鹤壁市5G数字农业集成应用与示范

张勇

（鹤壁市农业农村发展服务中心，河南鹤壁 458030）

5G即第五代移动通信技术，是最新一代蜂窝移动通信技术，具有高数据速率、低延迟、省能源、低成本、高系统容量和大规模设备连接等特点。2019年6月6日，工信部正式向中国电信、中国移动、中国联通、中国广电发放5G商用牌照，中国正式进入5G商用元年。2019年10月31日，三大运营商公布5G商用套餐，并于11月1日正式上线5G商用套餐。结合物联网技术，5G高速通信将催生智慧农业、智慧消防、智慧停车、智慧路灯、智慧抄表及视频监控等应用，为乡村管理与决策提供基础数据支撑，助力智慧数字乡村建设落地，实现乡村振兴。

为进一步促进数字农业高质量发展，可运用5G、物联网、云计算、大数据、人工智能等先进的信息技术，改变目前数据采集传输应用的发展现状。进一步加大探索5G在农业生产、农业管理中的应用，打造5G应用场景，提升采集、传输、加工、处理、应用效率，充分发挥5G网络的优势，在农业环境监测+自动化控制+农产品质量安全追溯+“四情”监测（空气温湿度，土壤温湿度，风向、风速、雨量、光照，苗情、墒情、病虫情、灾情，以及在线专家库和智慧农机等）+线上销售等方面进行全面应用，使科学分析更加精准，视频传输更加流畅，远程诊断更加准确，设备互联更加广泛，为农业生产提供更加精准智能的管理和决策。

1 鹤壁市数字农业发展现状

1.1 “互联网+生产”方面

在粮食生产上，应用先进的“星陆双基遥感农田信息协同反演技术”，在全市粮食绿色高产高效创建万亩示范片实现了“双覆盖”，共安装了物联采集仪器60个站点，布设仪器2 400台（套），实现了粮食绿色高产高效创建全区域农情监测信息化、数字化、可视化。在设施农业上，全市蔬菜标准园应用“设施农业智能物联系统”，实现了农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导。

实施“互联网+养殖业”示范，在谊发牧业、青年鸡等标准化养殖场，推广设施养殖环境智能监控系统、联合选育网络辅助决策系统、饲料配方辅助决策系统、动物健康管理辅助决策系统和动物疫病诊断与预警辅助决策系统等，实现集约养殖场健康养殖的智能化管理。

1.2 “互联网+经营”方面

大力发展农村电子商务，着力构建覆盖市、县、乡、村的农村电商服务体系,建设电子商务公共服务中心、乡村益农信息社、乡村电商服务示范点等。目前，全市已形成了以“新农邦”电商平台为主导、区域性农产品网络销售平台为延伸、农产品专业平台为补充、村级益农服务社和电子商务进农村示范点为终端的农村电子商务服务框架体系，为农村电商的发展提供了保障。

1.3 “互联网+服务”方面

积极推进信息进村入户工程，着力探索可持续推进机制，全力打造信息进村、服务到户的益农信息服务社。全省首家农业网红培训基地在鹤壁市挂牌，建成网红助农直播间，具有农产品展示、网红直播和技术直播等功能，为鹤壁市农产品代言，宣传鹤壁市农产品，增加农产品附加值；签约“泥巴哥”网红团队，举办网红直播培训4次，培训累计500余人次。

1.4 “互联网+管理”方面

建设市级农业农村信息化综合管理服务平台，实现农业生产智能化、精准化、数字化、可控化和全程监管。以鹤壁市农业综合试验示范基地为依托，打造“合格证+追溯+认证+品牌+销售”五位一体的农产品全生命周期新模式。

2 思路与做法

2.1 建设思路

信息技术在鹤壁市农业生产、农业经营、农业管理、农业服务中得到了全面应用，也发挥了积极作用。但是，随着移动互联网的发展，越来越多的设备接入移动网络中，新的服务和应用层出不穷且针对业务和用户不断进行个性化、智能优化，移动流量需求日益增长。因此，亟须发展新一代5G移动通信网络，开展农业生产中大田生产、水产养殖、畜牧养殖、乡村旅游等实时监测。

