基于5G技術(shù)的智慧果樹林業(yè)探究

王興武，張紅英，陳兆強

（濟南市長清區(qū)園林和林業(yè)事業(yè)發(fā)展中心，濟南 250300）

將5G技術(shù)融入到智慧果樹林業(yè)的發(fā)展中，通過智能化的手段和措施，對其進行逐步完善，解決林業(yè)生產(chǎn)中存在的病蟲害等問題，提高果樹存活率，使其質(zhì)量可以實現(xiàn)穩(wěn)步的提升。5G技術(shù)和智慧果樹林業(yè)的結(jié)合，不但可以改善果農(nóng)的收入，提高其生活質(zhì)量，增強生產(chǎn)積極性，還可以在一定程度上促進我國林業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，使其現(xiàn)代化水平不斷提高，從而為我國經(jīng)濟的發(fā)展作出突出貢獻。

1 5G技術(shù)概述

5G技術(shù)指的是第五代移動通信技術(shù)，其特點主要有以下幾個方面：覆蓋面廣、熱點容量高、功率消耗小及可靠性高等。在實際的應(yīng)用中，5G速率要超過4G速率，并且是4G速率的100倍，其自身在速率上更是達到了1 Gbps。將這種技術(shù)應(yīng)用到智慧果樹林業(yè)中，將會對林業(yè)種植和生產(chǎn)產(chǎn)生積極的影響，由于其具有覆蓋面廣等特點，尤其是在進行大面積的果樹林業(yè)種植的時候，僅僅依靠人工的力量管理顯得有點力不從心，不但要花費大量的時間，也難以實現(xiàn)對果樹的實時管理，無法及時規(guī)避果樹生長中可能會出現(xiàn)的問題，導(dǎo)致果樹的產(chǎn)量及質(zhì)量等不能獲得科學(xué)的保障。而且，在這種管理模式下，果樹種植和管理成本將進一步提高，長此以往將會導(dǎo)致果農(nóng)生產(chǎn)種植積極性的降低，不利于果樹林業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。但如果將5G技術(shù)應(yīng)用其中，利用其技術(shù)上的優(yōu)勢，和智慧林業(yè)建設(shè)結(jié)合起來，通過移動互聯(lián)網(wǎng)等實現(xiàn)對果樹的智能化和自動化管理，這樣不僅能夠提高管理水平，對果樹生長狀況進行及時監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)并解決病蟲害等問題，還能夠在管理中盡可能減少人力成本的投入，減少資源的浪費，提高果農(nóng)的收入，從而促進我國林業(yè)建設(shè)朝著現(xiàn)代化道路持續(xù)邁進[1]。

2 智慧果樹林業(yè)概述

2.1 產(chǎn)生背景

社會經(jīng)濟水平穩(wěn)步提升，環(huán)境領(lǐng)域卻不斷地惡化。在其影響下，人類的生存甚至面臨著種種威脅。因此在現(xiàn)代化建設(shè)中，可持續(xù)發(fā)展理念必須受到人們的重視，并可以在日常的生活實踐中不斷地貫徹和落實。對于果樹林業(yè)發(fā)展而言，更是需要在新時代背景下，將互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等應(yīng)用其中，使用大數(shù)據(jù)等新型信息技術(shù)手段，從而實現(xiàn)對果樹的高效種植和管理，利用其對果樹種植的各個環(huán)節(jié)嚴加把控，確保其在質(zhì)量上能夠滿足人們?nèi)找嫣岣叩奈镔|(zhì)生活要求。通過構(gòu)建智慧果樹林業(yè)，創(chuàng)新果樹發(fā)展模式，利用先進的技術(shù)手段等加強對果樹的管理，推動我國果樹林業(yè)發(fā)展逐漸走向綠色、環(huán)保的道路[2]。

2.2 總體架構(gòu)

