5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在農(nóng)業(yè)智能化管理中的應(yīng)用

胡萬庭

摘要：農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析以及控制指令的生成全部的智能化。而且以5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)對作物生長的環(huán)境信息的高效采集和傳輸，并對作物的環(huán)境信息進行分析和處理，保證智能管理系統(tǒng)的生產(chǎn)區(qū)域的生長環(huán)境處于穩(wěn)定的狀態(tài)。因此，本文從農(nóng)業(yè)智能化管理的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ);農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)的意義;農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)的應(yīng)用展開討論，希望能夠為農(nóng)業(yè)實現(xiàn)智能化提供幫助。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng);5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù);信息采集

1農(nóng)業(yè)智能化管理的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)

5G 網(wǎng)絡(luò)作為農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)支持，通信波段能夠達到 28GHz 毫米波， 同時滿足至少1Gbps 的數(shù)據(jù)傳輸。而毫米波通信和大規(guī)模 MIMO 是 5G 網(wǎng)絡(luò)的兩大核心技術(shù)，也正是因為這兩大核心技術(shù)，5G網(wǎng)絡(luò)就可以實現(xiàn)設(shè)備與設(shè)備之間的相互聯(lián)系，而不在需要基站來實現(xiàn)信息的交互。而且隨著云技術(shù)的快速發(fā)展，5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)就是通過接入云、控制云以及轉(zhuǎn)發(fā)云而實現(xiàn)的。接入云其實就是指對各種基站以及5G通信設(shè)備的接入;控制云的作用就是進行5G通信的邏輯控制、分組以及系統(tǒng)容量監(jiān)測;轉(zhuǎn)發(fā)云就是實現(xiàn)5G 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)控制功能的分離，并對網(wǎng)關(guān)局域進行部署。而且5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)可以實現(xiàn)增強型移動寬帶、大規(guī)模的機器通信以及低延時通信。5G網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還可以降低電磁的干擾，保證智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行。5G網(wǎng)絡(luò)還具有傳輸性能快傳輸多的特點，可以為多類型的數(shù)據(jù)傳輸和智能化數(shù)據(jù)決策提高基礎(chǔ)路徑，并為大數(shù)據(jù)傳輸提供保障。

2農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)的意義

農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)可以綜合考察農(nóng)作物的生長環(huán)境和生長狀態(tài)，全面掌握農(nóng)作物的生長過程，并根據(jù)收到的數(shù)據(jù)信息進行執(zhí)行指令的下達，解決超標問題的報警，保證作物的正常生長，并減輕工作人員的工作強度，提高農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率。

當我們進入以5G網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)的應(yīng)用顯示界面，會看到智能管理系統(tǒng)的實時監(jiān)控功能、執(zhí)行結(jié)構(gòu)設(shè)備控制功能、數(shù)據(jù)顯示存儲功能及系統(tǒng)報警等，智能系統(tǒng)以及各個傳感器可以對作物生長過程中的相關(guān)環(huán)境信息進行檢測、分析和儲存，保證數(shù)據(jù)的實時更新。而且系統(tǒng)檢測功能可以實時檢測作物的生長狀態(tài)和生長環(huán)境，在對作物的監(jiān)測過程中，傳感器會對各種信息進行采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸至農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)，這時如果農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)檢測到各項的數(shù)據(jù)信息超過設(shè)定值，農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)就會進行報警，并將控制的指令發(fā)送到執(zhí)行驅(qū)動的機構(gòu)，數(shù)據(jù)的顯示和數(shù)據(jù)報表是將系統(tǒng)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的有效數(shù)據(jù)進行分析和顯示的過程。數(shù)據(jù)報表我們分為實時報表和歷史報表，數(shù)據(jù)報表是對作物生長環(huán)境參數(shù)變化規(guī)律的統(tǒng)計，也是對作物的生長過程和生長趨勢的統(tǒng)計，工作人員就可以根據(jù)數(shù)據(jù)報表對作物生長環(huán)境和狀態(tài)有一個很好的了解并對作物生長環(huán)境進行調(diào)節(jié)。

3農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)基于 5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將傳感器采集和自動控制倆個終端技術(shù)結(jié)合起來，實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、傳輸、貯存及控制，真正的實現(xiàn)遠程農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的控制。農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能設(shè)備控制系統(tǒng)、智能分析管理系統(tǒng)三大系統(tǒng)構(gòu)成，而且各個系統(tǒng)之間通過5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)無線通信。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是對作物生長環(huán)境信息的采集以及模擬量數(shù)據(jù)采集，傳感器可以實現(xiàn)對環(huán)境信息的采集，并將采集到的物理量發(fā)送至模擬量數(shù)據(jù)傳感器。模擬量數(shù)據(jù)經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換器可以轉(zhuǎn)化成可以傳輸?shù)臄?shù)字量。傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)的基本模塊，傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)決定了系統(tǒng)的精確度和時效性。而傳感器主要有溫度傳感器、濕度傳感器、光照強度傳感器及風(fēng)速計等多種物理量采集傳感器。

智能設(shè)備控制系統(tǒng)最主要的作用是控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，改善農(nóng)業(yè)作物的生長環(huán)境。智能設(shè)備控制系統(tǒng)還可以接收上位機傳輸過來的控制指令，并通過單片機來完成水泵、遮光板、通風(fēng)口等結(jié)構(gòu)的執(zhí)行動作。

農(nóng)業(yè)智能管理系中的智能分析管理系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對于環(huán)境信息數(shù)據(jù)的接收和顯示，進行數(shù)據(jù)的分析和儲存，并通過系統(tǒng)發(fā)送控制的指令，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)送控制指令的目標。而且智能分析管理系統(tǒng)是整個農(nóng)業(yè)智能關(guān)系系統(tǒng)的運算核心，并可以對傳感器的信號進行分析，并對超出標準的信息進行報警，然后將控制指令發(fā)送到驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。智能分析管理系統(tǒng)還可以實現(xiàn)對各種狀態(tài)信息的收集、分析和顯示，所以工作人員要經(jīng)常對農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)進行維護和管理，保證農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)的正常運行。

無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)是農(nóng)業(yè)智能管理系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與接收的主要方式，同時也可以實現(xiàn)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理，并將傳感采集系統(tǒng)的信息傳送到上位機，然后將上位機控制指令傳輸?shù)綀?zhí)行機構(gòu)。無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)還可以實現(xiàn)信息的雙向傳輸，所以無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)通過5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并集成各個傳感采集系統(tǒng)的節(jié)點和設(shè)備控制的節(jié)點，將數(shù)據(jù)指令和人工指令輸入到移動終端設(shè)備，實現(xiàn)智能分析管理系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸。

結(jié)語

農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對作物環(huán)境信息的有效檢測，并生成數(shù)據(jù)信息，然后和數(shù)據(jù)庫的信息進行對比，通過數(shù)據(jù)信息的分析對比，對異常的信息進行調(diào)節(jié)，并生成控制指令，傳輸?shù)綀?zhí)行系統(tǒng)，并對區(qū)域內(nèi)水泵、光照燈、加濕器以及通風(fēng)口等進行驅(qū)動，確保作物的生長環(huán)境保持穩(wěn)定。經(jīng)過大量的實踐我們看出，以5G網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的農(nóng)業(yè)智能化管理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)對作物環(huán)境信息的參數(shù)監(jiān)測以及作物內(nèi)環(huán)境的控制，推動農(nóng)業(yè)智能化的發(fā)展。

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