保持农场持续连接-Nextworks

核心观点与关键数据

农民正寻求部署数字解决方案以优化资源投入（如水、肥料和杀虫剂），提高运营效率和生产力。5G网络与卫星通信（5G SatCom）的结合以及网络API的采用，有望增强这些解决方案的能力，实现实时数据处理，并连接广阔且通常偏远的农业和农村地区。

智能农业试验

在2025年夏季托斯卡纳地区进行的一项智能农业试验，由比萨大学领导，评估了5G SatCom如何支持一个包含多个土壤-植物-大气水分含量传感器的灌溉决策支持系统。该项目团队使用基于CAMARA的“按需质量”网络API，动态定制卫星和5G网络切片，以支持现场收集数据的有效传输。

系统功能与部署

该系统提供及时警报和动态响应，这对于自动灌溉系统至关重要。可靠连接使智能决策支持系统能够实时发出警报，自动触发灌溉执行器，最大限度地减少水资源浪费并优化资源利用。试验在两个葡萄园（约1.2公顷）和灌溉区的灌溉渠道中部署，旨在监测田间、农场和灌溉区规模的水分使用情况。

技术细节

传感器通过LoRa无线网络连接到5G-SatCom网关，并分为三个专业段：大气监测段（测量气象变量）、土壤监测段（跟踪体积土壤水分含量）和植物监测段（通过作物水分胁迫指数评估作物水分胁迫）。执行段使用由反馈和前馈协议集成的电控阀门进行灌溉调度。

结果与结论

试验发现，土壤水分含量（SWC）在不同传感器位置随时间推移出现明显波动，这与降雨事件相对应。例如，降雨导致顶层土壤层SWC急剧上升，而每个峰值后的SWC急剧下降表明快速水分吸收或排水，突出了精确灌溉时间的重要性。系统实现了近连续的运行时间，并通过按需质量API请求特定的网络性能特征，如增强的上行可靠性和降低的延迟，确保了端到端的所需质量水平。

潜在影响

广泛部署该项目开发的智能灌溉系统，可以帮助农民更有效地使用水资源，节约资源并提高作物生产力。此外，该系统还可以支持社区层面的更好水管理，通过收集多个农场的數據，当地当局或合作社可以更清晰地了解整体用水和可用性情况，从而支持更公平和可持续的水政策。

局限性与未来方向

尽管试验取得了成功，但项目团队也指出了部署的一些局限性，包括由环境障碍引起的偶尔信号退化以及初始设置的相对高成本和复杂性，这可能成为没有外部支持或补贴的小农采用的一个障碍。这些见解突出了5G卫星连接在偏远地区数字农业的变革潜力，同时也强调了持续的技术完善和支持性政策框架以实现更广泛、更公平实施的需要。