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数字惠农 智慧兴村 中国联通数字乡村白皮书 中国联合网络通信有限公司 2021年6月 结束语 . 目录 数字乡村的内涵和意义 1.1 数字乡村的内涵 . 1.2 数字乡村的意义 . 1.2.1 数字乡村推动乡村振兴,实现农业农村现代化 . 1.2.2 数字乡村促进城乡融合,实现区域发展一体化 . 1.2.3 数字乡村提升农民体验,实现乡村生活品质化 . 数字乡村的发展路径 2.1数字化转型破解农业农村深层次问题 . 2.1.1 数字化转型破解乡村要素瓶颈 . 2.1.2 数字化转型重构乡村生产关系 . 2.2数字技术深度融合构筑数字乡村新动能 . 2.2.1 物联网技术构造智能感知网络 . 2.2.2 大数据技术释放数据要素价值 . 2.2.3 区块链技术重塑信任关系 . 2.2.4 人工智能技术强化精准决策 . 2.2.5 5G技术保障乡村万物互联 . 2.2.6 3S技术助力乡村立体感知 . 2.2.7 VR/AR技术创新交互体验 . 5 5 8 9 9 10 10 10 11 11 11 12 13 13 14 14 24 24 25 25 26 27 27 27 28 29 29 33 35 36 38 39 40 40 43 44 44 45 2 3 3 4 4 3.1 乡村信息基础设施 . 3.2 乡村能力支撑平台 . 3.3 乡村产业数字化 . 3.4 乡村治理数字化 . 3.5 乡村民生数字化 . 数字乡村的建设内容 中国联通数字乡村体系 16 16 16 16 17 17 22 4.1 功能体系 . 4.1.1 立体采集强感知 . 4.1.2 固移融合强连接 . 4.1.3 云边协同强承载 . 4.1.4 数据融通强中枢 . 4.1.5 场景贯通强应用 . 4.1.6 多屏同享强交互 . 22 22 22 22 23 4.2 支撑体系 . 4.2.1 全面覆盖强标准 . 4.2.2 立体防护强安全 . 4.2.3 上下畅通强服务 . 4.2.4 优势互补强生态 . 中国联通数字乡村实践 5.1夯实乡村信息基础设施 . 5.2助力乡村数字产业 . 5.3拓展乡村数字治理 . 5.4提升乡村数字民生 . 中国联通数字乡村发展规划 6.1 加大乡村信息基础设施建设 6.2 加快数字乡村产品体系创新 6.3 加强数字乡村人才服务保障 6.4 加深数字乡村生态体系合作 附录1 中国联通数字乡村案例汇编 1.1 农业产业领域 1.1.1 智慧种养殖 1.1.2 农业产业园 1.1.3 溯源管理 1.1.4 农业大数据 1.1.5 农业产业集群互联网平台 1.1.6 文旅产业 1.2 乡村治理领域 1.2.1 乡村政务 1.2.2 生态环保 1.3 农民民生领域 1.3.1 医疗 1.3.2 惠民服务 01 05 06 02 03 04 . . . . . . . . . . . . . . . . . CATALOGUE 1.1 数字乡村的内涵 数字乡村 的内涵和意义 01 党的十九大从经济社会发展全局的高度创造性地提出实施乡村振兴战略,将其作为新时代“三 农”工作的总抓手。站在“两个一百年”奋斗目标的历史交汇点上,党的十九届五中全会提出优 先发展农业农村,全面推进乡村振兴,为新阶段“三农”工作指明了前进方向。随后在2020年底 召开的中央农村工作会议上习近平强调,“三农”工作重心发生历史性转移,要举全党全社会之 力推动乡村振兴,促进农业高质高效、乡村宜居宜业、农民富裕富足。 从十三五到十四五,党中央国务院一直致力于推动乡村的信息化、数字化建设。2016 年,为贯 彻落实“十三五”规划,国务院印发全国农业现代化规划(2016-2020 年),紧紧围绕全面建成 小康社会的目标要求,推动农业现代化与信息化同步发展。