5G与我国智慧农业的发展研究

薛金涛，孙玉彤，吕红

（哈尔滨理工大学经济与管理学院，哈尔滨150040）

一、我国农业现状

（一）基础农业现状

对于我国农业发展而言，产业化整体发展水平比较低，我国农业发展十分不均衡。由于农户分散经营，经营规模长期固化，制约了农业规模化经营，最终造成了农业生产组织化程度低，无法形成集约化经营和规模效益。农业产业化的资本基础不足，难以形成规模经济，导致整个市场在所有市场类别中竞争力较弱。农业产业化技术薄弱，科技创新能力较低。经过研究发现，在种植与培养方面，新品种更新能力较弱，且经典品种特点不突出。大多数农产品加工简单，拥有较低的附加值。若要解决此类问题必须积极推进农业产业化组织创新，解决农业经营组织水平较低的问题。同时，可以鼓励社会资本积极参与现代农业管理，这样的操作可以有效地整合社会上零散资本，建立现代农业企业，可以系统的通过股份制和股份合作制，做到扩大企业规模并切实的使农业生产经营更加倾向于集约化生产模式，最终达到农业产业化快速发展的目的。

1.农业整体利润水平较低。中国农业发展一直是基层基础产业，是生产生活中必不可少的支柱产业，生产机械化水平不高，农业盈利水平也相对较低。一方面，中国长期以来高度重视工业的发展水平，忽视了农业，实施了产业振兴的发展战略。另一方面，从事农业生产的生产者属于我国弱势群体的范畴，并且生产机械化水平较低、实力较弱，不能有效地将科技转化为生产力，不具备产业链的议价能力。

2.农业劳动力过剩。农业劳动力的过剩会造成就业不足，即劳动者拥有的农业生产资料不足以发挥其劳动能力，使劳动力处于闲置和无用状态。而农业的季节性也会产生剩余劳动力，即忙有活干，闲无事干。农业劳动力的不充分就业问题在中国尤为突出，这是因为我国农民都有自己的耕地。随着人口的增加，每个农民的耕地越来越少，但无论有多少耕地，农民在农忙季节都有一份工作，在目前的条件下都可以谋生。在劳动力过剩的情况下，减少一定量的劳动力并不会减少农业产出。

3.资源和生产技术的限制。我国的基本情况属于人多地少，其客观原因便是由于小规模家庭经营模式的长期存在，限制了各种技术手段的使用和农业生产水平的提高。就目前而言，我国在农业技术上处于比较落后的阶段，大部分地区仍采用传统的集约化种植技术，机械化水平低，劳动生产率低，检测产品数量不适宜，良种推广面积有限。

4.农业流通渠道向现代化转变。中国农产品的终端销售不再局限于传统的农贸市场，而是更多地进入超市渠道，甚至电子商务渠道。农民可以在网上宣传自己的产品，让更多的人知道产品的优势，进而拓展产品的销售渠道。随着我国市场经济的建立和发展，农业与农业经济、非农经济与国民经济的矛盾日益突出。农业的比较效益开始下降，对农民收入的贡献率也开始下降。

（二）智慧农业现状

国家政策指导明确了2015年《关于推进“互联网+行动”的指导意见》，指明了农业发展的方向，即通过互联网推动农业集约化生产模式和经营模式，将智慧农业的硬件和软件升级提到日程上来，分别提高其智能感知、监测、分析、诊断、预警、运行和控制的功能，希望成功创建智慧农业的互联网可复制模式。

随着大数据平台的完善，农业生产过程变得复杂，这与地理、气候、土壤、害虫和人类活动密切相关。此外，中国幅员辽阔，不同地区的作物种植模式和经验无法完全复制，导致中国农业生产规模有限，稳定性和可控性差。2015年底，农业部发布了《关于推进农业和农村大数据发展的实施意见》，提出要大力提高大数据在农业种植中的应用，帮助实现农业现代化。通过农业大数据分析，可以分析、指导和监测不同地区的作物、土壤、气候等因素，帮助农业生产做出科学决策，有效提高作物种植规模和产量。

现代农业科技企业逐渐兴起，我国技术企业快速进步，更多的科学和技术要素不断渗透到农业领域，并且随着社会的发展出现大量的科技与农业相结合的企业，从根本上促使农业转型——即从劳动密集型产业向技术密集型产业的转变。目前，农业科技产业链处于上游位置的主要是软件开发企业，中游是设备制造企业，下游是设备维护运营企业，将会推进农业智能化大发展，实现农业种植的智能化管理，大大提高农业种植的规模和效率。

