升級(jí)NB-IoT傳輸技術(shù)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)數(shù)字化發(fā)展

神州農(nóng)業(yè)基于華為NB-IoT模組升級(jí)了土壤和環(huán)境信息采集儀，在山東濰坊的農(nóng)業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與傳輸，同時(shí)還在華為云上搭建了農(nóng)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)，通過數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)灌溉和施肥、預(yù)警和分析病蟲害，都取得了良好的效果。

農(nóng)業(yè)數(shù)字化的趨勢(shì)和潛力

相比其他行業(yè)來說，當(dāng)前中國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)還十分傳統(tǒng)，信息化技術(shù)應(yīng)用也相對(duì)落后。隨著老一代人的逐漸退休，從事農(nóng)業(yè)工作的勞動(dòng)力正在不斷減少，人口紅利在逐漸消退；同時(shí)，土地確權(quán)的完成以及土地流轉(zhuǎn)的進(jìn)行，使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)將逐漸向集中化、適度規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化發(fā)展，而農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化需要原來的生產(chǎn)方式從粗放式、經(jīng)驗(yàn)式向數(shù)字化、科學(xué)化轉(zhuǎn)變。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)于氣候、天氣等自然環(huán)境具有高度依賴性，古人基于對(duì)氣候的感知以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)明了24節(jié)氣。在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和科學(xué)分析，指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)從“靠天吃飯”到“知天吃飯”顯然非常必要。

與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)息息相關(guān)的數(shù)據(jù)非常多，例如氣象數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、土壤墑情及肥力數(shù)據(jù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)、動(dòng)植物本體數(shù)據(jù)、地塊數(shù)據(jù)、流通數(shù)據(jù)和價(jià)格數(shù)據(jù)等。對(duì)于這些數(shù)據(jù)的采集分析應(yīng)用將大大提高農(nóng)牧產(chǎn)品品質(zhì)、降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，同時(shí)減少農(nóng)業(yè)污染、提高農(nóng)業(yè)效益。因此，農(nóng)業(yè)的數(shù)字化具有非常大的潛力和應(yīng)用空間。

NB-IoT如何賦能農(nóng)業(yè)數(shù)字化

農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集具有一些特點(diǎn)：首先是比較分散，對(duì)于單個(gè)農(nóng)場(chǎng)來說，需要采集的數(shù)據(jù)種類比較多，而同一類數(shù)據(jù)的采集點(diǎn)可能并不多，農(nóng)場(chǎng)分布也比較散，都在郊區(qū)或者偏遠(yuǎn)野外；其次，數(shù)據(jù)的采集對(duì)成本要求比較高，農(nóng)業(yè)產(chǎn)值較低，這就要求采集點(diǎn)的建設(shè)成本以及后期的運(yùn)營/運(yùn)維成本都要比較低才能廣泛推廣；此外，野外地區(qū)布線與供電均不便，因此數(shù)據(jù)采集最好能通過無線方式傳輸、通過太陽能或者電池供電。

采用NB-IoT技術(shù)傳輸具有：低功耗，正常運(yùn)行功耗小于20mA，用一節(jié)電池可以持續(xù)數(shù)年之久；低成本，無論是模塊成本還是運(yùn)營成本都大大低于蜂窩網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)應(yīng)用電池供電，也大大減少了在農(nóng)場(chǎng)中的部署成本和硬件成本；相對(duì)于小無線的傳輸，不需要部署網(wǎng)關(guān)，安裝簡(jiǎn)單；覆蓋廣且連接數(shù)多，可以很好解決農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)分散的問題。NB-IoT技術(shù)使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和流通數(shù)據(jù)的采集變成了一件便捷的事情，全面而大量的數(shù)據(jù)采集為農(nóng)業(yè)的數(shù)字化發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

NB-IoT在農(nóng)業(yè)數(shù)字化中的應(yīng)用場(chǎng)景

生長在土壤中的作物，如果土壤的溫度、水分、EC值和PH值等不能滿足作物的要求，不在合適的范圍之內(nèi)，將影響作物營養(yǎng)物質(zhì)的吸收、作物的生長發(fā)育和光和作用的產(chǎn)生。通過低成本、動(dòng)態(tài)且實(shí)時(shí)的感知獲取這些數(shù)據(jù)，并及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，就可以使作物擁有一個(gè)適宜的生長土壤，保證作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中如果動(dòng)植物生長的溫/濕度不適宜，將造成病蟲害的頻繁發(fā)生；而病蟲害的發(fā)生會(huì)造成農(nóng)藥和抗生素的過多使用，從而將會(huì)影響農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全。如果能通過溫/濕度的實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集提前預(yù)測(cè)病蟲害的發(fā)生，就可以通過環(huán)境調(diào)控減少或者避免病蟲害的發(fā)生。