2018 年国务院发布中央一号文件,并 发布乡村振兴战略规划,着重强调综合运用互联网和信息技术,发展数字农业、智慧农业。 2019 年又进一步发布数字乡村发展战略纲要,提出分类、分场景推进数字乡村建设。2020年 中央一号文件中共中央国务院关于抓好“三农”领域重点工作确保如期实现全面小康的意见 及2020年数字乡村发展工作要点指出,要开展国家数字乡村试点,依托现有资源建设农业农 村大数据中心,加快物联网、大数据、区块链、人工智能、第五代移动通信网络、智慧气象等现 代信息技术在农业领域的应用。2021年中央一号文件提出要“实施数字乡村建设发展工程”,在 农村数字基础设施、智慧农业、乡村公共服务及社会治理的数字化智能化、农村数字普惠金融、 农村电子商务等领域全面发力,以数字化转型加速农业农村的现代化水平提升。“十四五”规划 强调要“建设智慧城市,加快推进数字乡村建设”。一系列的政策为数字乡村的建设和发展指明 了方向。 数字乡村是伴随网络化、信息化和数字化在农业农村经济社会发展中的应用,以及农民现代信 息技能的提高而内生的农业农村现代化发展和转型进程,既是乡村振兴的战略方向,也是建设数 字中国的重要内容。坚持贯彻落实国家乡村振兴战略,积极推进数字乡村建设,以数字技术提高 农业生产效率、农村治理水平和农民生活品质,加快释放数字价值红利、弥合城乡“数字鸿沟” 、培育壮大发展新动能,整体带动和提升农业农村现代化发展,既顺应了全社会数字化转型发展 的大趋势,契合了亿万农民群众的新期待,也是新发展格局下发挥好“三农”压舱石作用的重要 举措,对加快数字中国建设、实现中华民族复兴伟大战略具有十分重要的意义。 从数字化的角度看,数字乡村包含两个层次: . (2)第二个层次是基于农业、农村、农民的物 理世界要素和活动所表达的数据,通过对数据 的智能分析和数据建模实现对乡村产业、乡村 治理、乡村服务等各方面的分析判断、形成响 应策略并反馈执行,从而智慧地作用于物理世 界。 (1)第一个层次是将农业、农村、农民所涵盖 的物理世界要素和活动进行数字化表达,包括 农业的各类生产要素、生产活动,农村的空间 地理信息、治理活动,农民的个体信息、生活 活动等,采用数字化手段体现成数据。 从本质看,数字乡村不仅是指数字技术在三农领域的简单应用和叠加,而是利用数字经济理念, 依托信息通信基础设施和云计算、物联网、大数据等数字技术,驱动农业农村发展质量变革、效率变 革、动力变革,打通三农领域的信息壁垒,以信息流带动生产流、商流、物流、资金流、人才流、技 术流,重构乡村经济社会发展结构,激发乡村活力,从而推动乡村智能化、精准化、绿色化,促进农 业全面升级、农村全面进步、农民全面发展。数字乡村既是一种发展模式,也是代表未来发展方向的 先进乡村形态。 数字乡村核心内涵 1 1.2 数字乡村的意义 产业发展是农业农村高质量发展的关键,同时也是落实巩固拓展 脱贫攻坚成果同乡村振兴有效衔接的重要抓手。“十三五”时期 我国农业机械化、信息化、智能化取得长足进步,农业农村现代 化成就辉煌,但农业劳动生产效率低、生产成本不断攀升、生产 环境不友好、结构性矛盾突出、先进技术利用不足等问题依然存 在。数字乡村顺应了新发展阶段农业农村高质量发展的要求,立 足农业农村资源,推进数字技术与农业产业深度融合,延长产业 链、完善供应链、提升价值链,以有限的土地、水资源、越来越 稀缺的劳动力实现效益最大化。 数字技术驱动农业生产、经营、流通、管理、服务等全产业链的 数字化转型,形成以数据为驱动的覆盖农业产前-产中-产后全流 程的产业闭环,推动实现精准科学生产、供需有效对接、数字化 全程管理,进而带动一二三产融合发展,衍生乡村旅游、休闲康 养、特色小镇等新模式、新业态,推动实现农业农村高质量发展 。