5G+无人机，如何改变传统农业“面朝黄土背朝天”的局面？

文：物联网智库

除了拍照，无人机还能做什么？

或许你会想到疫情期间走红网络的无人机喊话，又或者是企业频繁试点的无人机送餐/送快递，尽管这些玩法非常新颖，但都暂时无法支撑起无人机行业井喷式的增长。那么，无人机未来最为巨大的商业市场究竟在哪里？答案毋庸置疑——工业无人机。

2015年，中国无人系统产业联盟提出将无人机分为消费级、工业级和军用级三类。与消费级无人机市场不同，工业级无人机由于主要侧重飞机的技术性能和行业应用，因此被广泛应用于涉及国计民生的众多领域。目前，工业级无人机按照应用主要分为植保、运输、测绘、巡视(警用安防/电力巡线/石油管线/电信巡航/森林防火……)、航拍娱乐五大领域，其中，植保无人机可谓独树一帜。

据艾瑞咨询预测，到2025年，国内无人机市场总规模将达750亿，其中农林植保应用规模约为200亿。由此可见，在工业无人机领域，农林植保无人机已经成为发展最快、前景最广阔的方向之一。

对此，北方天途航空技术发展（北京）有限公司（以下简称“天途”）针对不同场景的农业实际应用，推出包括M4E农林植保无人机在内的全系列植保无人机产品。而随着5G技术的不断成熟，天途也开始应用高通5G技术，进一步提升了植保无人机的飞行稳定性和智能化水平，既改变了传统农业“面朝黄土背朝天，一身力气百身汗”的局面，也用远程操作喷洒农药等方式部分替代了传统劳动作业。

农林植保作业的新面貌

农林植保无人机主要是指用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，该型无人机由飞行平台(固定翼、单旋翼、多旋翼)、GPS飞控、喷洒机构三部分组成，可通过地面遥控或GPS飞控实现喷洒药剂、种子、粉剂等作业。

在国内，农林植保无人机的发展起步较晚，但速度较快。2010年，国内才出现首款商业化的油动单旋翼植保无人飞机，而截至2019年底，我国共生产各类植保无人机170多个品种，保有量5.5万余架，作业面积超过8.5亿亩次。目前，我国农林植保无人机已与飞防员、农药三者共同构成了我国农业飞防体系，主要防治作物包括水稻、小麦、玉米、棉花等，总体可减少农药使用量20%以上，节省用水90%以上，提高农药利用率30%以上。

天途认为，与其他种类的无人机相比，植保无人机具备执行机构种类数量多、作业环境复杂多变等特点，但相对也需要具备更高标准的位置精度，对于导航算法的要求也就更高。

图：天途M4E植保无人机

对此，天途M4E植保无人机最大荷载6KG，自重仅7KG（不含电池），采用整机模块化设计、拥有智能航线规划、自主飞行、断点续航续喷等功能，机身小巧，具有极简维修、极低维修成本等优势：

• 作业效率高达人工的30倍：传统手工喷洒药物每人每天仅能喷洒10亩左右，而植保无人机正常作业面积可以达到20亩，全天作业量可达人工的30倍。同时，在成本方面，采用无人机喷洒比人工作业每亩节省费用约十元，可有效实现农业降本增效的目的。
• 大幅提高农药利用率，环保节水：人工喷洒容易导致农药喷洒不匀，从而造成严重浪费。植保无人机则采用离心雾化和超低容量变量喷洒技术，可保证所有植株都能均匀覆盖，每亩可节省95%的水和20%农药。
• 飞防效果显著，每亩增产增收：多旋翼植保无人机在飞防过程中，旋翼可以产生强劲的向下气流，有助于增加药物雾流对作物的穿透性，使药物均匀全面地覆盖每株作物，防治效果更佳。
• 无人机监控，及时生成病虫害疫情图：通过无人机搭载多光谱相机，用户还可获得目标区域内作物的光谱图，并可进一步获得作物病虫害发生、发展的定性和定量及空间分部信息，为及时决策、加强重点防治提供数据支持。

不仅如此，天途M4E轻型植保无人机还支持多种地块测绘方式，即便遇到“畸形”地块也能快速规划出更精准、更智能的航线。随后，用户可根据具体的作业需求，提前设置好起降地点、飞行轨迹等基础飞行参数，依靠全程自主飞行控制功能，让无人机实现一键起飞、自动飞行和降落。

5G赋能植保无人机大显身手

作为一款新式植保无人机，支持5G是M4E非常亮眼的特点之一。那么，5G为M4E植保无人机带来了哪些可能？

在4G时代，有限的带宽极大的限制了植保无人机上的摄像头，导致后台观察到的作业视频不但被严重压缩、不清晰，还不能保证数据的稳定、实时上传，经常被迫中断卡顿。同时，较高的时延也无法实现植保无人机对于位置精度的严格要求，从而很难完成远程作业。另外，由于4G基站数量较少，植保无人机又往往工作于人员稀少的田间，这就导致在一些地方的网络信号极其不稳定，容易造成数据丢失等问题。

而5G技术则能有效解决以上弊端。天途M4E最终选择了在技术、生态、市场等多个方面综合表现更优的高通5G技术。借助超大带宽、更低时延的5G，M4E可将飞行轨迹、喷洒数据、态势感知等各种信息实时传输至后台管理系统，用户随时随地都能对无人机进行监察管理，可实时利用庞大的服务器机组对数据进行分析，大大提高了植保工作的安全性和作业效率。同时，M4E还可通过云平台进行实时的数据传输，记录及支持每一块土地的飞防，助力综合病虫害防治工作。

更重要的是，M4E 5G植保无人机的使用，进一步将人力从各种劳动强度高、工作效率低，甚至是喷洒农药等对人体可能有危害的劳动中解放出来，实现了农林植保的数字化升级，进一步提高了农业生产力。

图：天途M4E植保无人机喷洒农药 VS 传统人工喷洒农药

据了解，M4E 5G植保无人机搭载移远RM500Q 5G模组，内置高通X55 5G调制解调器，支持5G NR Sub-6GHz频段以及5G独立组网（SA）和非独立组网（NSA）两种运行模式，并在SA模式下支持上行2×2 MIMO，可提供更加实时的、对带宽敏感、低延迟的各种数据流采集与传输，并向后兼容4G、3G网络。即使在没有5G网络的情况下，也能够提供稳定可靠的蜂窝连接。

除了国内，M4E 5G植保无人机还成功远销海外，这也离不开高通X55 5G调制解调器的背后支持。高通骁龙X55作为一个真正全球化的5G解决方案，能够全面完整地支持全球几乎所有主要5G频段及其组合，满足5G终端在全球各个地区和国家的设计需求，帮助天途快速抢占海外市场。

基于包括M4E农林植保无人机在内的全系列植保无人机产品，天途以“在农田边缘建立完整的无人机农业网络”为未来目标，业务将覆盖传统灌溉、相关设备监测、农耕设备快速运输、农业动植物生长状态评估、恶劣天气快速救援等多个领域。