在2019年中國農民豐收節期間,一場“我的豐收我的節——70地慶豐收全媒體聯動直播”活動引發關注。活動通過5G直播技術進行全程超高清直播,運用專線、5G、5G+VR、5G+無人機等多種方式,多形態、立體式展示了各地悠久燦爛的農耕文明、豐富多彩的民族風情、千姿百態的豐收美景。在向世界展示中國新農村、新農業、新農民的同時,5G也成為人們熱議的話題。
2019年6月,工業和信息化部正式向中國移動、中國電信、中國聯通、中國廣電發放5G商用牌照,我國5G商用大幕隨之拉開。5G,即第五代移動通信技術,是最新一代蜂窩移動通信技術。對于5G的理解,很多人或許僅限于“網速會更快”。工業和信息化部此前發布的《5G,未來已來》和《5G傳承未來》等宣傳片中,描繪了5G遠程課堂、5G+智慧畜牧業、5G+智慧農業、5G+遠程會診等場景。據了解,5G的網絡速度是4G的11.2倍。不要小看這10多倍的差距,這意味著農村電商、農業物聯網等應用場景可以擺脫帶寬的桎梏,需要處理的大量信息數據得以傳輸。4G改變生活,5G改變社會。對農業農村而言,擁有5G的未來將會是什么樣的?
農業:更快更可靠 農業物聯網升級
浙江省湖州市南潯區一處淡水魚塘里,聲吶無人艇在水面逡巡,無人艇采集到的數據信息實時傳輸給了岸邊的魚塘管理者。5G尚未在這里應用時,要想取得這些龐大的數據,只能將無人艇抬到岸上,通過存儲設備讀取出數據再進行分析。費時費力不說,魚塘內的魚一旦有異常,不能及時處理,也會給養殖戶帶來經濟損失。
“5G具有大寬帶、低時延、高可靠、部署靈活等特點,這讓漁探儀能夠實現實時操控、實時傳輸。”中國移動政企事業部副總經理魏冰表示,5G的大寬帶使得探測設備獲取的高清視頻可以快速上傳下載,幫助判斷不同品種魚類的數量、病害災害受損情況等,便于養殖戶投保和保險公司及時賠付;而低時延可以進行精準流暢地信息交換,增強儀器的可操控性,助力自動巡航、智能投喂。
業內人士認為,物聯網是5G發展的主要動力,5G是為萬物互聯設計的。
“有了5G,人在家里,就可以實現異地種植。”國家精準農業航空施藥技術國際聯合研究中心主任兼首席科學家蘭玉彬認為,“5G將為農民和農業企業提供智慧農業所需要的基礎設施,將被運用到物聯網技術中,對農業活動進行跟蹤、監測、自動化和分析。”
“以前我們說農業物聯網,更多的是在于感知。現在通過新的通信手段,在農業生產領域也能實現控制。”魏冰認為,從感知到分析處理,再到指令控制,形成了閉環,物聯網將在農業領域發揮更大的作用。
“這會帶來物聯網的升級換代。”中國移動政企事業部農商行業拓展部總經理孫楠說,現在應用在農田上的物聯網設施,更多的是采集水、肥、空氣質量等容量較小的數據,未來,蟲情、冰雹等需要根據視頻畫面進行判斷的數據也能被采集后上傳,經過云端“大腦”的運算,將處理結果、操作指令下達到物聯網設備中,對病蟲害進行針對性地防治。
因此,有專家認為,覆蓋面更廣、數據更精準的5G將會給農業帶來顛覆性的改變,深層解決農業生產中的問題,帶動智慧農業向高效率、低成本發展,以機械替代人工,在5G時代將得到進一步發展。
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5G+ 助力智慧農業解決痛點
智慧農業是將多種信息技術結合在農業各個環節,尤其是產中環節,目前主要應用于精準種植與智能農機具領域。5G時代的到來將引領智慧農業新生態。
1.精準種植
痛點:種植業在中國市場規模大、經濟價值大、技術儲備多,但是種植行業信息化程度低,農業生產的硬件設施還比較落后,目前主要通過人工根據經驗完成所有農事操作,容易導致:作業強度大,作業不精準,環境調控無法達到作物生長的最佳狀態,水肥資源的極大浪費等問題。種植業的灌溉技術也難以支撐生產需要,急需通過技術手段改變現狀。