典型地: 卫星遥感、远程视频、物联网监测等数字技术将土壤、光照、湿 度、温度、农作物生长状况、病虫害灾变等农业信息可视化、数 据化;大数据、人工智能等数字技术对农业生产经营数据进行智 能分析,帮助实现产量预估、销量预测、以及播种、施肥、销售 等指导;农机自动驾驶、无人机植保等智能农机以及智能机器人 降低农民劳动强度,提高工作效率和质量;区块链技术实现农产 品溯源,保证农产品品质,助力品牌农业打造;数字技术实现农 药化肥减量增效,促进农业绿色可持续发展,带动农村生态环境 改善;数字技术融入商业活动和金融服务的诸多环节,重塑农村 商业模式和发展格局、深化农村数字普惠金融创新;数字技术助 力打造乡村产业集群数字化平台,形成全链条数字化协同的农业 产业集群生态,通过规模效应提效增收,助力产业兴旺。 城乡关系是最基本的经济社会关系,治理有效是乡村振兴的基础。随着我国新型工业化、信息化 和农业现代化的深入发展和农业转移人口市民化政策落实落地,我国新型城镇化进程稳步推进,常住 人口城镇化率达到63.89%,比2010年提高14.21个百分点,城镇化建设取得了历史性成就。与此同 时,国家也深刻认识到这个过程中城乡间发展不平衡不充分的突出问题,从政策、体制、机制等多方 面持续推进城乡统筹发展、一体化发展和融合发展,缓解城乡关系。 2021年中央一号文件提出,把县域作为城乡融合发展的重要切入点,强化统筹谋划和顶层设计 ,破除城乡分割的体制弊端,加快打通城乡要素平等交换、双向流动的制度性通道。以县域作为载体 推进县乡村功能衔接互补、一体化治理的步伐加快,数字乡村建设使得城乡传统的物理空间向数字空 间延展,数字技术以信息流带动各类要素在城乡之间自由流动,成为破解城乡“二元结构”、推进城 乡融合发展、实现高效能治理的重要驱动力量。典型地: 数字技术推动“互联网+基层党建”,提升基层党建管理水平,实现党建高质量发展与乡村治理 工作的有机结合;数字技术牵引“互联网+政务”向乡村延伸,实现政务服务网上办、马上办、少跑 快办,解决村民办事“最后一公里”的问题;数字技术创新“互联网+村务公开”模式,有效破解村 务监督难题,实现“阳光村务”;数字技术赋能平安乡村建设,提高乡村综合治理能力,营造共建共 治共享的乡村治理新格局;数字技术助力公共卫生、疫情防控工作,打通防疫最后一公里,推进县乡 村的联防联动和群防群控。 第七次人口普查结果显示,我国居住在乡村的人口为50979万人,占36.11%,农民既是推动乡 村振兴的主力军,也是乡村振兴成果的直接受益者。随着城镇化进程的推进,农民对于弥合城乡间数 字接入鸿沟、数字使用鸿沟、数字资源鸿沟,享有更高品质生活的需求越来越强烈,数字乡村以数字 技术为抓手,不断提升信息基础设施和数字化能力,助力缩小城乡差距,实现在教育、医疗、文化等 民生领域的公平化,让数字发展红利真正惠及广大农民。数字技术在提升农民数字素养、激发数字化 建设内在活力、改善乡村人居环境、促进公共服务均等化等方面发挥着重要作用,将助力提升农民体 验、创造高品质生活。典型地: 乡村宽带、光纤等信息基础设施全面升级,水、电、交通等公共基础设施数字化升级改造加快, 缩小数字接入鸿沟,奠定数字化发展的基础环境;数字技术实现互联网技能培训、农技培训、就业培 训等随时随地广覆盖,全面提升农民数字素养;数字技术赋能农村人居环境整治,形成智能、高效的 管理模式,助力打造宜居的生活环境;数字技术推动短视频、网络购物等互联网应用向农村地区的延 展,助力实现远程教育、远程医疗、在线文旅,让农民享有与城市同等均质的公共服务。 