淺談5G推動下的農業現代化發展現狀與前景

分類:論文范文 發表時間:2021-09-10 10:23

  摘要:隨著社會現代化的不斷發展,越來越多的高新技術逐步問世,例如:云計算、大數據、人工智能、5G技術等。5G技術出現給人們生活帶來了便利,同時也為各個產業的發展提供了強大動力。5G推動下的農業現代化發展就是結合5G技術當前發展狀況和我國現階段的農業現狀,利用先進技術推動農業各方面發展進程。本文從“5G+農業”的角度出發,分析5G技術、農業現狀、應用場景以及農業現代化發展的限制因素,并針對5G現有技術,探討了農業現代化未來發展前景。

  關鍵詞:5G;農業現代化;現狀;前景

  前言

  5G中“G”的英文就是Generation的縮寫,意思是“時代”[1]。所以按正常理解來講,5G就是第五代更進一步的通信技術。其主要特點就是波長更短、帶寬更高、時延更小。相比于4G通信技術,5G通信在4G通信基礎上進行了更進一步提高,大大降低了數據傳輸的時延性,而且傳輸速率提高了近100倍;有數據表明,4G通信下載一部電影可能需要10分鐘,5G網絡就僅僅需要幾秒。2019年6月6日,工信部正式向電信、移動、聯通、廣電發放5G商用牌照[2]。5G網絡將會逐步在各個領域進行研發試用。我國是農業大國,也是人口大國,解決糧食問題是第一要義,怎樣把5G技術充分結合現代農業,進而帶動我國農業進一步發展,是我國當前農業發展面臨的嚴峻問題,而5G推動下的農業信息化才是我國農業發展的前進方向。

淺談5G推動下的農業現代化發展現狀與前景

  1農業現代化的限制因素

  如何理解現代農業這個詞。農業現代化大體來說就是讓傳統農業變成現代農業,利用現有科學技術和各種工業技術在農業生產、消費、流通等各個環節實現高效率低損耗的一個農業系統,讓農民提高農作物產量,實現高產、優產,提高農民實際收入。但技術的提高并不能意味著可以完全實現農業現代化的發展,當前農業現代化不能完全發展起來主要制約因素還是在于目前我國高新技術在農村難于推廣,農民對于5G技術不了解又不敢嘗試,年輕人也不愿意回到農村。農業現代化的限制因素具體分析如下。

  1.1農業基礎薄弱

  隨著時代發展,傳統農業已經逐步向現代農業推進,作為農業大國,我國現階段農業發展緩慢,重要原因還是在于城市化的工業限制了農業發展,工業用地逐步擴大,農業始終處于被限制一方。很多農村開始向城市靠攏,很多科學技術無法直達農村,農民利用自身條件進行的農業耕作,不僅生產率低下,也沒有辦法提高農作物產量。和第二第三產業相比,農業的發展只占據了其中很少一部分,所以農業基礎薄弱直接影響了農業現代化進一步推進。

  1.2可利用資源短缺

  一是可以利用土地面積不斷減少。一方面我國經濟急速發展,各個城市也在不斷創新擴大,很多可以用來耕地的土地被征用,用來擴建公路,城市以及工業產業擴展,使得農業耕地面積不斷減少;另一方面,自然性災害不斷頻發,如泥石流、水土流失、土地鹽堿化、荒漠化等各種問題,使得可利用的土地營養流失,無法進行作物種植,浪費了土地資源,限制了農業現代化的發展。二是水資源流失。很多地區重視工業發展,工廠經營運轉不但需要大量水資源,而且會排放大量污水,產生水資源污染,有數據顯示,2002年全國城市公共供水系統(自來水)的管網漏損率平均達21.5%,全國城市供水年漏損量近100億立方米[3]。

  1.3農業科技投入不足

  白文周表示,現代農業要增加大量工業裝備,以產業化為重要途徑[4]。通過這些技術來實現農業的整個生產、消費、流通過程的提升和飛躍,能進一步實現農業現代化。但目前我國對農業科技的投入力度不大,很多科技成果沒有得到及時推廣,專業的科技研究人員也較欠缺,大型的農田作物機器不能及時被農民使用,農民無法進一步發展農業,僅停留在普通的播種收割,科技投入因素的限制,導致農業現代化不能快速發展。

  1.4農業綜合生產能力偏低

  作為糧食和人口大國,發展農業提高農作物產量確實是位居前列,但目前我國糧食產量雖多,而糧食質量低,農民在糧食中獲取到的實際收入遠遠低于發達。究其原因,因為我國農業產量高的同時,投入成本也高,但卻不能產生很好的效益,導致農業現代化沒辦法穩步提升。農業發展至今,我國農業綜合生產能力相對來說還是比較低下。隨著生活水平的提高,人們對農產品的需求不僅僅是生活必須,對農產品的外形、顏色、營養價值等各個方面都有了更高要求。農業綜合生產能力不得到提升,就不能實現真正意義上的農業現代化。

