要相應增長70%。中國作為世界人口第一大國,吃得飽、吃得營養健康的基本訴求也倒逼著我們對5G農業應用場景展開美好的展望。