1.2.1 数字乡村推动乡村振兴,实现农业农村现 代化 1.2.2 数字乡村促进城乡融合,实现区域发展一体化 1.2.3 数字乡村提升农民体验,实现乡村生活品质化 3 2.1数字化转型破解农业农村深层次问题 数字乡村 的发展路径 02 数字乡村的发展要以改善制约农业农村高质量发 展的因素为目标,以数字技术与乡村场景的深度融合 应用为抓手,不断深化数字乡村建设,激发乡村发展 内生动能。 当前数字乡村的任务是通过数字化技术、理念、模式实现农业农村经济社会转型,破解农业农 村发展中面临的问题,以信息流、数据流为主线,重构乡村的生产力、生产关系、生产要素,推升 乡村发展效能。 1、大数据驱动乡村土地要素高效管理,促进盘活利用 传统模式下农村土地资源管理手段的欠缺导致资源利用效能低,制约了农业农村的发展。主要 体现在: (1)土地监管数字化手段不足,数据不融通。在守好“18亿亩耕地红线”、农村宅基地试点 改革等重点工作中,缺乏高效的耕地保护手段、农村宅基地管理粗放、农民建房无序等问题成为政 府部门主要关注问题。结合2019年农业农村部对河北、辽宁、江苏、浙江、河南、四川、陕西等部 分地区宅基地信息化建设现状调查及2020年对15个先行试点县调查,各地通过土地调查、农村土地 权籍确权等工作,已经累积了一批基础数据,但只在少数地区能通过信息化系统实现便利的管理流 程,同时数据分散在多个部门难以互通。 (2)缺乏数据支撑,乡村土地资产盘活利用难。农村宅基地正逐步由提供基本居住保障向具有 财产性质的资产功能转变。城镇化率快速提高,农民却没有退出农村宅基地,造成中国城乡建设用 地同步增长,农村宅基地闲置的现状。因此,利用数字化手段,摸清农村宅基地底数、掌握动态、 盘活资产,对于解决当前土地资源利用的供需矛盾、提高农民收入、助力乡村振兴具有积极意义。 通过数字化手段重构土地要素管理模式,推动土地资源数字化转型,有助于盘活土地资产,激发乡 村活力。 2、多举措提升乡村劳动力技能,适应农业现代化 目前从事传统农业生产的劳动力结构难以适应现代化农业生产的需要。一是年龄结构老龄化。 我国现有的农户结构主要是“以代际分工为基础的半耕半工”农户家庭,即青壮年劳动力进城、老 年人留守务农,农业生产基本依赖经验,缺乏农业科技知识。二是农业生产劳动力普遍存在数字鸿 沟。我国农村劳动力的平均受教育年限只有7年左右,受过专业技能培训的仅占9.1,接受过农业 职业教育的不足5,加上农村劳动力老龄化现状,绝大多数农村劳动力仍属于体力型,由于自身 素质不足、观念落后,学习能力和适应能力相对较弱,对信息化、智能化等高科技接受较慢。 通过“互联网+农技推广”和线上专家服务,高效提升乡村劳动力现代农业技能,同时加强数 字化人才返乡入乡,带动农民数字素养提高。推动乡村人才数字化转型,有助于加快实现农业农 村现代化。 3、多渠道重构乡村金融信用体系,支持乡村产业发展 传统金融模式下,由于农户、中小农企缺乏可抵押资产,信贷额度不足导致融资难,未能从资 金层面高效推动乡村产业发展。亟需通过多维数据创新农户征信画像、数字生物资产抵押贷款等方 式盘活农户、中小农企现有资源,提升融资能力和效率,解决融资难问题。目前,通过政府牵头开 放给金融机构的农户水电气缴费、社保等数据构建农民画像,生猪活体抵押贷款、三资盘活等均在 试点和探索阶段。 以社会多维数据重构乡村金融信用体系,以数字化手段实现生物资产数字化管理,有助于盘活 乡村资产资源,提升乡村金融供给能力。推动乡村金融数字化转型,有助于提升乡村产业发展动能 。 2.1.1 数字化转型破解乡村要素瓶颈 5 2.1.2 数字化转型重构乡村生产关系 4、多场景激发乡村科技融合创新,形成发展新动能 当前乡村科技创新驱动能力待提升。近年来我国农业农村科技自主创新能力与整体实力持续提 高,至2020年我国农业科技进步贡献率已达60%,主要农作物良种实现全覆盖,农业农村发展已逐 渐从“资源要素投入依靠型”进入“科技进步依靠型”的新时期。