解決方案:利用5G大帶寬和大連接特性,依托5G+AI能力,賦能精準種植。各類農業傳感器實現實時無線采集溫濕度、土壤酸堿度、肥力指標等精準數據;將采集到的精準數據,通過作物數字化生長模型算法,進行智能精準滴灌,智能精準進行通風,卷簾等設備控制,高效節水節肥,環境調控,最終科學進行農事管理。
2.智能農機具
痛點:隨著人口老齡化加劇和農業人口減少,我國農業生產必將經歷“機器換人”的過程。根據《農機裝備發展行動方案(2016-2025)》,到2025年,全國主要農作物耕種收綜合機械化率將達到68%。目前我國農機具在操作使用、作業質量等方面均存在一定問題:需要為農機具配備專業駕駛人員,農忙時期工作強度大;不能進行夜間作業或夜間作業難度大,農機具利用率不高;作業過程中憑經驗操作,精度難把控;易出現遺漏和重復作業、過度施肥和施藥的情況。
解決方案:基于5G+衛星高精定位技術,結合車聯網+邊緣計算+云計算等技術,預備打造具備自動駕駛、作業監測、多機物聯、決策支持等功能的智能農機。
農村:5G互聯 助力建設現代新農村
對更多消費者來說,5G也遠不止一秒鐘下載一部高清電影而已。依靠5G網絡的特性,遠程課堂可以實現實時互動,遠程醫療的可操作性增強,應急處理更加迅速。在展望5G可能會給農業農村帶來的改變時,不妨跳出農業生產、農村生活來重新觀察。
在此前國務院新聞辦公室舉行的新聞發布會上,工業和信息化部相關負責人曾表示,5G技術在設計之初,從需求角度除了考慮連接人與人的通信以外,還有物聯網的應用和工業控制。

5G助力偏遠地區醫療產業
“5G是瞄著工業需求做的技術,反過來首先運用到生活中時,會帶來更多新的可能。”魏冰說,以醫療為例,5G的低時延可以讓專家遠程在場,此前中國移動助力中國人民解放軍總醫院,成功實施了全國首例5G場景下的遠程人體手術,幫助在院患者接受了遠在三亞的專家手術治療。“很多疑難雜癥只需要核心專家解決最難解決的那部分,剩余的治療完全可以由其他醫務工作者來承擔,這樣可以大大提高醫療資源使用效率。對高水平醫務工作者難以長期留駐的地區,尤其是偏遠地區的醫療水平而言,將會帶來根本改變。”
互聯網醫療健康產業聯盟7月發布的《5G時代智慧醫療健康白皮書》顯示,傳統的遠程會診采用有線連接方式進行視頻通信,建設和維護成本高、移動性差。5G網絡高速率的特性,能夠支持4K/8K的遠程高清會診和醫學影像數據的高速傳輸與共享,并讓專家能隨時隨地開展會診,提升診斷準確率和指導效率,促進優質醫療資源下沉。相較于傳統的專線和Wifi,5G網絡能夠解決基層醫院和海島等偏遠地區專線建設難度大、成本高,及院內Wifi數據傳輸不安全、遠程操控時延高的問題。
5G為鄉村教育插上翅膀
“5G+智慧教育”破解社會公共教育資源占有不公平問題。如博物館、展覽館、音樂廳等,對于鄉村學生來說是可望而不可即的社會公共服務資源。5G+博物館、科技館等服務,初期可簡單通過講解機器人或人類講解員對館藏展品等巡講播放,供鄉村學生在線參觀,交流討論。中期可開發具有高沉浸性、強交互功能的虛擬場館,使鄉村學生能夠利用虛擬現實設備進行臨場體驗,交互操作、問答等服務。后期能夠開發智能虛擬場館交互學習系統,真正把史學、藝術、科學等知識與技能嵌入其中,在智能助理的幫助下,得到高質量的學習體驗。5G+場館服務將使鄉村學生突破地理人文環境帶來的教育不公平問題,使鄉村孩子享受社會公共服務資源的福利。
“5G+智慧教育”破解鄉村師資結構短缺問題。5G+優質教師智力服務,能夠讓任意地點的優質教師利用簡單的視頻會議、高技術含量的全息技術、裸眼3D等使鄉村學生獲得藝術、體育等系統學科教學、在線實驗、行為指導等服務,促進鄉村教育的跨越性發展。

