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5g 和 AI ,在智慧农业中的应用与发展有哪些?

发稿时间:2021-02-22 来源:绿云智通

「智慧农业」可以让农业生产环境具有智能感知、智能决策、在线专家指导等作用,可以提高农业生产效益、解决农产品供需矛盾,消除农村地区贫困等重要价值。

随着科技水平的不断发展,“智慧农业”概念的内涵更加丰富,技术手段更加丰富,应用场景也更多样。智慧农业不仅局限于农业种植的管理,而且着眼于整个农业的生产体系、能源利用、可持续生态发展等方面,通过先进信息通信技术,将整个农业系统推进到一个更高级的发展形态。



5G让智慧农业更加高效与高速

5G的传输速度是4G的几十倍甚至上百倍,并且具有更大的容量,更低的时延。高速的互联不仅能够进一步提升机器人、无人机的控制精度、稳定度和安全性,同时也能进一步提高数据传输分析的速度、实时度及精确度。让智慧农业各环节都实现全方位的提速与升级,逐步实现对全区所有纳网农机的高效运行管理。

有了5G的高效高速加持,未来我国农业将实现四方面的智能化提升,其一是种植技术的智能化,其二是农业管理的智能化,其三是种植过程的智能化,其四是劳动力管理的智能化。除此之外,5G与AI的共同作用甚至有望让农产品销售也变得智能与便捷,AI的智能推荐销售渠道,加上5G的远程实时沟通,将让农业的未来更加可期。


人工智能时代促进乡村振兴



一直以来,我国都在积极探索以智慧农业服务乡村,以人工智能促进乡村振兴的解决办法。人工智能技术利用计算机视觉、图像识别以及深度学习等实现气候/作物产量预测、病虫害防治等。目前,人工智能各项技术在农业生产的产前、产中和产后各阶段均有应用。

 农作物选种


  种子对于农业生产影响巨大。人工智能技术可通过收集优良种子性状及其对应数据,构建分类模型,有效提升种子质量的鉴定速度,并通过后期种植结果不断丰富建模数据,修正模型误差,进一步保证鉴定效果。此外,还可以利用人工智能对种植环境、种植需求等进行分析,帮助种植者选择最适合的种子类型,提升农业生产收益。

土壤成分检测分析

    人工智能技术可对土壤传感器收集到的可溶性盐含量、地表水分蒸发量、土壤湿度等数据通过人工神经网络进行预测分析,决策各类农作物所适宜的最佳土壤。另外,也可利用人工智能技术预测土壤表层的黏土含量。通过深度加权方法从土壤传感器获取的信号中提取土壤表层地质信息,再使用人工神经网络预测土壤表层的黏土含量。

灌溉用水供求分析

    以往的农民在生产过程中往往依据“千百年的劳作经验”判断灌溉用水量。而当前基于人工智能技术的智能灌溉控制系统,集专家系统技术、自动控制技术、通讯技术、传感器技术等高新技术于一体,可以实时监测土壤墒情,根据检测得到的气候指数和当地的水文气象观测数据,对灌溉用水供求量进行分析,选择最佳灌溉规划策略。

病虫害识别

    农作物生长过程中经常会遇到一些病虫害,种类多、影响大,且时常爆发成灾,影响农作物正常生长,严重者会降低农作物品质和产量。人工智能技术可利用图像识别、红外传感器检测、声音特征检测、雷达检测等技术,采用特定的计算机算法和模型,对农业的光谱或图像信号进行挖掘,对农业病虫害进行识别、预警,并提供参考解决方案。

农田杂草处理

    农作物生长过程中,杂草会与农作物争夺土壤养分、生存空间及光照,此外,还会传播虫害等。以往乃至目前主要的除草方式是化学除草,通过大面积喷洒除草剂实现除草,但长时间使用除草剂会让杂草的抗药性增强,进而需要使用更多药物,派生出成本增高、残留药物超标、环境污染、生态破坏等一系列问题。而基于机器视觉识别技术的“除草机器人”,能够通过分析图像数据对杂草进行筛选,实现物理除草,有效的减少药物使用、环境污染。

农作物嫁接

    农作物的嫁接相对复杂,需要考虑的因素众多,人工操作往往成功率不高。而基于人工智能的农作物嫁接机器人则采用一种全自动的模式,可以自动检测出适合嫁接的幼苗,分辨出有缺陷的幼苗,并跳过有缺陷的幼苗。此类嫁接机器人的接枝成功率高达98%。

智慧农业已经成为中国农业新业态,从传统人工耕种到智能机械耕种,从靠天吃饭到智慧大棚,相比国际水平,我们的智慧农业产业还处于追赶期。相信在未来,随着技术的不断发展和融合的不断深入,这些信息技术一定会助推我国智慧农业实现高质量快速发展,最终实现农业的现代化、智能化、智慧化转型升级。