（三）农业物联网的优势

物联网被公认为世界第三大信息产业，仅次于计算机互联网和移动通信网络，其逐步发展渗透到各个行业中。农民靠经验和感觉进行浇水、施肥、喷药的这种传统农业正在被逐步替代，对于品种类别都各不相同的作物来讲，每一种都需要不一样的照看和对待。农民只需要按下一个开关，按照指示或者自行作出选择，通过信息智能监测系统对这些作物进行实时、定量、准确的控制，就可以种植好蔬菜和花卉。农业物联网具有以下优势，一是科学种植。通过分析传感器中的数据，获得土壤中适宜的作物类型。通过观察气候和环境传感器，可以实时收集作物生长环境的数据。二是精确控制。通过设置各种传感器，系统可以根据不同作物生长的需要，快速控制种植基地的温度、湿度、二氧化碳浓度和光照强度。三是进步动力。不同于传统的农业耕作方式，物联网的农业耕作方式完全完成了主动、智能、远程系统，比人工栽培模式更精准高效。四是绿色农业。物联网农业可通过各种监测传感器和网络系统，将所有的监控数据存储起来，方便农产品的追踪，实现农业生产的绿色无公害。

二、存在的问题

为了促进农业产业链的转型升级，针对智能农业生产领域的智能化、商业领域的差异化和服务领域的全方位信息服务，推进农业精细化、高效、绿色发展，保障农产品安全，同时增强农业竞争力和可持续发展能力。就此来看，智能农业是我国现代化农业发展的必然趋势和主要载体。

自从改革开放以来，中国农业发展取得了令人瞩目的成就，中国粮食产量在十二年间持续增长。蔬菜、水果、肉类、蛋类、水产品的人均消费量居世界前列，主要是由于其价格过高。一方面，农业生产者滥用化肥、农药，导致地下水资源受到污染和开发过度，土壤肥力的消耗十分严重，进而导致生态环境恶化，使食品安全问题被发掘出来。另一方面，由于粗放经营令我国农业竞争力处于弱势，农业生产、进口、库存出现“三增”现象，地段农产品滞销问题屡见不鲜。只有合理扩大智能设备、物联网、云计算、大数据等先进技术的适用范围，最终才能将我国农业从根本上进行提高。

（一）高素质管理人才匮乏

目前，我国农村高素质人力资本流失十分严重，我国农业工作者普遍存在年龄偏高、文化水平偏低等问题，对于互联网相关技术知之甚少，现代或农业生产意识较为淡薄。与此同时，农田工作对于高素质管理人才的吸引力较低，缺乏高素质的农业生产管理者，导致智慧农场的创始人、维护者和传承者较少，无法支撑中国智慧农业的快速发展。鉴于农村地区人才流动性大的问题，地方政府应出台相应的福利政策，提高专业人员的福利待遇，同时加大对当地农民的知识培训和教育，让部分农民掌握基本的电子商务技能，帮助电子商务智慧农业更快更好地发展。

（二）科研教育体系不完全

一方面，我国目前没有专门针对农业生产者的互联网科技的培训体系，无法从根本上提高农民素质，成为我国推进智慧农业道路上的一大难题。另一方面，我国前端科研体系虽然发展快速但依然存在一些问题，当我国拥有更加完备的科研体系之后，其将会大力推进我国现代化智慧农业的发展。

（三）机械设备现代化程度较低

就目前而言，由于多种原因和国情，我国大部分农业基础设施的发展还处于较不发达的阶段，并且大型现代农业机械设备由于制作时效长、维护难等原因普遍使用率低，分散的小农无法负担使用费。此外，我国大部分农田道路未被修缮，破损严重，导致大中型机器无法进出农田。一些农业区灌溉设施单一，属于人工开挖和洪水灌溉类型，无法支撑先进设施的运作。

（四）农作物销售途径闭塞

传统农业的生产种植更多的是个体的有限预测和决策，其销售过程中的信息闭塞也是制约农村农业经济发展的重要因素。通过大数据的分析，农业产品的需求变得更加明确，有了愈发精准且确定的目标，农业大数据给我们带来了精准化的生产。由于供需关系的存在，供过于求的情况在农产品市场中屡见不鲜，这时农产品的价格被压至极低，使得农户的经济遭受十分大的损失。此时通过大数据技术，会综合分析农产品的生产过程，并根据分析结果调整价格，这将会极大地缓解供求不平衡的状况。