但我国各区域农业科技创新能力 及科技资源配置不均衡,华东、华北、中南地区表现突出,西北、西南地区偏弱;且与以色列(科技贡 献率90%)、荷兰(科技贡献率80%)等发达国家相比仍有较大差距,科技创新的资源投入仍 然落后于发达国家水平。 数字技术在农业农村领域仍然存在供给不足、应用不深、运营缺位的问题。第一,乡村公共服 务数字化需求提升,供给难以满足需求。长期以来,我国城乡公共服务供给二元现象明显,农村基 本公共服务供给主体缺位,远远不能满足广大农村居民需求。调研数据显示,村民对便民信息服务 、数字文化资源、数字医疗资源和数字教育资源获取具有较大需求的占比均超7成,分别达到83% 、81%、79%和74% 。第二,当前数字技术在农业农村领域的应用较多是局部性、示范性应用,未 能形成规模,需要进一步深化数字技术和农业农村场景的结合应用,发挥更大价值。第三,乡村信 息服务缺乏运营。现阶段众多县区已经在探索建设数字乡村,但后续不能持续服务和运营的问题逐 渐显现,导致“会建不会管、会管不会用、会用用不好”的现象出现。 破解乡村科技创新问题需要数字技术与农业农村场景的深度融合,不断提升乡村技术供给能力 ,提升数字化服务运营能力。推动乡村科技数字化转型,有助于为数字乡村发展提供持续动能。 1、构建新型产业关系,推动产业链协同发展 目前农业产业发展还存在一些制约因素,体现在:一是农 业产业化体系较为分散。农业的生产体系、经营体系和组织体 系还不完善,农户、农产品生产加工企业和营销企业之间信息 不对称导致产业链效能低。农产品加工业与农业生产规模不协 调、不匹配,农产品加工业与农业总产值比2.2:1,明显低于发 达国家的4:1 。二是文农旅综合发展意识薄弱。农旅融合产业 发展层次较低,同质化问题突出,旅游对农业的带动作用有限 。目前部分乡村地区发展“乡村旅游”,基本是自家经营且规 模相对较小。不少地区未能利用乡村非遗、历史文化做好文化 传播和镇村文旅品牌打造,在农事体验、传统饮食、农耕文化 等方面的深度挖掘不足。三是信息不融通,全产业链的统筹管 理能力有待提升。单个产业存在生产、加工、流通、销售等多 个环节,不同产业园区多而散,信息上报机制不完善,建设管 理标准化难度大。 以数字化手段打破信息屏障,重构产业链协同机制有助于 推动乡村现代产业体系数字化转型,以产业兴旺带动乡村全面 发展。 2、构建乡村治理新模式,推动治理能力现代化 当前乡村治理缺乏有效的工具与手段导致治理效率不高, 例如一些地区出现集体决策事项上推下卸、监督考核泛滥、凡 事要求工作留痕、下级慢作为不作为、服务效能不高、治理决 策科学性不高等现象。造成这一治理困境的关键在于缺乏有效 的、可信的治理工具和管理手段,导致信任机制缺失,以致形 成恶性循环。近年来,受益于移动智能手机和交流沟通软件的 方便性,基层对数字化公众事务数字化决策的参与热情较高。 调研表明,分别有61%、54%和51%的村民对村级事务“阳光 公开”监管平台、网上开展村务、财务监督和乡村公众号有需 求,约39%的乡村党员希望通过网上参与党建 。 运用数字技术、理念、模式实现乡村治理数字化转型,有 助于提升乡村治理精细化、专业化水平,推动乡村治理能力现 代化。 5、全体系构建乡村数据要素,支撑数字乡村发展 当前在乡村数据要素体系上存在诸多问题,包括: (1)三农数据采集、分析、应用体系仍待完善。现阶段我国三农数据采集、传输、存储、分析 、应用尚处探索阶段。如农业农村部自2017年起开展的数字农业试点建设项目,目前面向大豆、油 料、棉花、苹果、天然橡胶、糖料蔗、生猪等大宗农产品开展全产业链大数据中心建设 ,仍有待进 一步扩展采集品类、扩大覆盖产区,来满足政府部门全范围全方位监测预警、支撑决策的需求,以 及生产主体科学精准生产、经营、销售、服务的需求。 (2)农业农村数据标准不统一、资源分散、共享困难。各地农业农村应用系统建设缺乏统一规 划,缺少统一的数据标准与数据化结果,数据整合难度大、开放共享程度低,导致数据壁垒、信息 不对称等问题,制约跨区域、跨部门、跨行业的协作协同和科学决策。如涉及生猪监管的系统就多 达6个,导致生猪产业链上中下游之间、业务部门之间系统相互独立,难以实现有效融通,数据逻 辑未能实现联动。 建立统一、全面、标准的三农数据体系是数字乡村的核心任务,推动乡村数据要素全面转型是 实现农业农村现代化的重要引擎。 7 物联网传感器搭建精细化种养环境。种养殖生产环节,通过物联网设备采集环境信息,结合 养殖设备远程控制,可实现种养殖环境及设施设备的远程监测与精准控制,减少人工投入、降低 生产成本。 物联网助力打造智慧农产品冷链系统。农产品仓储环节,采用RFID、传感器技术监测储存环 境温湿度及气体浓度,自动管理出入库、储位信息;农产品运输环节,采用GPS、RFID、传感器 技术对车辆进行配载、路线规划、安全监测,监测货物位置、状态、环境等实时信息。 物联网助力人居环境高效治理。通过在垃圾监测点部署传感器设备,结合无人机定期拍摄、 互联网群众监督等手段,实现农村人居环境的监测,实现环境精准执法、精细监测、科学决策。 2.2.1 物联网技术构造智能感知网络 大数据实现精准种养、支撑产业监管。在种养植领域,利用物联网、遥感、移动互联网、传感器 等技术进行大数据采集、处理、分析,根据分析结果对农业生产进行监管、指导和调度。 大数据消费分析助力农产品供需精准对接。借助大数据平台可实现对消费者消费动机、行为决策 过程的洞察,通过海量数据分析助力生产主体掌握市场行情走势,灵活制定产销策略。 大数据为农业农村部门科学决策提供有力保障。发挥农业大数据在指导市场预测、调控方面的作 用,可及时准确预判未来市场发展趋势,提升农业宏观调控和科学决策能力,加速农产品价格形成 机制完善。 2.2.2 大数据技术释放数据要素价值 区块链实现农产品全流程可信溯源。利用区块链不可篡改特性构建可信农产品质量安全追溯体系 ,记录农产品链条全过程详细溯源信息,实现“从农田到餐桌”全过程管理与可信追溯、提升品牌 溢价。 区块链保障农险数据真实留痕。种植领域通过高分辨率卫星遥感影像,养殖领域通过牲畜佩戴式 传感设备,结合区块链数据无法篡改及智能合约等特点,可保证保险相关数据的真实性,降低风控 风险及评估成本,同时提高农业保险赔付效率。 2.2.3 区块链技术重塑信任关系 人工智能助力种养殖智能生产。一是利用图像智能识别技术实现病虫害识别预警;二是利用采摘 机器人视觉图像处理等技术,实现复杂环境下果实准确识别与采摘;三是利用人工智能检测技术, 为养殖户预防和预测畜群疾病提供预警。 人工智能技术推动农产品质量与品质无损检测。质量检测上,智能化农产品检验设备能快速筛选 不合格产品,保证批次质量;品质检测上,智能无损检测技术可在无损状态下实现农产品品质检测 分级。 人工智能技术结合视频监控实现重点特殊人群管理。在村内关键区域设置视频监控设备,利用人 工智能技术对乡村重点特殊人群建立关系图谱和标签画像,结合乡村管理模块出入数据、重点监管 人群跟踪数据等进行综合分析,满足乡村综治需求。 2.2.4 人工智能技术强化精准决策 2.2数字技术深度融合构筑数字乡村新动能 以物联网、大数据、区块链、人工智能、5G、3S、VR/AR等为代表的数字技术正逐渐应用于 数字乡村,对加快农业农村现代化发展起到巨大的推动作用。未来数字技术更深入地与农业农村 各个场景深度融合是数字乡村建设的主旋律。 