  1.5農民文化水平低

  梁雪妮在相關研究中表述,農業的現代化在相當程度上取決于農民有較高的文化素質[5]。要發展現代化農業,就必須要了解現代化農業,對各種現代化農業的設備和技術都可以很好地推廣運行,這些還是取決于農民。但目前,很多農民都沒有接受過高等教育,文化水平低,都是憑借經驗種地,對科技和技術了解甚少,而有知識的青年人又不愿回到農村,制約高新技術的推廣,農業科技的研究和推廣也會直接影響農業現代化進程。

  25G在農業現代化領域的應用意義

  2.1提高產量,降低消耗

  5G技術的引用,不但能增加作物產量,還能降低成本消耗。根據相關報道,無人機巡航并監控農作物,可推動區域年產量提升6%~15%,節約成本30%以上[6]。將5G技術應用在農業,不但可以進行數據采集,如采集土壤酸堿度、溫度、濕度、空氣中的各種數據等,還可以進行數據分析,來控制澆水施肥和病蟲害,從而提高農作物產量。

  2.2提高生產效率

  5G技術應用在農業方面可以極大地提高農業生產效率。傳統的農業耕作是人力或者機器進行,不但耗時而且效率較低,例如作物收割,人力操作較慢,效率低下;利用機器收割,效率提高,但是又會造成資源浪費,很多作物沒有辦法及時收取。而利用5G自動識別和精準技術進行智能收割,不但節省人力,還能精確到每一寸作物,在提高效率的同時,還避免了糧食浪費,降低了農民的勞動強度。

  2.3提高生產力

  伴隨著人們對生活質量的要求不斷提升,對農產品的要求也不斷提高,所以就要加快提高農業生產力。有報道顯示,發展至今年5月底,世界已經有52個和地區開始推行5G網絡,并進行推廣應用。全球各個都在對“5G+農業”進行研究和探索。怎樣將5G技術應用在農業方面,幫助解決更多農業問題,提高農業生產力,實現農業現代化已經成為各個目前迫切需要解決的問題。

  35G在農業現代化領域的應用場景

  雖然現階段的通信網絡技術受到各種條件的限制,但是隨著5G技術的問世,讓我國的各項技術都有了推動的前進力量,一旦5G技術開啟商用,萬物相連將不再是夢想。5G技術的應用將帶動各行各業發展,農業現代化的發展自然也離不來5G技術。以下將具體論述5G在農業現代化領域的應用場景。

  3.1智能農業機器人

  隨著5G技術的逐步推廣,機器人技術也在逐步強化。我國在20世紀70年代開始進行機器人的研究,機器人發展至今,已經有了長足的進步。5G引領下的農業機器人,可以實現更加精確、更加高效地幫助農民進行農作物操作。根據5G低時延的特性,使得機器人能夠快速接受指令并及時進行指令的操作;根據5G高帶寬的特性,可以同時操控多個機器人進行田間運作,節省時間和勞力,更加高效。

  3.2農業無人機

  農業無人機在農業中不單是實現農田的噴水打藥,現在的無人機技術結合了衛星遙感技術,可以進行全方位的數據采集和田間監測等操作功能。現階段我國的農業無人機不僅可以進行拍照,而且利用全球定位和自動巡航這樣的一套控制系統,可幫助操控者獲取研究所需、質量更高的全方位圖片。5G條件下的無人機技術,可以更智能、更高效地幫助農戶分析土地灌溉、土壤溫濕度、病蟲害情況并及時做出預防和控制。

  3.3智慧養殖技術

  智慧養殖主要是通過物聯網技術、5G技術、傳感器技術等多種技術和設備進行搭建,生成一種智慧的養殖系統,從而實現養殖方面的整體把控。通過5G技術采集養殖過程中的各項數據,進行數據挖掘、信息處理,幫助養殖戶實時監測和控制,提高效率的同時,還能更進一步解放勞動生產力,最終實現智能化養殖水平。

  3.4農業航空

  利用5G技術控制的無人機進行田間操作,既可以實現低時延傳輸,又可以實現高清圖像處理,無人機也可以進行智能云端運算,處理多種數據和信號,大大提升了數據在傳輸過程中的可靠性和高效性。根據資料顯示,現在發展比較健全的5G技術不但在無人機和傳感器方面進行創新,而且現已和云服務平臺、各種運營商密切聯系,進一步拓寬了5G技術發展。也有專家經過研究表明,截止到2025年,我國各種小型的硬件、軟件,包括各種服務器將會進行大面積推廣,預計規模將達到2000億元,這將是我國網絡進一步發展的重要跨步。