智慧果樹林業(yè)在實際的發(fā)展中主要包括5個模塊，分別是：林業(yè)立體感受、協(xié)同管理、生物價值、民生服務(wù)和綜合管理。在總體架構(gòu)上大體可以分為“四橫兩豎”，“四橫”主要是從設(shè)施、數(shù)據(jù)、支撐和應(yīng)用這4個層面進行分析和考慮，而“兩豎”則指的是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范系統(tǒng)和安全與綜合管理系統(tǒng)。在實際進行工作的時候，必須實現(xiàn)這幾個方面的有效結(jié)合，只有在協(xié)同工作中各自發(fā)揮其價值和作用，才能構(gòu)建完整的智慧果樹生產(chǎn)體系，才可以在真正意義上實現(xiàn)我國智慧果樹林業(yè)建設(shè)的發(fā)展。

3 智慧果樹林業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，智慧果樹林業(yè)在農(nóng)林業(yè)種植生產(chǎn)中已經(jīng)實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，將智能化手段應(yīng)用到果樹林業(yè)的生產(chǎn)種植中，不但有效提高了果樹種植的產(chǎn)量，提高了果農(nóng)的收益，而且在一定范圍內(nèi)也促進了我國林業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。在未來的很長一段時間里，智慧果樹林業(yè)建設(shè)仍然會有很大的發(fā)展空間，尤其是5G技術(shù)的到來，更是為開展智慧林業(yè)生產(chǎn)提供了新的路徑和思路。但是在面對廣闊的市場前景的同時，也需要意識到其中的挑戰(zhàn)，特別應(yīng)該了解到在進行智慧果樹林業(yè)建設(shè)的過程中存在的缺陷和不足，并可以在日后的種植生產(chǎn)和管理中，對其進行不斷更新和完善，從而促進我國林業(yè)建設(shè)的長久發(fā)展[3]。

3.1 思想觀念的制約

從我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的實際情況來看，大多數(shù)地區(qū)的農(nóng)林業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了規(guī)?；姆N植，這種種植做到了實事求是，使果樹可以在最適宜的環(huán)境中實現(xiàn)最好和最快的成長。比如四川攀枝花的芒果種植和山東臨沂地區(qū)的蘋果種植等都是種植規(guī)?；l(fā)展的重要體現(xiàn)?？梢哉f，大多數(shù)的果樹林業(yè)種植戶已經(jīng)隨著時代的發(fā)展，進行了現(xiàn)代化的生產(chǎn)建設(shè)，在林業(yè)生產(chǎn)中引入了智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式。但是，還有很大一部分農(nóng)戶在進行林業(yè)生產(chǎn)和果樹種植的時候，仍然將目光停留在傳統(tǒng)的生產(chǎn)體系和框架內(nèi)，依舊只是通過人工的方式進行管理，并沒能充分意識到在5G技術(shù)下發(fā)展智慧果樹林業(yè)的重要性和必要性，對物聯(lián)網(wǎng)等對林業(yè)管理等起到的促進作用也缺乏足夠的認識，從而只能使用傳統(tǒng)落后的生產(chǎn)模式，阻礙了我國果樹林業(yè)種植現(xiàn)代化的發(fā)展。

3.2 基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的制約

智慧果樹林業(yè)的發(fā)展需要建立在現(xiàn)代化的信息技術(shù)基礎(chǔ)之上，果農(nóng)在進行相關(guān)建設(shè)的時候，必須利用現(xiàn)代化的機械和設(shè)備，這樣才可以保證在進行果樹種植的過程中有效提高生產(chǎn)的效率。而且5G技術(shù)下的智慧果樹林業(yè)建設(shè)，更是需要具備較好的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)環(huán)境等，在信號的收發(fā)上能夠保持較高的水平，這樣才可以實現(xiàn)對果樹林業(yè)種植情況的實時監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果等在計算機終端生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)，為工作人員根據(jù)具體的檢測數(shù)據(jù)等對果樹種植進行方案上的調(diào)整提供必要的信息支撐。但是，從現(xiàn)代化智慧果樹林業(yè)建設(shè)的實際情況來看，為了在最大范圍內(nèi)節(jié)約生產(chǎn)成本，果農(nóng)在實際管理中并未投入大量的自動化設(shè)備，其在數(shù)量上和理想的呈現(xiàn)效果之間具有明顯的差距，而且信息化和網(wǎng)絡(luò)化水平等也沒有達到現(xiàn)代化建設(shè)的實際需求，從而阻礙了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展歷程[4]。

