5G技術(shù)在智慧農(nóng)業(yè)大棚灌溉模型中的應(yīng)用研究

許 彪，張 瑩

(鄭州理工職業(yè)學院，鄭州 450000)

0 引言

在5G技術(shù)支持下，我國智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)實現(xiàn)了精準化、可視化種植管理，確保農(nóng)業(yè)技術(shù)決策到位。換言之，就是要利用5G技術(shù)確保我國農(nóng)業(yè)健康發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)信息與生產(chǎn)安全現(xiàn)代化發(fā)展，深度探究5G技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等在智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系的有效應(yīng)用。

1 基于5G技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)概述

在當前智慧農(nóng)業(yè)快速發(fā)展進程中，5G技術(shù)起到了關(guān)鍵作用，它構(gòu)建了5G農(nóng)業(yè)工程項目基礎(chǔ)技術(shù)體系。就以當前基于5G技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)建設(shè)為例，在打造農(nóng)業(yè)大棚過程中做好植保建設(shè)，優(yōu)化植保環(huán)境，減輕大棚內(nèi)的環(huán)境污染問題，提高環(huán)境質(zhì)量，為農(nóng)作物生長創(chuàng)造良好環(huán)境空間與技術(shù)內(nèi)容，建立圖像數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)，構(gòu)建“5G+技術(shù)”體系，即“5G+物聯(lián)網(wǎng)”技術(shù)、“5G+大數(shù)據(jù)技術(shù)”等聯(lián)合的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，結(jié)合生產(chǎn)環(huán)境優(yōu)化建立全面預(yù)警管理報警體系，體現(xiàn)5G技術(shù)優(yōu)勢性，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)助力，建立精準化、可視化的大棚生產(chǎn)基地。

2 基于5G技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)耗水量分析

目前，參考5G技術(shù)背景下建立智慧農(nóng)業(yè)大棚，并對其系統(tǒng)耗水量進行分析，比如說要圍繞5G技術(shù)建立各種技術(shù)支撐的智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)，其中應(yīng)該包括各種智慧信息技術(shù)內(nèi)容、掃碼技術(shù)內(nèi)容、遠程控制技術(shù)內(nèi)容、遙感技術(shù)內(nèi)容等，基于多方面構(gòu)建專業(yè)化技術(shù)體系。基于上述技術(shù)內(nèi)容優(yōu)化5G農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境，做到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)信息全面公開，全面利用5G技術(shù)監(jiān)測，建立基于“5G+物聯(lián)網(wǎng)”網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)大棚灌溉系統(tǒng)，深度考量大棚中的降水條件(禁止采用天然降水)，并建立大量水渠通道發(fā)展，優(yōu)化相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容，確保體系建設(shè)到位，體系技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容十分豐富，對大棚耗水量技術(shù)管理內(nèi)容進行分析。

要對智能化大棚系統(tǒng)進行分析，了解采用了5G技術(shù)的智能化大棚系統(tǒng)與普通大棚系統(tǒng)存在的區(qū)別，以國內(nèi)某地區(qū)為例，建設(shè)的智慧大棚充分運用了5G技術(shù)，就種植大棚西紅柿而言，在2020—2021年對耗水量數(shù)據(jù)進行量化分析。在實驗中，可選取標準長度與寬度的智慧大棚田塊展開農(nóng)業(yè)試驗，保證融入5G數(shù)據(jù)庫技術(shù)內(nèi)容，提高智慧大棚建設(shè)技術(shù)能力，種植西紅柿，并進行溫濕度數(shù)據(jù)分析[1]，具體數(shù)據(jù)分析情況如表1。

表1 某地區(qū)2020—2021年智能大棚西紅柿種植灌溉耗水量及溫度變化數(shù)據(jù)表

續(xù)表1

從表1可以看出西紅柿大棚種植耗水量與溫度變化都相當明顯，存在著較大的相似關(guān)系。就這一點來講，需要對它們的狀態(tài)變化進行有效分析，確保溫度環(huán)境因素能夠影響到西紅柿種植耗水量變化。另外就是參考更多其它因素分析內(nèi)容，保證溫度數(shù)據(jù)分析到位，配合5G技術(shù)分析溫度數(shù)據(jù)，并構(gòu)建灌溉大數(shù)據(jù)技術(shù)基礎(chǔ)，為大棚西紅柿種植提高技術(shù)水平[2]。