  3.5數字農村

  隨著時代發展,通信網絡也在快速進步,為農村發展帶來了更好的平臺和有利條件。很多農民現在利用5G網絡,做起了農民主播、進行農產品的直播。以淘寶、拼多多、抖音、快手等為代表的電商及內容平臺,孵化、扶持、培育了大量的鄉村“網紅”,他們獲得了廣泛的關注和報道,對數字鄉村建設,農產品上行等促進較大,甚至帶動了一方經濟發展[7]。

  45G在農業現代化領域的展望

  4.1農業全智能化

  隨著5G技術的推廣以及在農業方面的逐步擴展應用,各種高新技術也將應用到農業領域。例如:5G技術、數據采集技術、傳感器技術、遙感技術(RS)、全球定位技術(GPS)等。這些新的科學技術,將更快更高效推進農業現代化發展。據有效資料表明,預計到2035年,農民基本可以完全解放雙手,實現在家就能操作機器進行田間運作,對農作物進行澆水、施肥、噴藥、收割等一系列流程,實現農業全智能化。根據5G技術本身低時延、高帶寬的特點,不但在數據采集處理方面能夠更加快速,而且還能將農業機器人應用在農田方面,利用機器人進行農作物的采摘,進行數據分析,達到更高效更智能的農業現代化。

  4.2生產及加工高效化

  隨著5G網絡在農村的大面積覆蓋,農業物聯網這個詞逐漸清晰起來。在實現農業智能化的同時,農民的生活水平也在逐步提升。5G的推廣,在農作物的種植過程中起到了至關重要的作用,利用傳感器技術和Zigbee技術,實時監測土壤墑情和土地氮、磷、鉀的含量,同時對環境的濕度、溫度進行判定,將收集到的數據通過Zigbee網關和無線網絡進行傳送,5G將這些數據送至云服務器進行整理和存儲,做出預測,最終控制農田的灌水量和施肥量,達到節省資源的條件下,使農作物產量最高最優。相關研究預計2025年,我國將擺脫農作物高產的頭銜,轉變為農作物更高產更優產的行列。進入5G時代,我國糧食方面也建起了一套套的完整體系,從農產品加工到農產品存儲,都采用了更加智能的管理方式。利用先進科學技術實現加工過程中的更精細化、更多樣化。在農作物倉儲方面也實現了全方位監測和自動調節等功能,確保存儲時間更長、完整性更好。現在農場、水產養殖、畜牧養殖也都利用上了5G技術,使用農業機器人進行喂養、清洗等;養魚養殖戶也可以通過應用傳感器技術、無線網絡技術等一系列科學技術進行水質分析和對水產生長情況進行預測,判斷病蟲害情況,達到科學智能水產養殖。

  4.3農產品流通多樣化

  傳統的農業流通,只是依靠農民進行售賣,由于流通渠道有限,加上農作物產量高、質量低,賣不上好價錢,導致農民收入一直無法快速提高。現在5G技術逐步推廣,各種平臺推陳出新,像現在的抖音、快手等各種社交軟件為農業推廣搭建了很好的平臺,很多地區利用這些平臺進行農產品的直播帶貨,帶動當地農產品銷售流通,很多農業“網紅”大量涌出,進而帶動經濟發展。預計在不久,農作物銷量將會大幅提升,農民收入出現臺階式提高。

  5結語

  5G已成為眼下2020年最熱門的話題,我國提出的“十四五計劃”明確指出,要加快我國的現代化產業,使數字化進一步推進,爭取將我國發展成為網絡強國、數字強國。5G技術已經是趨勢所向,所需的重點開發項目。5G在商業方面的推廣已經進行,經過科研人員不斷提升和改良,相信不久5G將會大范圍應用在農業方面,智慧農場、智慧林場、智慧牧場、智慧漁場都將一步步成為現實。我國的農業現代化水平將會出現質的飛躍。

  參考文獻:

  [1]佚名.“5G+農業”將如何改變我們的未來[J].農家之友,2019(6):20-21.

  [2]楊琇涵,宿麗麗,王青藍.論5G時代農業信息化的發展趨勢[J].農業科技管理,2020,39(2):11-12+35.

  [3]實現水資源的可持續發展[Z/OL].https://www.docin.com/p1820007523.html.

  [4]白文周,吳義周.特色農業現代化道路的內涵及實現途徑[J].經濟問題探索,2008(5):52-55.

  [5]梁雪妮,姜瑛.論農村職業與成人教育對農村勞動力轉移的作用[J].教育與職業,2011(11):173-175.

  楊珺菲

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