傳統農業模式在效率、資源利用等方面的短板日益凸顯。智慧農業遠程控制系統借助 4G/5G 物聯網技術,實現對農業生產環境的精準調控與高效管理,成為破解農業發展難題的關鍵路徑。
傳統農業生產高度依賴人工與自然條件,存在諸多局限:
生產效率低下:灌溉、施肥、溫控等環節依賴人工操作,大型農場單靠人力難以實現精準管理。據農業部門統計,傳統種植模式下,每畝地的人工成本占比超 30%,且生產效率僅為智慧農業模式的 60%。
資源浪費嚴重:盲目灌溉導致水資源利用率不足 50%,過量施肥造成土壤污染與肥料浪費,在干旱地區,水資源短缺與低效利用的矛盾尤為突出。
抗風險能力弱:氣候變化、病蟲害等因素易對農作物造成重大影響。傳統農業缺乏實時監測與預警機制,往往在災害發生后才被動應對,損失率高達 20%-30%。
規模化管理難:隨著農業產業化發展,大型種植基地、跨區域農場日益增多,分散的生產區域使集中管理難度加大,生產數據難以匯總分析,制約決策科學性。
智慧農業遠程控制系統通過 “感知 - 傳輸 - 決策 - 執行” 的閉環架構,實現全流程智能化管理:
環境參數實時監測:在農田、溫室、大棚等區域部署土壤濕度傳感器、空氣溫濕度傳感器、光照傳感器、CO?傳感器等設備,實時采集農作物生長環境數據。數據經 4G/5G 工業網關處理后,通過物聯網卡(物聯網 APN 專線)傳輸至云端管理平臺,采樣頻率可達 10 分鐘 / 次,確保數據時效性。
遠程設備精準控制:管理人員通過平臺或移動端 APP,向灌溉設備、施肥機、溫控設備、卷簾機等發送控制指令。指令經 APN 專線、工業網關傳輸至現場控制器,實現遠程啟停、參數調節(如灌溉時長、施肥量、大棚溫度閾值)。某溫室大棚項目中,遠程控制的灌溉精度誤差可控制在 ±5% 以內。
智能預警與自動響應:系統設定農作物生長的適宜參數范圍,當監測數據超出閾值(如土壤濕度低于 60%、大棚溫度高于 35℃)時,自動觸發預警并推送信息至管理人員。同時,支持自動執行預設策略,如土壤干旱時自動開啟灌溉設備,實現 “無人值守” 的智能化管理。
數據統計與生產優化:平臺對歷史數據進行匯總分析,生成作物生長曲線、環境影響報告等,為種植計劃調整、品種優化提供數據支撐。通過對比不同區域的生產數據,可精準定位高產優質的管理模式并推廣應用。
其核心原理是利用 4G/5G 網絡的高穩定性與大帶寬特性,通過工業網關整合傳感器與控制設備,借助物聯網 APN 專線構建安全的數據傳輸通道,實現云端與現場設備的雙向通信,將傳統經驗驅動的農業生產轉變為數據驅動的精準管理。
工業網關適應復雜農業環境:采用工業級設計,工作溫度范圍 - 30℃~70℃,防護等級達 IP65,可抵御田間風雨、粉塵、腐蝕等惡劣條件。在露天農田部署的網關,連續運行故障率低于 1%/ 年,確保數據采集與控制指令傳輸不中斷。
物聯網 APN 專線保障穩定傳輸:物聯網卡通過獨立 APN 專線與公網隔離,數據傳輸加密等級符合國家信息安全標準,避免農業生產數據泄露。同時,專線網絡減少擁堵干擾,在偏遠農村地區,數據傳輸成功率仍可達 99.5% 以上,解決傳統網絡覆蓋弱、穩定性差的問題。
經濟高效與不限速優勢:相比有線網絡布線(如光纖),4G/5G 物聯網方案初期建設成本降低 60%,部署周期從 3 個月縮短至 1 周。物聯網卡按流量計費,支持不限速傳輸,滿足高清視頻監控(如病蟲害遠程識別)、海量傳感器數據并發上傳的需求,單畝地年均通信成本僅 10-15 元。
靈活擴展與兼容性強:系統可兼容不同品牌的傳感器與控制設備,支持新增地塊、設備的快速接入。某種植基地從 500 畝擴展至 2000 畝時,僅通過新增網關與傳感器,3 天內完成系統擴容,無需重構網絡架構。
西北干旱地區智能灌溉項目:該區域耕地面積 1000 畝,傳統灌溉每畝用水量 800 立方米,水資源利用率不足 40%。引入FIFISIM物聯的 4G 物聯網方案助力的遠程控制系統后,通過土壤濕度傳感器實時監測,結合作物需水模型精準灌溉,每畝用水量降至 450 立方米,節水率達 43.75%,年節約用水 35 萬立方米,同時畝產提高 15%,綜合效益提升 28%。
華東溫室大棚遠程管理項目:覆蓋 5 萬平方米溫室,種植草莓、番茄等經濟作物。系統通過 5G 網絡實現溫濕度、CO?濃度的實時監測與遠程調控,自動聯動天窗、水簾、 heaters 等設備。項目運行后,人工成本降低 70%,作物病蟲害發生率從 12% 降至 3%,優質果率從 75% 提升至 92%,年增收超 300 萬元。
東北大型農場規模化管理項目:跨 3 個鄉鎮的 2 萬畝玉米種植基地,采用FIFISIM物聯4G/5G 混合組網方案,實現灌溉、施肥的遠程集中控制。通過數據分析優化種植方案,化肥使用量減少 20%,農藥使用量減少 25%,畝產提高 10%,年減少農業面源污染排放量約 15 噸。