3 基于5G技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)灌溉模型應(yīng)用

3.1 5G智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)灌溉模型應(yīng)用

5G智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)灌溉模型的建立與應(yīng)用中融入了智能化硬件結(jié)構(gòu)體系，這其中就利用5G技術(shù)打造遠程智能化灌溉指令，可提高用水量的客觀評估價值，發(fā)揮系統(tǒng)效能。如圖1需要分析智慧大棚灌溉系統(tǒng)模型發(fā)揮效用，明確其結(jié)構(gòu)特點，主要是利用到了5G技術(shù)共同建立智能化通信方式，優(yōu)化系統(tǒng)中各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點內(nèi)容，確保智慧大棚建設(shè)符合技術(shù)應(yīng)用調(diào)整需求，真正做到按照順序完成灌溉技術(shù)操作過程，提高西紅柿產(chǎn)量。

圖1 智能大棚灌溉系統(tǒng)模型主要體系結(jié)構(gòu)示意圖

3.2 5G智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)灌溉模型現(xiàn)存問題與解決方案

基于上述技術(shù)內(nèi)容，在建立5G智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)建立灌溉模型體系，對其中的現(xiàn)存問題進行分析。包含了生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集滯后、生產(chǎn)險情發(fā)現(xiàn)延誤問題、人工成本、時長消耗過大、生產(chǎn)效率偏低等問題。在高度依賴人工操作方面也容易出現(xiàn)環(huán)境檢測判斷不到位、環(huán)境因素嚴重影響植物生長、收益偏低等問題。

為此，5G智慧農(nóng)業(yè)大棚系統(tǒng)灌溉模型建立了應(yīng)用層、服務(wù)層、傳輸層以及傳感層，并提出系統(tǒng)灌溉模型解決方案。在智慧大棚系統(tǒng)灌溉模型方案中引入了智慧大棚內(nèi)環(huán)境指數(shù)掌控體系，結(jié)合大棚內(nèi)農(nóng)作物精準培育環(huán)境優(yōu)化展開分析，有效提高農(nóng)作物生長速度與生長質(zhì)量，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)值。與此同時，建立基于5G技術(shù)的實時監(jiān)測與遠程聯(lián)動技術(shù)模塊，形成遠程通信技術(shù)體系，促成智慧田地方案，實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)傳感器的精準實時監(jiān)測。這里還運用到了數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與云計算技術(shù)，建立多層次技術(shù)應(yīng)用體系，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對自然環(huán)境風險的應(yīng)對能力，確保弱勢傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)實現(xiàn)高效率轉(zhuǎn)化，建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化體系。

最后，基于5G技術(shù)建立智能蟲情監(jiān)測體系，遠程掌握田間蟲情機制，做到無公害誘捕殺蟲，同時建立蟲害預(yù)管與防治指導自動化體系，保證做到操作性能穩(wěn)定、簡便、確保系統(tǒng)設(shè)置靈活到位。而在智能災(zāi)情、苗情監(jiān)測過程中，需要建立720°高清攝影機制，圍繞突發(fā)情況自動轉(zhuǎn)向并進行緊急錄像[3]。

4 結(jié)語

綜上所述，文章探討了基于5G技術(shù)的智能大棚灌溉體系，希望通過這一體系中的多種先進技術(shù)內(nèi)容提高農(nóng)作物產(chǎn)量，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的節(jié)水灌溉功能，提出正確的種植灌溉體系。與此同時，也要獲取大量有價值的農(nóng)業(yè)參考數(shù)據(jù)，將誤差控制在最低范圍內(nèi)，確保智慧農(nóng)業(yè)大棚建設(shè)符合當前農(nóng)業(yè)建設(shè)需求，并實現(xiàn)對農(nóng)業(yè)大棚中各項智能技術(shù)的全面推廣與應(yīng)用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。

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