神州農業基於華為NB-IoT模組升級了土壤和環境信息採集儀，在山東濰坊的農業園區實現了數據採集與傳輸，同時還在華為雲上搭建了農業雲服務平臺，通過數據分析指導灌溉和施肥、預警和分析病蟲害，都取得了良好的效果。
◎ 神州農業DC Agriculture總裁 張丹丹/文
農業數字化的趨勢和潛力
相比其他行業來說，當前中國農業產業還十分傳統，信息化技術應用也相對落後。隨著老一代人的逐漸退休，從事農業工作的勞動力正在不斷減少，人口紅利在逐漸消退；同時，土地確權的完成以及土地流轉的進行，使得農業生產將逐漸向集中化、適度規模化和產業化發展，而農業產業化需要原來的生產方式從粗放式、經驗式向數字化、科學化轉變。
農業生產對於氣候、天氣等自然環境具有高度依賴性，古人基於對氣候的感知以及經驗總結髮明瞭24節氣。在信息技術高度發達的今天，實現數據的採集和科學分析，指導農業生產，實現從“靠天吃飯”到“知天吃飯”顯然非常必要。
與農業生產息息相關的數據非常多，例如氣象數據、環境數據、土壤墒情及肥力數據、水質數據、動植物本體數據、地塊數據、流通數據和價格數據等。對於這些數據的採集分析應用將大大提高農牧產品品質、降低農業生產成本，同時減少農業汙染、提高農業效益。因此，農業的數字化具有非常大的潛力和應用空間。
NB-IoT如何賦能農業數字化
農業數據採集具有一些特點：首先是比較分散，對於單個農場來說，需要採集的數據種類比較多，而同一類數據的採集點可能並不多，農場分佈也比較散，都在郊區或者偏遠野外；其次，數據的採集對成本要求比較高，農業產值較低，這就要求採集點的建設成本以及後期的運營/運維成本都要比較低才能廣泛推廣；此外，野外地區佈線與供電均不便，因此數據採集最好能通過無線方式傳輸、通過太陽能或者電池供電。
採用NB-IoT技術傳輸具有：低功耗，正常運行功耗小於20mA，用一節電池可以持續數年之久；低成本，無論是模塊成本還是運營成本都大大低於蜂窩網絡，同時應用電池供電，也大大減少了在農場中的部署成本和硬件成本；相對於小無線的傳輸，不需要部署網關，安裝簡單；覆蓋廣且連接數多，可以很好解決農業數據採集點分散的問題。NB-IoT技術使得農業生產和流通數據的採集變成了一件便捷的事情，全面而大量的數據採集為農業的數字化發展提供了堅實的基礎。
NB-IoT在農業數字化中的應用場景
生長在土壤中的作物，如果土壤的溫度、水分、EC值和PH值等不能滿足作物的要求，不在合適的範圍之內，將影響作物營養物質的吸收、作物的生長髮育和光和作用的產生。通過低成本、動態且實時的感知獲取這些數據，並及時進行調節，就可以使作物擁有一個適宜的生長土壤，保證作物的產量和品質。
農業生產中如果動植物生長的溫/溼度不適宜，將造成病蟲害的頻繁發生；而病蟲害的發生會造成農藥和抗生素的過多使用，從而將會影響農產品的質量安全。如果能通過溫/溼度的實時準確採集提前預測病蟲害的發生，就可以通過環境調控減少或者避免病蟲害的發生。
中國的北方非常缺水，而農業灌溉的用水佔總用水量的65%以上，是用水最大戶。我國為了促進農業灌溉的科學用水、節約用水，目前正在推行農業綜合水價改革，而改革的基礎就是準確的量測水。量測水的水錶和傳感器等基礎設施需要安裝在野外的水渠、機井上，這會帶來供電不便、信號傳輸不便，需要耗費大量人力到現場人工抄讀，數據獲取不及時，無法實現對灌溉用水的科學指導。
基於NB-IoT應用，使農業用水數據的獲取更加及時、全面和便捷，幫助整個灌區實現用水精準調度，同時也可以指導農場的科學用水。用水的數字化和科學化提高了農業灌溉的效率，實現了節水農業。
在畜牧行業，放牧牛羊的健康狀態不容易及時掌握，一旦發病沒有及時採取措施，不只是很難治療，而且可能傳染到其他牛羊，造成較大損失。通過開發基於NB-IoT的智能項圈，可以實時採集牛羊的位置信息、行為信息和體徵數據，通過這些數據的採集和應用可以實現對牛羊群的監控以避免丟失、疾病的提前預警和及時治療，以及奶牛的發情監測以提高產奶量，從而推動養殖的精細化管理，減少養殖風險。
智能項圈採集的牛羊數據還可以提供給保險機構和銀行，推動農業保險和農村貸款的發展；同時，這些數據也可以在電商平臺上共享，實現牛羊的預定、預售，提高畜牧產品的附加值。
在現代農業產業中，需要採集和傳輸的數據非常多，而NB-IoT只是數據傳輸的一種方式，並不能適合所有場合。數據的採集應該以應用為導向，根據不同的現場情況選擇不同的數據採集和傳輸方式。NB-IoT的核心價值是讓構建物聯網絡更便捷，讓獲取數據更加高效。
神州農業開展的一些應用實踐
神州農業研發團隊已基於華為NB-IoT模組升級了土壤信息採集儀和環境信息採集儀，並在山東濰坊的農業園區實現了數據採集與傳輸，同時公司還在華為雲上搭建了農業雲服務平臺，通過數據分析指導灌溉和施肥、預警和分析病蟲害，都取得了良好的效果。
此外，神州農業的研發團隊已經將灌溉計量水錶升級了NB-IoT傳輸技術，同時已經開發了基於NB-IoT的動物智能項圈，目前正在進行測試。隨著NB-IoT基站的大量部署和網絡的全面覆蓋，這些智能設備未來將有廣闊的應用空間。
NB-IoT的應用將不斷推動農業、農村的萬物互聯，而萬物互聯產生的大量數據將不斷推動農業的數字化發展，並隨著算法/算力的進步最終實現農業的智能化。神州農業憑藉農業領域多年的經驗和積累，依託華為的萬物互聯和雲生態，正在不斷探索開發面向現代農業的物聯產品和雲服務應用，賦能農業數字化。
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