“5G+智慧教育”破解鄉村創新教育資源不足問題。鄉村學生獲得創新教育的機會與城市比存在巨大落差,特別是在“雙減”之后,鄉村教育面臨更大挑戰。5G+在線自適應學習系統、5G+在線人工智能與編程教育等指向學生自主學習、創新能力培養、綜合素養提升的智能學習論斷與推送服務、在線虛擬仿真實驗、遠程操控實驗等,使學生獲得創新能力教育,促進學生高級思維發展,獲得教育過程公平。
5G為鄉村產業增添“智慧芯”
河南省駐馬店市正道油業5G智慧工廠內的自動化檢測生產線上,一瓶瓶小磨香油有規律地碰撞出清脆悅耳的聲音。“中華人民共和國地理標志保護產品”“中國馳名商標”“河南省老字號”“駐馬店非物質文化遺產”,一項項榮譽,一個個獎牌,駐馬店正道油業述說著河南制造的魅力。
正道油業5G智慧工廠是河南省首家農產品深加工制造業5G智慧工廠。在這里,5G專網保障著生產線上高速高清晰相機、高靈敏度傳感器精確運轉,在邊緣側部署的5G+AI視覺算法處理平臺敏銳捕捉著產品質量信息,400多年歷史的傳統工藝有了“5G智慧芯”,農產品加工業正走向智能高效的時代。
(1)5G為媒,特色產業智慧化,檢測走進現實
在正道油業生產車間內,人們已看不到圍著生產線忙碌的檢測工人,更多人員投入到發貨、物流環節中去,產出效率大幅提高。一件件高標準芝麻制品流向消費者餐桌,特色產業智慧化升級轉型在這里加速實現。
正道油業總經理馬磊介紹:“以前產品質量檢測單純依靠人工,不合格率、返工率相對較高,到了商場、超市、消費者手中,對我們這個老字號品牌影響很大,這個問題一直困擾著我們,后來中國移動駐馬店分公司為我們帶來了5G智慧工廠實施方案,現在生產線上每個產品全面檢測只需1秒,準確率高達99.99%,不良品率由原來的千分之五降到了萬分之五!”

著名豫劇表演藝術家、駐馬店正道小磨香油代言人小香玉也發來賀信。一直關注“三農”的小香玉表示,和河南豫劇一樣,由傳統工藝生產的小磨香油也需要傳承與發揚,5G高科技為企業發展賦能加速,5G為媒,推動河南老家特產走向了更廣闊的市場。
(2)5G+機器視覺,“準、快、易”超炫來襲
“用上5G+AI視覺檢測技術,我們感覺像小孩戴了頂大人帽子;但戴上大人帽子,會促使我們更快成長!”馬磊笑言,用最傳統的石磨工藝,擁抱最現代的5G技術,真正解決了農產品加工企業產品檢測精度高、人工檢測難等痛點和難點問題。
“移動公司將5G技術運用在5G機器視覺、精準控制等環節,依托5G網絡高速率、低時延的特性,對產品瓶蓋日期、瓶身標簽、液面位置進行自動化檢測,具有‘準、快、易’的優勢。”正道油業公司工藝總監介紹,5G智慧生產線代替人工進行缺陷檢測、尺寸檢測、機械手無序抓取,精準度超越人工質檢員的標準,檢測節拍可達每小時3600個,產品標準化、高質量出廠,為我們不斷擦亮河南特產這張名片助力不少。
除了生產企業自動化檢測,包含深度學習驅動的人工智能認知系統也在正道油業正式上線。駐馬店移動5G行業經理劉貝貝介紹:“它可以全面檢測多類不合標準產品,隨著時間的推移和經驗的積累,強化訓練,人工智能認知系統準確度將不斷提升,幫助成千上萬的一線質檢工人減輕大量高重復性、高頻次的勞動。”
提升生產效率與生產安全性,減少質量隱患與維護成本,企業“兩提兩降”的訴求也得到根本解決,產品信息追溯、合格率統計、大數據交換與計算,在正道油業車間內大放異彩,極大地幫助企業改進制程工藝,引發企業質檢的深刻變革。
(3)5G智慧工廠,讓傳統油業香溢四海
“生產車間的智慧化改造,為我們帶來了實實在在的效益,眼下的合作只是開始,我們傳統農產品加工企業將會與移動5G應用更加深入地融合,不斷迸發美妙的智慧火花。”馬磊表示,目前,正道油業已成功進駐北京多家高校餐廳,國內市場向陜西、遼寧、福建等20多個省份輻射;同時產品銷往日本、韓國、秘魯、新加坡、澳大利亞等地,深受國外消費者的好評,國際市場越來越大,河南傳統油業品牌香溢四海。