三、发展机遇

对于智能农业互联网，很多人可以都从中受益。例如，在一些蔬菜大棚中，可以利用现代信息通信技术对大棚的种植环境和植物生长状况进行检测。但当谈及到实际使用时，令大部分农民望而却步。不过随着社会的发展和应用技术的逐渐更新，物联网的普及程度会越来越高，从而可以被广泛使用。只需要在电脑前查看一下农作物的数据，就可以一目了然地看到作物是否缺水、是否缺肥、是否有疾病。同时，5G的网络速度十分迅速，支持大数据的分析，可以分析大量的数据和措施，令农场主更加方便、科学地管理作物和整个农场。

（一）农业管理更加智能化

在农业生产中，农业管理是重中之重。这不仅仅是5G时代农业管理的变化，更是将先进技术融入农业的一大举措，农场上安装了各种探头或是传感器设备，接收到的数据将被传输到一个大型数据库，然后这些数据被分析以及重新排序到每个机器终端。简而言之，5G意味着人们可以立即执行大数据所分析得出的指令，在生产管理智能化与精准化的基础上，提高生产效率、减少劳动力成本，在一定程度上甚至可以实现无人化生产。

（二）种植技术更加精准化

相比较于4G，5G网络由于其准确性，可以采用高精度土壤探测器和智能气象站，远程在线采集土壤水分和气象信息，提前自动预测土壤水分，灌溉时智能调控降温，并及时将数据反馈给技术人员，从而达到集约化种植精确施肥、合理灌溉的目的。与此同时，高等教育院校需要对跨专业人才进行培养，培养具有熟练操作电子设备的能力，及具有一定农业种植知识的新型人才。虽然5G网络会让操作更加简便，但是也存在一定的难度，需要我们不断学习和创新。

（三）种植过程更加公开化

消费者可以随时上网观看农作物的种植过程，了解在种植过程中使用了哪些药品和肥料，让大家对农作物的消费更加放心，食用作物能够追溯到源头，质量和安全都有保障。事实上，这个场景在4G运行期间已经实现了，但是在5G强大的技术支撑下，仍然会给我们带来更多意想不到的惊喜。

（四）劳动力管理更加智能化

目前，我国的农业发展虽然正在逐步的改善，但依然处于一个需要大量投入的阶段，劳动力成本需要大量的生产投入。5G时代智能农业的最大优势就是减少人力的投入，让机械来代替生产。例如，当人们不在的时候，可以使用手机或移动设备端口控制温室窗户的开关，自动供水。换句话说，更少的人可以实现对更庞大领域的管理。或者使用智能机器人既可以代替人类工作，又可以更高效地完成任务。

根据“互联网+、云计算、大数据、互联网、求偶莲、5G”等核心技术建立的平台，通过数据采集终端和自动控制终端，实现农业生产在生产前、生产中、生产后的全过程监控、科学管理和即时服务，实现集约化生产、高产、高效、优质、生态、安全、可追溯的目标，促进现代农业的发展。

5G大时代的推进会使各行业的发展展现突破性的进展，将会更加智能、更加精准、更大程度地减少成本的投入，进而使利润增加。与此同时，5G时代、农业物联网、大数据将获得新动力，5G+农业新发展模式的未来将势不可挡，最终成为互联网+社会中的一股新潮流和6G时代万物互联的先驱者。

四、结论

经过一系列的调查分析，相信随着应用技术的更新换代，物联网、5G技术将会应用得更加广泛，深入到我们大家的生活中去，农业物联网也会更加的完善和普遍。希望能够引导农民选择适合自己农业种植生产产业的智能系统，达到农产品增产、收入增加、生活质量提升的目的。预计在未来的农业数据处理系统中，会推进更加安全准确、更加智能、去人工化的数据处理系统。随着云计算技术的逐渐成熟，将会做到农业大数据的更加精准，保护产业机密，保障内部数据安全性。有了如此之大的数据量支撑，农业数据处理系统会主动提供给农民不同的种植选择方式，分析出最适合本地种植的品种，以及各品种的优势和劣势，做到“田能对产，地能对品”不浪费每一寸土地。

政企合作让我们看到了物联网农业的新希望。物联网产业近年来的发展速度大家有目共睹，根据国内外数据，自从1999年以来，物联网相关产业早已渗透到各个行业中，并取得了巨大的成就。我们可以进行预测，在未来的时间，包括物联网农业在内的高新技术产业将会如雨后新苗一般迅速成长。事实上，物联网与5G网络之间早已相互影响，在悄无声息中改变着我国的农业结构。

为了紧跟时代的潮流，我国农村地区要把引入先进信息化技术当做首要目标，将“学习新技术，争做新时代的农村人”作为21世纪的重点研究方向，加快农业信息的分析和预测，提出针对我国小农经济特色的独特方针政策，维护我国农业的核心利益，增强我国农业特色话语权，并为世界粮食增产做出贡献。