3.3 專業(yè)化人員的制約

在智慧果樹林業(yè)發(fā)展的過程中，需要配備專業(yè)的工作人員，這些人員只有掌握了系統(tǒng)化和規(guī)范化的果樹種植生產(chǎn)技術(shù)，并且可以在現(xiàn)實的應(yīng)用中結(jié)合智能化設(shè)備等對果樹進行綜合式一體化管理，才能夠有效提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植效率，保證果樹種植的質(zhì)量。但是在現(xiàn)實的發(fā)展中，從事果樹林業(yè)種植的大多是一些沒有相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗的農(nóng)民，其在技術(shù)上的短板使其在開展果樹種植現(xiàn)代化建設(shè)的時候，難以真正發(fā)揮技術(shù)的價值和作用。并且，其對現(xiàn)代化信息科技理解的認知和局限，使其在開展果樹種植管理的時候無從下手，加上在現(xiàn)實生活中缺乏關(guān)于現(xiàn)代化生產(chǎn)和種植技術(shù)的培訓(xùn)，導(dǎo)致對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用不足，從而阻礙了我國智慧果樹林業(yè)的快速發(fā)展。

4 5G技術(shù)在智慧果樹林業(yè)中的具體應(yīng)用

4.1 智能灌溉

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷改進，在5G技術(shù)的引領(lǐng)下，果樹種植可以實現(xiàn)現(xiàn)代化和智能化發(fā)展，只要具有網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支撐，就可以對園區(qū)進行實時的監(jiān)督和管理，及時了解園區(qū)內(nèi)各種果樹的實際生長情況，并對其不斷地完善和調(diào)整。在智慧果樹林業(yè)的建設(shè)中，需要積極打造產(chǎn)業(yè)融合的現(xiàn)代果樹產(chǎn)業(yè)園。在實際的工作中，可以充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)的作用，在電子信息技術(shù)及以物聯(lián)網(wǎng)等支撐下，將人工智能作為果樹林業(yè)建設(shè)發(fā)展的基礎(chǔ)，通過智能化的手段對其進行灌溉和種植工作，建立規(guī)范化和完整化的果樹林業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)體系，構(gòu)建數(shù)字化的林業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。在對果樹林業(yè)等實施管理的時候，即使不進行實地的考察，也可以在相關(guān)設(shè)備的幫助下，及時了解和獲知果園內(nèi)果樹生長的情況，通過屏幕實現(xiàn)對各種設(shè)備的高效管理和操作。利用大數(shù)據(jù)和云計算等技術(shù)，在果樹林業(yè)種植中開展智能化決策，使整個決策能夠更加符合果樹的發(fā)展實際，而且在此過程中，也可以充分結(jié)合5G移動通信技術(shù)，通過無人機等進行林業(yè)種植等作業(yè)。在種植的過程中，結(jié)合全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，這樣在開展種植工作的時候，就可以確保種植的均勻性，從而提高林業(yè)種植效率，在其幫助下，林業(yè)種植中人工成本也可以有效降低。而且，在5G技術(shù)的幫助下，智慧果樹林業(yè)建設(shè)還可以實現(xiàn)對林業(yè)的充分灌溉，傳統(tǒng)的灌溉方式中難以實現(xiàn)對水量的有效管理和控制。在進行灌溉作業(yè)的時候，通常要依靠人工控制水閥，不但造成水資源的浪費，還會增加人工成本。但是，在現(xiàn)代化技術(shù)的幫助下，智能灌溉可以實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備的高效連接，這樣操作人員只需要在平臺上操作就可以實現(xiàn)對水閥的控制，而且在灌溉作業(yè)中，系統(tǒng)還會針對果樹生長的實際情況進行分析和判斷，從而對灌溉的水量進行個性化的調(diào)整。這樣不僅可以促進果樹的生長和繁殖，還能減少灌溉中對水資源的不合理使用和浪費，提高資源利用效率。