5G数字农业集成应用围绕目前农业农村发展中对生产、管理和服务优化升级的需求，通过运用5G、大数据、云计算、物联网、人工智能等先进信息技术，在农产品种植区域率先建成应用5G数字农业，推动相关信息技术产品集成应用示范，实现可看、可用、可复制、可推广的发展路径，加快数据信息汇总集成、共享共用和农业数字化改造升级，探索农业生产管理产业数字化转型路径。

构建数据感知、墒情监测、智能控制、自动配比、App应用、生产溯源、远程可视、病虫测报等功能为一体的集成应用综合管理平台，实现种植区域大田作物生产过程、质量控制、数据感知和产品销售等关键环节的信息技术集成应用，促进数字农业生产取得重要进展，提升信息技术应用能力，使劳动生产率提高50%以上、单位面积产量提升10%以上以及水、肥、药等农业投入品使用降低10%以上，取得显著的经济效益和社会效益。运用先进的信息技术构建5G数字农业管理平台，提供大田环境信息智能感知、可靠传输、智能控制水肥一体化灌溉、精细管理、病虫害预警与远程诊断等服务，全面提升大田基地的信息化水平，实现大田基地的高产、优质、高效、生态、安全和可持续发展。

在大田基地建设智能感知系统，采用5G网络、物联网技术，对大田基地的温湿度、太阳辐射、土壤墒情、视频图像等数据进行监测，通过大田物联网综合服务系统对采集的数据进行分析后，生产者和管理者均可以通过手机、计算机等信息终端监测环境数据和作物长势，并根据监测数据对种植基地进行有效管理。例如，通过水肥一体化设备可做到采用标准配方进行自动施肥，利用实时检测控制和自动校正功能分区循环、定时定量控制，根据不同时段自动调整灌溉时间自动灌溉、定时灌溉等，为大田作物优质、高产、高效、健康生长创造条件，实现省时省工、节水节肥、提质增效[3]。

2.2 主要做法

对主要农作物全生命周期内的环境、控制、农事、安全、收获、销售等全链条进行数字化、智能化管理，通过购置环境监测及智能控制设施、水肥一体化设备、摄像头、大屏幕等设施设备，实现数字农业信息采集、分析决策、控制作业、数据管理等功能。

2.2.1 构建一体化监测体系。建立环境监测及智能控制系统在墒情、苗情、病虫情、灾情、长势、轮作休耕、产量监测等方面的应用，配套建设田间综合监测站点、物联网测控系统，采集空气温湿度、土壤温湿度、风速、风向、风量、光照、视频等信息数据，通过网络实时传输，实现生长环境和作物本体的实时数据采集及传输。

2.2.2 5G在数据农业中的应用。开展5G在农业生产中的应用示范，发挥农业部门及研发单位的优势，做到5G网络的示范区域全覆盖，在数据感知和传输上进行全面应用，提升应用水平和服务能力，为数字农场的建设和发展提供坚实的网络保障。

2.2.3 购置水肥一体化设备。利用现有的喷灌设施，通过水肥一体化设备，实现精确感知、精准操作、精细管理，提高农业生产集约化、规模化管理水平，促进农产品产量增加、质量提高、安全性和价格提升。

2.2.4 建立大数据应用中心。该应用系统通过多系统的高度融合，实现系统间数据无缝对接、互联互通、共享共用，构建大数据中心。通过图表、文字等不同形式进行展示和应用，提供有针对性的业务化、渐进式探索分析，更好地帮助用户发现问题、分析问题和解决问题，并对干热风、倒春寒等做到预警提醒。

2.2.5 建设指挥调度中心。建立功能齐全、反应灵敏、运转高效的指挥调度中心，通过一张图全面了解掌握生产环境、分析数据、自动控制、远程视频、病虫情、灾情等数据信息。管理人员和技术人员利用大屏幕上的视频、信息和数据第一时间掌握生产及管理情况，出现问题及时处理[4]。

3 应用效果

鹤壁市5G在农业生产、管理中的示范应用贯穿于全过程、全链条、全环节、全周期，具有5G应用、环境采集、病虫害防治、自动化控制、远程可视、农残检测、全程追溯、指挥调度、线上销售等功能。该数字农业的应用改变了传统的数据采集、传输、加工、处理方式，促进了互联网、大数据、人工智能与农业农村发展实际的深度融合，探索了模式，总结了经验，达到了节水节肥、省工省时、增产增收的目的，有力助推了鹤壁市农业农村高质量发展。