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5G+AI+邊緣計算助力智慧農業(yè)



近兩年,5G、人工智能(AI)、邊緣計算等新技術(shù)已經(jīng)逐漸普及,并在影響一個(gè)延續數千年的傳統行業(yè)-農業(yè)。阿里巴巴達摩院曾發(fā)布了 "2021年十大技術(shù)趨勢",其中之一就是農業(yè)正在進(jìn)入數據智能時(shí)代。

新技術(shù)讓農業(yè)作物監測、精細化育種、環(huán)境資源按需配置成為現實(shí)。農業(yè)不再靠天吃飯,我國農業(yè)正在進(jìn)行數字化、智能化轉型,即將進(jìn)入智慧農業(yè)的時(shí)代。

從精準農業(yè)到智慧農業(yè)

精準農業(yè)是上世紀90年代起源于美國的一種現代農業(yè)生產(chǎn)體系,借助智能化的農業(yè)機械設備,自動(dòng)播種、噴藥、施肥和收割,工作效率遠超傳統農民,能進(jìn)一步降低成本。

但對于不適合機械化規模種植的地區、以及一些高附加值瓜果蔬菜等,就需要更加細分的方式。而隨著(zhù)人工智能、邊緣計算等新技術(shù)的跨領(lǐng)域應用,精準農業(yè)的類(lèi)型也逐漸豐富起來(lái),向智慧農業(yè)邁進(jìn)。

5G+AI+邊緣計算助力智慧農業(yè)

2019年,我國正式進(jìn)入5G時(shí)代。5G技術(shù)首先將直接推動(dòng)農業(yè)傳感器的連接類(lèi)型和數據的技術(shù)升級,種植業(yè)、畜牧業(yè)、果蔬業(yè)、水產(chǎn)養殖業(yè)等領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)設備將得到成熟應用。

網(wǎng)絡(luò )連接能夠對農業(yè)機械進(jìn)行精確控制和實(shí)時(shí)數據傳輸。同時(shí),邊緣計算作為云計算的補充,與人工智能(AI)一起在網(wǎng)絡(luò )邊緣側和更接近數據源的設備側提供實(shí)時(shí)、高效的本地決策。

例如,在種植大棚中的邊緣AI計算機,不需要由云端決定何時(shí)澆水、澆多少水,邊緣AI計算機可以自行判斷執行相關(guān)任務(wù),必要時(shí)再與云平臺同步。

與云計算相比,邊緣計算更接近用戶(hù),在邊緣節點(diǎn)完成數據處理和分析的效率更高。由于數據分布在邊緣,網(wǎng)絡(luò )可以得到更有效的保護,數據的安全性可以得到加強。

此外,用邊緣計算完成部分數據處理,可以縮短命令的響應時(shí)間,減少從設備到云的數據流量,與云計算形成協(xié)同服務(wù)。

邊緣AI技術(shù)用于農作物的生長(cháng)過(guò)程,可以完成實(shí)時(shí)監測預警、水肥一體化自動(dòng)灌溉、病蟲(chóng)害防治和災害評估等,提高農業(yè)生產(chǎn)力。

至此, 5G保證農業(yè)大數據的實(shí)時(shí)高效傳輸,邊緣計算為數據分析和處理提供算力,人工智能提供數據模型的智能分析、管理和決策,這些共同構成了智慧農業(yè)的技術(shù)基礎,為發(fā)展高效智慧農業(yè)提供技術(shù)支撐。

智慧農業(yè)場(chǎng)景應用

介紹兩個(gè)比較有代表性的農業(yè)場(chǎng)景:溫室大棚與活豬飼養

溫室大棚場(chǎng)景中重要的是對植物的生長(cháng)環(huán)境和生長(cháng)環(huán)節進(jìn)行精確的控制和管理。體現在利用數據采集、水肥控制、智能管理、數字農場(chǎng)平臺等技術(shù),對育苗、種植、生長(cháng)管理、收獲、休耕等種植環(huán)節進(jìn)行管理。

在棚內部署邊緣AI計算機,通過(guò)傳感采集設備獲取關(guān)鍵指標數據,智能判斷,控制水肥系統進(jìn)行灌溉施肥,天幕系統控制光照,視覺(jué)采集監控農作物生長(cháng)狀態(tài)。并定期將相關(guān)數據同步到云端的農業(yè)管理系統,為其科學(xué)決策提供依據。

另一個(gè)領(lǐng)域,智能畜牧業(yè),應用最多的是奶牛場(chǎng)、豬場(chǎng)和雞場(chǎng)。養豬場(chǎng)精準飼養系統需要實(shí)現豬的數量統計、體重估算、運動(dòng)軌跡跟蹤、屠宰監控和異常情況預警等功能。

借助邊緣計算機應用監控技術(shù),包括智能識別,對每頭豬的身份、運動(dòng)軌跡、發(fā)情期和健康狀況進(jìn)行監控,智能檢測擠壓仔豬等,從而有效提高活豬的成活率和出欄率。邊緣AI實(shí)現了整個(gè)養豬過(guò)程的人性化和操作過(guò)程的智能化、科學(xué)化管理。

基于機器視覺(jué)分析技術(shù),管理者隨時(shí)掌握各區域情況與分析歷史記錄,做出更適合、全面的決斷。


如今,傳統農業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)景正在向集約化、智能化方向發(fā)展。集約化將大大降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)收益;智能化將促進(jìn)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的數據感知、智能管理和全產(chǎn)業(yè)鏈的智能決策,實(shí)現農業(yè)場(chǎng)景的互聯(lián)互通。

來(lái)源:漢智科技


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