5G賦能千行百業,正道油業5G智慧工廠樣本印刻著河南農產品加工業的特色和優勢,站在競逐5G的風口,正道油業與駐馬店移動正迎著風加速奔跑。雙方將在河南省工業互聯網平臺應用的基礎上,在傳感器網絡整合、工業控制升級、柔性制造創新等方面展開進一步合作,發掘5G技術與古法工藝相結合的創新能力,秉承匠心智造,傳承核心工藝,賦能河南傳統農產品加工品牌升級。
日前,河南移動與駐馬店市人民政府簽署了“5G+鄉村振興”戰略合作協議,圍繞駐馬店建設“國際農都”的目標與定位,深入推進鄉村振興戰略落地實施。這是河南移動與地市政府圍繞“5G+鄉村振興”進行的首次簽約,對于打造數字鄉村“樣板”和“標桿”,助力建設宜居宜業美麗鄉村具有示范效應。
“在5G時代,農村與城市之間的差距會越來越小。”孫楠解釋,5G必將融入各行各業,給全行業乃至社會帶來改變,“當今農業產業體系已經發生了很大的變化,農業機械化、規模化程度越來越高,從事農業生產的群體素質提升。這些都為5G技術在農業生產領域的應用提供有利條件。5G時代,5G技術為農業生產賦能,使農民享受到5G帶來的紅利。”
農民:農活里的“5G”生活 讓農民耕地更便利
5G技術具備高速率、大容量、低時延三大特點,能夠讓現有網絡突破許多的問題,為眾多的行業培育新業態供給幫助。大量的數據孕育了以前沒有過的機會,它帶來大產業數據的繁榮,智慧農業就是管理現代信息技術成果,控制物聯網、音頻等操作,為農業生產供給精準化的蒔植,可視化管理,智能化決議計劃。利用傳感器從農場采集到的信息,保持最佳的農作物生產環境。 農業物聯網的應用,實現精準的操控,優化了農作物的生長條件,能創造適合作物生長的最好的環境,從而大大提升農產品的口感。
從人扛牛拉到農機自耕,從指望經驗到依靠數據,從看天吃飯到科技助力,智慧農業為農業生產方式帶來了巨大的改變。在福建,占地1000多畝的中國電信5G聰明生態茶園迎來它的盈利期。5G聰明生態茶園可通過傳感器裝置實時監測光照度、溫濕度、土壤pH值等參數,幫助茶農實現對茶葉生長全流程的質量追溯,達到控肥減藥、防蟲防害的目的,保證茶葉的品質。2019年6月,中國廣電頒發5G牌照,意味著我國正式開啟5G商用。首先,這個技術對于農業的信息化來講是全局式的創新,農業依據傳感器的信息,在一定的情況下給作物澆水。其次,實時網絡聯接包管農業機械、無人機等植保作業、控制與數據實時傳輸、闡發。再次,5G網絡包管智能化技術在種植過程中的普遍的使用。最后,它與AI的一同使用可以讓農產品銷售變得更加智能與便捷。
5G物聯網農具未來將會幫助農民朋友,使農耕變得更加便利。一是從人為走向智能,在種植、養殖生產作業環節,擺脫對人工的依賴,構建集環境生理監控、作物模型分析與精準調節為一體的農業生產自動化系統和平臺,依據自然生態條件改進農業生產工藝,進行農產品差異化生產。二是凸顯個性化與差異性營銷方式,物聯網、云技術等的應用,打破農業市場的時空地理限制,農資采購和農產品暢通等數據將會得到實時監測與傳遞,有效解決信息不對稱問題。三是供給準確、動態、科學的全方位信息服務。
5G便利共享 仍要多方努力
關于5G未來在農業農村的應用,業內人士也基本達成了共識:想要真正享受到5G帶來的便利,僅靠電信運營商來做遠遠不夠。
“比如要在農機上安裝5G傳感器,來讓機器更智能,就需要對傳統農機進行改進,有相應的接口,云端控制平臺同樣要有接口傳遞信息,這需要農機生產廠商、農業專家、電信運營商等多方共同探討,制定新的標準。”孫楠說。
“我們在種植業上所應用的5G技術不是單純的通信技術,而是技術集成,材料工業、制造業工業也要跟得上。”在2019年9月于吉林長春召開的中國移動5G農業數字化大會上,農業農村部信息中心副主任張國表達了類似的觀點,他指出,在農業領域推廣5G,還需要高度重視核心技術的研發和運用,在智能裝備、標準的集成、數據管理、人才培養等方面發力。