4.2 森林防火

在果樹林業(yè)建設(shè)中，必須注意并做好防火的工作，火災(zāi)一旦發(fā)生就會對整個林業(yè)建設(shè)產(chǎn)生毀滅式的打擊。火災(zāi)具有危害大、難撲滅等特點，在實際的工作中，要采取有效的監(jiān)控措施，做好火災(zāi)預(yù)防工作，從而為保護生態(tài)環(huán)境作出重要的貢獻。通過現(xiàn)代化的技術(shù)和手段，加強果樹林業(yè)的全面管理和監(jiān)督，做好監(jiān)測預(yù)警工作。當(dāng)火災(zāi)來臨時，能夠做好相關(guān)設(shè)施和人員的調(diào)度，通過對火災(zāi)進行智能化和自動化分析，盡可能將火災(zāi)的影響降到最低。在工作中使用數(shù)字化聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，能夠充分做好火災(zāi)防護，管理人員在開展相關(guān)工作的時候，不需要進入到現(xiàn)場，只通過計算機終端平臺就可以實現(xiàn)對果樹園林的實時監(jiān)控。在果樹園林中安裝前端輔助設(shè)備，這樣即使在實際中火災(zāi)不幸發(fā)生，也可以通過對現(xiàn)場數(shù)據(jù)及時分析，保障消防工作的順利進行。通過這種方式，不但可以有效地防止火災(zāi)帶來的人員傷亡，還可以實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的保護，促進果園林業(yè)建設(shè)朝著綠色的方向發(fā)展。

4.3 虛擬現(xiàn)實

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在實際的發(fā)展中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于社會生活中的各個角落，對人們的生產(chǎn)生活產(chǎn)生了重要的作用和影響。在其幫助下，通過電腦模擬空間世界，能夠給用戶帶來更加直觀豐富的體驗，使其能夠在感官上對相關(guān)事物建立更加清晰和具體的認知，實現(xiàn)人機交互。這種技術(shù)在實際中主要是通過計算機、傳感器和人工智能等實現(xiàn)模擬性的交互，將該項技術(shù)應(yīng)用到果園林業(yè)的管理建設(shè)中去，能夠通過在虛擬空間內(nèi)對果園的植物等進行實時模擬，從而及時獲取這些植物及動物的具體特性和相關(guān)參數(shù)，將收集到的數(shù)據(jù)信息等進行統(tǒng)一管理，構(gòu)建更加完善的信息資源管理數(shù)據(jù)庫，這樣在進行園林建設(shè)的時候，就可以通過收集到的相關(guān)信息，開展園林的規(guī)劃和設(shè)計，使其可以更加的科學(xué)。而且，通過對數(shù)據(jù)進行綜合系統(tǒng)分析也能夠及時獲知果樹種植中存在的問題，并采取科學(xué)有效的方式解決相關(guān)問題，促進果園林業(yè)建設(shè)的深入發(fā)展。在實際的建設(shè)中，應(yīng)用5G技術(shù)，可以實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)信息的快速傳輸，能夠為人們提供更加真實和自然的場景。在實際的管理中，人們只需要通過互聯(lián)網(wǎng)終端進行操作，就可以快速對果樹種植和生長的客觀情況進行了解，從而對癥下藥，解決其生長中存在的各類問題，確保在智能化技術(shù)的帶動下實現(xiàn)果樹種植產(chǎn)量的提升。

5 結(jié)束語

在果樹林業(yè)的發(fā)展過程中，加強智慧林業(yè)的建設(shè)是十分重要且必要的，其是農(nóng)戶贏得核心競爭力的關(guān)鍵所在。通過智慧林業(yè)，在全球定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)及地理信息系統(tǒng)的幫助下，并依靠計算機終端等就可以實現(xiàn)對果樹林業(yè)種植和生長情況的實時監(jiān)測，從而提升林業(yè)生產(chǎn)的智能化和自動化水平，在提高農(nóng)戶經(jīng)濟收入的同時也可以促進林業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。伴隨著5G技術(shù)應(yīng)用的逐漸成熟，將其應(yīng)用到智慧果樹林業(yè)的建設(shè)中，更會進一步促進林業(yè)發(fā)展，為其建立現(xiàn)代化生產(chǎn)和管理體系提供技術(shù)上的支撐。