5G网络技术在现代农业管理中的应用

5G网络技术在现代农业管理中的应用

张祉键，袁姜红

四川铁道职业学院，四川 成都 610097

摘要：为了实现对农业生产全过程的实时监控和智能决策，提高农业生产效率和精度，降低资源和成本浪费，助力现代农业向智慧农业的转型。本文将就5G网络技术在现代农业管理中的应用进行分析和探讨，为现代农业科技创新和可持续发展提供新思路和新方向。

关键词：5G、智慧农场、现代农业

当前中国的农业现状是面临很多问题和挑战的。一方面，农业生产技术水平较低，农业生产过程中存在着大量人工劳动和浪费。另一方面，农民收入水平相对较低，农业发展规模不足，农业面临着食品质量安全、环境污染等方面的挑战。 随着5G网络技术和人工智能技术的不断成熟，5G智慧农场不仅可以提高农业生产的效率和质量，还可以推动农业产业升级和转型，为中国农业的可持续发展提供有力支持。

1.5G现代智能农业市场需求

据统计，2022年我国农业总产值达到了7.83万亿元，占GDP的8.1%。同时，我国农业改革的不断深化和技术的不断提高，将助推现代智能农业技术的应用。所以，我国现代智能农业市场前景非常广阔。 另外，5G技术的发展也将为智能农业带来重大的机遇。千兆宽带和低延迟时延将为农业生产带来前所未有的数字化智能化程度。未来会有更多的资金、技术和创新型人才涌入到现代智能农业领域。

2.5G网络技术与现代农业

（1）增强农业生产安全性

5G技术可以从供水、供电、无线通信等方面为现代农业生产提供可靠的技术保障，建立完善的蜂窝网络，利用好飞蛾扑火优化算法0进行节点部署，如图1所示，助农民实现远程控制、精准监测和数据分析等功能，提高农业的安全性和稳定性。

（2）提高农业生产效率

现代农业基于大数据、互联网和人工智能等先进技术，能够实现种植环境的智能化、产品的高效生产，提高农业生产的效率，缩短生产周期，降低成本。

（3）增强农业供给的质量和品牌价值

现代智能农业将会减少大量的繁琐工作，为农民解放出更多的时间和精力。同时，通过现代化的种植、收获和加工等过程，可以大大提高农产品的品质和口感，进而增强农产品的品牌价值。

总之，现代智能农业是一种能够提高农业生产效率、改进农产品质量和品牌价值、增强供给安全性的新型农业生产模式。随着5G技术的不断成熟和普及，现代智能农业市场需求的增长将不可避免。未来，现代智能农业在食品安全、生态环保等领域也将为社会发展带来巨大价值。

图1：飞蛾扑火算法流程图

3.5G赋能智慧农场

图2： 5G智慧农场

如图2所示，智慧农场通过S-NSSAI网络切片技术将不同的业务需求切片成不同的网络切片实例，针对不同的农业管理、生产服务、农产品追踪等需求，提供不同的网络资源和服务，优化网络资源的利用，提高数据传输速率和网络的可靠性。

利用5G移动边缘计算，将计算和数据存储等资源更加贴近5G基站和农业场景，降低数据传输延迟和网络负担，提高数据的处理效率和准确性。同时，通过将计算任务分发到不同的边缘设备，实现对农业生产的实时监测和决策支持。

将5G基站和农业传感器等设备进行连接，实现对农业生产过程的实时监控和数据采集。通过S-NSSAI网络切片技术将不同类型的数据分别传输到不同的网络切片实例中进行处理和分析。将采集到的农业生产数据传输至5G核心网，进行大数据分析和机器学习算法处理，提取农业数据的有价值信息，如土壤湿度、气温变化、降雨量等内容。通过数据建立智慧农场打造方案，提高农业生产效率和农产品质量，同时降低农业生产过程中的环境污染和资源浪费。

5G网络的实时监测功能，对农业生产过程进行实时监测和数据分析，提供实时的决策支持、故障排查和预警提醒，优化农业生产流程，提升农业生产的智能化水平。

5G技术利用传感器采集的农业生产中的降雨、日照等气象信息，结合采集的土壤酸碱度、湿度等信息，以及农业生长中需要满足的其他信息，利用现代信息技术对收集的各种信息进行综合智能分析、处理，从而决定土壤在不同的季节适合播种的农作物种类、方式等；在农作物生产过程中实时监管农作物的养分信息、病虫害情况等，并和一些先进设施相结合，通过将采集的实时数据进行处理，然后将结果进行分析，以达到智慧农场的效果0。

4.5G网络在智慧农场管理中的应用

（1）要素集约化

5G智慧农场应该注重资源利用的集约化，通过网络技术和数据管理技术实现农业资源的科学化、智能化管理，提高资源利用效率和农业生产能力。

（2）生产智能化

5G智慧农场应该注重农业生产的智能化，通过先进的传感器技术和数据分析技术，实现产量和作物品质的智能化控制，提高农业生产效益。

（3）产业生态化

5G智慧农场应该注重农业产业的生态化，通过整合沿产业链的经营主体，加强合作共赢，形成集约化、产业化、高效化的农业生产模式。 5G智慧农场可以通过加强与农业产业链上下游的合作，建立完善的农业生态系统，实现优质、高效、绿色、可持续的农业发展，进而带动当地农业品牌的发展和市场规模的扩大。此外，5G智慧农场的建设还可以带来就业机会，例如技术人员、运营人员、产品研发人员、销售人员等。据行业调查，5G智慧农业每亿投资可创造1.5万至2万个直接就业岗位，同时也可以带动众多农业配套服务岗位和产业链上下游企业的发展和就业机会

[3]。

（4）管理高校化

5G智慧农场应该注重管理的高校化，通过引入先进的管理理念和管理技术，实现农业生产全过程的信息化、数字化和可视化管理，促进农业管理的规范化和专业化。

（5）功能多样化

5G智慧农场应该注重功能的多样化，通过结合农业生产、科研和教育等多种功能，打造集科研、生产、示范和普及为一体的5G智慧农场平台，推动农业产业的升级和优化。

5.结束语

目前，智慧农业发展仍处于初级阶段，但5G、人工智能技术在其他行业已有许多成功应用的案例。人工智能在特定的环境中应用具有良好的效果，具有场景性，难以快速普及推广。如何使5G、人工智能技术在智慧农业中广泛应用，从农业种植、生产中收集数据、提取信息，寻找隐藏在海量数据中趋势、相关性，揭示农业生产发展规律以及可能的应用前景，都需要我们广大科研者不懈的努力，攻坚克难。相信在不远的未来，人工智能将和农业现代技术更好地融合，进而帮助农业生产者节约资源、提高产出、提升效率、降低污染，促进农业可持续发展。

参考文献

[1]常瑞莉.基于飞蛾扑火算法和维诺图理论的智慧农业通信节点部署策略[J].湖北农业科学,2022,61(21).

[2]朱婷婷.5G+AI赋能智慧农业应用研究[J].数字通信世界,2022(05):64-66.

[3]李晓民，杨文昕．5G通信在智慧农业中的应用综述[J]．通信与信息技

术，2021(3):112-115.