不可否認,5G在“三農”領域擁有廣泛的應用空間,也有著巨大的市場潛力。但正如一些專家所言,5G也只是一次技術革新,在暢想未來的同時更需要我們理性看待,有效運用新技術。
“在同一個平臺,在萬物互聯的情況下能夠短平快地實現信息的互通。”2019年10月11日,在內蒙古呼和浩特舉辦的2019首屆5G智慧農業發展論壇上,蒙草集團執行總裁高俊剛表示,“5G時代的來臨帶來的競爭是公平的,但歸根到底還是要有好的產品,好的產業結構。”
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作為山西省高平市規模最大的集醫療、預防、教學、科研、康復和保健為一體的綜合性醫院,高平市人民醫院先行一步優化就醫格局,聯合成研院、中國移動山西省公司共同打造5G+智慧醫療項目,基于成研院云網一體的5G醫療專網和邊緣云,實現醫共體院間協同、院外急救等多個應用場景的5G+賦能,并成為全國首家縣域醫共體的5G+賦能示范應用標桿。
以一次普通的車禍手術為例,高平市人民醫院的主治醫師可以通過移動電腦,與300公里外的山西省人民醫院的外科專家共享患者的病歷及影像資料,雙方會診后,為病人制訂詳細的治療方案。面對更復雜的病情診斷時,北京、上海等地的醫學專家,均能運用5G大帶寬、低時延、VR等技術特點,對高平市人民醫院的醫生進行術間指導。
據當地醫生介紹:“以前,由于卡頓和延時,尤其是在短時間內視頻圖像的傳輸和操作不能保持一致,無法實現遠程會診。現在5G網絡解決了這個問題,上級專家可以實時指導我們醫院的醫生,同時我們的醫生也可以隨時指導鄉鎮衛生院,大大提升診療水平。”
村里的孩子足不出戶就能學習名師定制課堂?忘帶校園卡,刷電子學生證就能進?隨著5G技術的發展和在教育領域的廣泛應用,這些看似遙遠的事,已經出現在鄉村孩子們的身邊。2020年陜西移動在咸陽、寶雞、榆林等地建立了“智慧校園教育”平臺,讓鄉村里的孩子切實享受到優質的教育資源,破解了鄉村教育振興的難題。
在長武,線上課堂讓學校開齊了課程。
長武縣巨家鎮初級中學是智慧校園的示范點。據了解,巨家鎮中學距離縣城有40多公里,因學校地理位置偏遠、師資力量不足、教育設備陳舊,多年來眾多課程無法展開,而信息化的神奇之手改寫了一切。在陜西移動助力建設智慧校園后,借助智慧課堂,巨家鎮中學的4個教學點實現了與中心小學課堂同步、教研同步,自此,鄉村教學點的孩子們有了更加豐富多彩課程。
據了解,陜西移動在巨家中學建設的“智慧校園”云平臺,覆蓋到智慧課堂、日常教育、數據管理等多方面內容,并且還可以容納老師信息、學生信息、教學時間等多類數據。老師上課時可以在多媒體平臺實現“線上教學”,隨時組件智慧課堂;學生可以在課后利用平臺進行自主學習;老師還可以給學生們推送名校名師錄制的精品課程。教師張露說:“線上教學彌補了鄉村學生在獲取優勢教育資源上的不均衡缺陷,讓名師課堂真正的‘貼近’身邊,徹底彌補鄉村學校教育資源短缺問題。”
在山東青島膠州市洋河鎮南官莊村,規模化智慧農業的興起讓這一個以前的貧困移民村成為帶動周邊村莊致富的先進村,走出了一條特色的發展之路。根據相關消息,投資23.7億元的山東半島田園綜合體數控中心進入最后調試階段,投用后將變成周邊5000多畝智慧農業項目的核心。在浙江桐廬莪山畬族鄉沈冠村,稻田里養的魚在田間里暢游,田地里安置了飼料投放點,及各種傳感器及監視器。這里是在中國移動浙江公司的助力下,使用上農田大腦的數字農業5g示范應用基地——稻魚共生示范基地,養殖戶們可以不出家門實時查看田間的情況,并完成精準投餌、環境監控、病蟲害監測等一系列操作,從源頭保障舌尖上的健康。