中國的北方非常缺水，而農(nóng)業(yè)灌溉的用水占總用水量的65%以上，是用水最大戶。我國為了促進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉的科學(xué)用水、節(jié)約用水，目前正在推行農(nóng)業(yè)綜合水價(jià)改革，而改革的基礎(chǔ)就是準(zhǔn)確的量測(cè)水。量測(cè)水的水表和傳感器等基礎(chǔ)設(shè)施需要安裝在野外的水渠、機(jī)井上，這會(huì)帶來供電不便、信號(hào)傳輸不便，需要耗費(fèi)大量人力到現(xiàn)場(chǎng)人工抄讀，數(shù)據(jù)獲取不及時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉用水的科學(xué)指導(dǎo)。

基于NB-IoT應(yīng)用，使農(nóng)業(yè)用水?dāng)?shù)據(jù)的獲取更加及時(shí)、全面和便捷，幫助整個(gè)灌區(qū)實(shí)現(xiàn)用水精準(zhǔn)調(diào)度，同時(shí)也可以指導(dǎo)農(nóng)場(chǎng)的科學(xué)用水。用水的數(shù)字化和科學(xué)化提高了農(nóng)業(yè)灌溉的效率，實(shí)現(xiàn)了節(jié)水農(nóng)業(yè)。

在畜牧行業(yè)，放牧牛羊的健康狀態(tài)不容易及時(shí)掌握，一旦發(fā)病沒有及時(shí)采取措施，不只是很難治療，而且可能傳染到其他牛羊，造成較大損失。通過開發(fā)基于NB-IoT的智能項(xiàng)圈，可以實(shí)時(shí)采集牛羊的位置信息、行為信息和體征數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)牛羊群的監(jiān)控以避免丟失、疾病的提前預(yù)警和及時(shí)治療，以及奶牛的發(fā)情監(jiān)測(cè)以提高產(chǎn)奶量，從而推動(dòng)養(yǎng)殖的精細(xì)化管理，減少養(yǎng)殖風(fēng)險(xiǎn)。

智能項(xiàng)圈采集的牛羊數(shù)據(jù)還可以提供給保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)和銀行，推動(dòng)農(nóng)業(yè)保險(xiǎn)和農(nóng)村貸款的發(fā)展；同時(shí)，這些數(shù)據(jù)也可以在電商平臺(tái)上共享，實(shí)現(xiàn)牛羊的預(yù)定、預(yù)售，提高畜牧產(chǎn)品的附加值。

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中，需要采集和傳輸?shù)臄?shù)據(jù)非常多，而NB-IoT只是數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方式，并不能適合所有場(chǎng)合。數(shù)據(jù)的采集應(yīng)該以應(yīng)用為導(dǎo)向，根據(jù)不同的現(xiàn)場(chǎng)情況選擇不同的數(shù)據(jù)采集和傳輸方式。NB-IoT的核心價(jià)值是讓構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)更便捷，讓獲取數(shù)據(jù)更加高效。

神州農(nóng)業(yè)開展的一些應(yīng)用實(shí)踐

神州農(nóng)業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)已基于華為NB-IoT模組升級(jí)了土壤信息采集儀和環(huán)境信息采集儀，并在山東濰坊的農(nóng)業(yè)園區(qū)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集與傳輸，同時(shí)公司還在華為云上搭建了農(nóng)業(yè)云服務(wù)平臺(tái)，通過數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)灌溉和施肥、預(yù)警和分析病蟲害，都取得了良好的效果。

此外，神州農(nóng)業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)將灌溉計(jì)量水表升級(jí)了NB-IoT傳輸技術(shù)，同時(shí)已經(jīng)開發(fā)了基于NB-IoT的動(dòng)物智能項(xiàng)圈，目前正在進(jìn)行測(cè)試。隨著NB-IoT基站的大量部署和網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，這些智能設(shè)備未來將有廣闊的應(yīng)用空間。

NB-IoT的應(yīng)用將不斷推動(dòng)農(nóng)業(yè)、農(nóng)村的萬物互聯(lián)，而萬物互聯(lián)產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)將不斷推動(dòng)農(nóng)業(yè)的數(shù)字化發(fā)展，并隨著算法/算力的進(jìn)步最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的智能化。神州農(nóng)業(yè)憑借農(nóng)業(yè)領(lǐng)域多年的經(jīng)驗(yàn)和積累，依托華為的萬物互聯(lián)和云生態(tài)，正在不斷探索開發(fā)面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的物聯(lián)產(chǎn)品和云服務(wù)應(yīng)用，賦能農(nóng)業(yè)數(shù)字化。