水稻是我國第一大口糧，從栽種到成熟，什么時候該施肥?灌溉量要多大?病蟲害怎么預防?過去，人們很大程度上依靠經驗決策，如今，科學家們開始將5G與AI等先進技術應用于農田。在上海市浦東宣橋腰路農業基地，中國電信上海公司(以下簡稱“上海電信”)聯合上海清美集團和武漢大學，打造了國內首個全智能數字水稻種植示范區。

圖為中國電信5G農業智能桿

　　5G+AI賦能科學種植

　　據悉，上海電信在示范區部署了5G+MEC網絡，并結合AI智能分析應用，實現了水稻和蔬菜種植過程的實時數字化。通過對數據進行智能解譯、建模和決策，形成了一套集采集、傳輸、解譯、模擬、決策于一體的智慧農業管理平臺。

圖為人工智能系統做出的作物診斷情況(氮素、水分)

　　依托該平臺，人工智能系統自主管理示范區水稻種植情況，數據分析、建模和管理全程智能化。系統智能融合氣象、傳感器、農田巡查圖像，以及無人機影像等數據，通過圖像識別技術，快速評估水稻生長狀態(包括生育期、葉面積指數和生物量等信息)。

　　在“數據中心”，人工智能系統24小時不間斷地自主學習，對圖像信息進行深度分析并建立數學模型，精準判斷病蟲害發生強度和破壞程度、診斷每塊農田水稻的水分和氮素脅迫水平以及未來的變化趨勢，然后制定最優的灌溉方案、施肥方案(包括肥料的種類、配比和施肥量及最優施肥時間)和病蟲害管控方案，優化種植的各個環節。

　　數字孿生助力提質降本

　　依托該人工智能系統，上海電信助力打造了具有數字內涵的水稻種植管理方式以及優質稻米溯源系統。其中，基于5G技術開發的農田數字孿生系統，能夠零延時將示范區實時情境孿生至室內，實時同步農田巡查人員采集的圖像、傳感器數據以及無人機影像至室內;讓種植者足不出戶也可直觀瀏覽作物生長狀態和示范區所有信息。而最終擺在清美食品貨架上的大米，未來人們掃一掃就能輕松溯源，獲得更安心的購買體驗。

圖為AR平臺田間情況示意圖

　　更為先進的是，在信息同步的同時，數據分析模型、作物生長模型和農田決策模型也會被瞬間觸發，3秒之內完成所有田塊的建模和計算，評估整個示范區的水稻需水和營養狀態。此外，通過數據孿生系統，還可實時控制灌溉與施肥設備，系統根據農田水位和電導率的變化，自動關閉閥門和水肥機。

圖為工作人員通過AR眼鏡觀測操作

　　總體而言，水稻種植過程的實時數字化，從源頭上進一步降低農業生產的人力投入;精準水肥管理，減少水資源和肥料浪費，最小化農田排放;通過作物生長過程的精確調控管理，進一步提搞作物品質。這一切都為高品質稻米注入數字內涵，為可持續農業提供新的源動力。

　　在上海市大力推進城市數字化轉型的大背景下，數字已成為驅動上海現代都市農業發展的關鍵要素。全智能數字水稻種植示范區項目是上海電信首個將5G技術應用于農業生產的項目，該項目的成功，不僅降低了農作物的成本、保證了農產品的品質及安全，最重要的是為5G+云網+AI智能在現代農業領域中的應用提供了更多的參考和思路。

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