NB-IoT應用、讓農業(yè)不再“靠天吃飯”

　　相比其他行業(yè)來(lái)說(shuō)，當前中國農業(yè)產(chǎn)業(yè)還十分傳統，信息化技術(shù)應用也相對落后。隨著(zhù)老一代人的逐漸退休，從事農業(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)，土地確權的完成以及土地流轉的進(jìn)行，使得農業(yè)生產(chǎn)將逐漸向集中化、適度規模化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，而農業(yè)產(chǎn)業(yè)化需要原來(lái)的生產(chǎn)方式從粗放式、經(jīng)驗式向數字化、科學(xué)化轉變。

　　農業(yè)生產(chǎn)對于氣候、天氣等自然環(huán)境具有高度依賴(lài)性，古人基于對氣候的感知以及經(jīng)驗總結發(fā)明了24節氣。在信息技術(shù)高度發(fā)達的今天，利用采集的數據和科學(xué)分析，指導農業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現從“靠天吃飯”到“知天吃飯”顯然非常必要。

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

　　采用NB-IoT技術(shù)傳輸具有：低功耗，正常運行功耗小于20mA，用一節電池可以持續數年之久；低成本，無(wú)論是模塊成本還是運營(yíng)成本都大大低于蜂窩網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)應用電池供電，也大大減少了在農場(chǎng)中的部署成本和硬件成本；相對于小無(wú)線(xiàn)的傳輸，不需要部署網(wǎng)關(guān)，安裝簡(jiǎn)單；覆蓋廣且連接數多，可以很好解決農業(yè)數據采集點(diǎn)分散的問(wèn)題。NB-IoT技術(shù)使得農業(yè)生產(chǎn)和流通數據的采集變成了一件便捷的事情，全面而大量的數據采集為農業(yè)的數字化發(fā)展提供了堅實(shí)的基礎。

　　生長(cháng)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(mǎn)足作物的要求，不在合適的范圍之內，將影響作物營(yíng)養物質(zhì)的吸收、作物的生長(cháng)發(fā)育和光和作用的產(chǎn)生。通過(guò)低成本、動(dòng)態(tài)且實(shí)時(shí)的感知獲取這些數據，并及時(shí)進(jìn)行調節，就可以使作物擁有一個(gè)適宜的生長(cháng)土壤，保證作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。

　　農業(yè)生產(chǎn)中如果動(dòng)植物生長(cháng)的溫/濕度不適宜，將造成病蟲(chóng)害的頻繁發(fā)生；而病蟲(chóng)害的發(fā)生會(huì )造成農藥和抗生素的過(guò)多使用，從而將會(huì )影響農產(chǎn)品的質(zhì)量安全。如果能通過(guò)溫/濕度的實(shí)時(shí)準確采集提前預測病蟲(chóng)害的發(fā)生，就可以通過(guò)環(huán)境調控減少或者避免病蟲(chóng)害的發(fā)生。

　　中國的北方非常缺水，而農業(yè)灌溉的用水占總用水量的65%以上，是用水最大戶(hù)。我國為了促進(jìn)農業(yè)灌溉的科學(xué)用水、節約用水，目前正在推行農業(yè)綜合水價(jià)改革，而改革的基礎就是準確的量測水。量測水的水表和傳感器等基礎設施需要安裝在野外的水渠、機井上，這會(huì )帶來(lái)供電不便、信號傳輸不便，需要耗費大量人力到現場(chǎng)人工抄讀，數據獲取不及時(shí)，無(wú)法實(shí)現對灌溉用水的科學(xué)指導。

　　基于NB-IoT應用，使農業(yè)用水數據的獲取更加及時(shí)、全面和便捷，幫助整個(gè)灌區實(shí)現用水精準調度，同時(shí)也可以指導農場(chǎng)的科學(xué)用水。用水的數字化和科學(xué)化提高了農業(yè)灌溉的效率，實(shí)現了節水農業(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(méi)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(guò)開(kāi)發(fā)基于NB-IoT的智能項圈，可以實(shí)時(shí)采集牛羊的位置信息、行為信息和體征數據，通過(guò)這些數據的采集和應用可以實(shí)現對牛羊群的監控以避免丟失、疾病的提前預警和及時(shí)治療，以及奶牛的發(fā)情監測以提高產(chǎn)奶量，從而推動(dòng)養殖的精細化管理，減少養殖風(fēng)險。

　　智能項圈采集的牛羊數據還可以提供給保險機構和銀行，推動(dòng)農業(yè)保險和農村貸款的發(fā)展；同時(shí)，這些數據也可以在電商平臺上共享，實(shí)現牛羊的預定、預售，提高畜牧產(chǎn)品的附加值。

　　在現代農業(yè)產(chǎn)業(yè)中，需要采集和傳輸的數據非常多，而NB-IoT只是數據傳輸的一種方式，并不能適合所有場(chǎng)合。數據的采集應該以應用為導向，根據不同的現場(chǎng)情況選擇不同的數據采集和傳輸方式。NB-IoT的核心價(jià)值是讓構建物聯(lián)網(wǎng)絡(luò )更便捷，讓獲取數據更加高效。

　　神州農業(yè)研發(fā)團隊已基于華為NB-IoT模組升級了土壤信息采集儀和環(huán)境信息采集儀，并在山東濰坊的農業(yè)園區實(shí)現了數據采集與傳輸，同時(shí)其還在華為云上搭建了農業(yè)云服務(wù)平臺，通過(guò)數據分析指導灌溉和施肥、預警和分析病蟲(chóng)害，都取得了良好的效果。

　　此外，神州農業(yè)的研發(fā)團隊已經(jīng)將灌溉計量水表升級了NB-IoT傳輸技術(shù)，同時(shí)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了基于NB-IoT的動(dòng)物智能項圈，目前正在進(jìn)行測試。隨著(zhù)NB-IoT基站的大量部署和網(wǎng)絡(luò )的全面覆蓋，這些智能設備未來(lái)將有廣闊的應用空間。

　　NB-IoT的應用將不斷推動(dòng)農業(yè)、農村的萬(wàn)物互聯(lián)，而萬(wàn)物互聯(lián)產(chǎn)生的大量數據將不斷推動(dòng)農業(yè)的數字化發(fā)展，并隨著(zhù)算法/算力的進(jìn)步最終實(shí)現農業(yè)的智能化。神州農業(yè)憑借農業(yè)領(lǐng)域多年的經(jīng)驗和積累，依托華為的萬(wàn)物互聯(lián)和云生態(tài)，正在不斷探索開(kāi)發(fā)面向現代農業(yè)的物聯(lián)產(chǎn)品和云服務(wù)應用，賦能農業(yè)數字化。
　　文章來(lái)源于《ICT新視界·智慧城市特輯》，原標題為《神州農業(yè)：NB-IoT應用如何賦能農業(yè)數字化》，作者為神州農業(yè)DC Agriculture總裁張丹丹。