数字技术在农业农村领域的融合应用场景如下图: 数字技术融合应用地图 9 3.1乡村信息基础设施 数字乡村 的建设内容 03 根据数字乡村发展战略纲要,数字乡村建设 包括乡村信息基础设施、农村数字经济、科技创新供 给、智慧绿色乡村、乡村网络文化、乡村治理、信息 惠民、网络扶贫、城乡信息化融合十大重点任务。总 体来说,数字乡村建设涵盖的内容可归纳为乡村信息 基础设施、乡村能力支撑平台、乡村产业数字化、乡 村治理数字化、乡村民生数字化五个方面: 乡村信息基础设施是数字乡村的基石,包括网络基础设施、信息服务设施以及传统基础设施 数字化改造三部分建设内容: (1)网络基础设施要实现高速、泛在、安全的基础通信网络在乡村的深入普及,网络能力满 足乡村产业数字化、治理数字化、民生数字化等应用场景不断提升的数据传输质量需求。 (2)信息服务设施是向村民提供农业生产经营、生活事务、就业劳保、知识技能培训等方面 信息化服务的站点和设施,是数字乡村的触点,包括益农社、农村电商服务站、村级供销店等。 在数字乡村的建设中,信息服务设施要充分发挥线下触点作用,随着整个数字乡村体系供给侧内 容的丰富,不断更新和拓展服务功能。 (3)传统基础设施数字化改造是通过传感设备、物联网等数字化手段对水利、交通、电力、 农业生产和物流等传统基础设施进行改造,使之具备信息采集和智能感知能力,成为数字乡村数 据采集体系的重要来源之一。 5G大连接特性满足农业农村高密度数据监测场景需求。在农业种养殖、乡村治理领域存在较 多的海量、高密度数据连接场景,5G的海量连接能力可最大程度满足农业农村快速增长的数据监 测需求。 5G低时延特性助力高实时性农业农村数字场景需求。未来以传感器技术为基础,结合卫星定 位系统及机器视觉技术实现的农机自动精准作业和农业机器人等高实时性要求的数字场景,可通 过5G低时延能力和云边协同给予有力支持。 5G高带宽特性支撑农业产业发展、乡村治理中的大带宽场景需求。超高清视频和VR/AR等大 带宽应用是5G的典型场景:农业生产服务中,超高清视频支撑专家远程诊断;农产品销售环节, 超高清手机直播、VR直播提升销售效果;平安乡村建设上,超高清视频监控结合智能图像识别提 升治理效率。 2.2.5 5G技术保障乡村万物互联 3S技术支撑作物长势监测、产量与病虫害预测。利用遥感技术可获得作物生长光谱图,可监 控作物面积、作物长势、实现作物产量预测;还可获取耕地、气象等数据,结合生境信息、植保 调查等信息融合分析,实现区域病虫害发生风险的空间分布预警。 3S技术支撑农业保险精准快速验标定损。承保环节,可对投保地块所在区域进行遥感影像分 析,完成地块标验证;定损环节,可获取灾害前后的遥感影像,确定总体受灾等级,确保定损理 赔公平公正。 3S技术高效提升乡村治理能力。遥感数据可为农村宅基地和集体建设用地权属问题提供空间 数据,并叠加国土规划等数据开展专题分析。卫星遥感监测技术还可助力乡村网格化田长制、林 长制管理。 2.2.6 3S技术助力乡村立体感知 VR原产地直播带货成为农产品营销新模式。结合VR/AR和手机直播,通过原产地直接模拟的 场景化模式丰富销售体验、拓宽销售渠道。 VR技术增强交互性和沉浸式学习培训体验。VR技术搭配头显、手柄等硬件设备及展示平台, 通过全景漫游、切换、关键技术交互与知识讲解,可为农户提供沉浸式农事知识服务与农事操作 体验,提升培训效果。 2.2.7 VR/AR技术创新交互体验 11 3.2 乡村能力支撑平台 支撑平台是支撑数字乡村业务和应用的中枢,包括数字乡村大数据平台和通用能力平台两大 部分: (1)数字乡村大数据平台着重实现数字乡村相关数据的统一汇聚、治理、分析和应用,汇聚 的数据资源包括农业农村各级各类数据,以及其它政府部门的涉农数据资源,基于汇聚的数据资 源实现数据的治理、分析和共享调用服务,数字乡村大数据平台是支撑数字乡村整个体系的核心 ,发挥着重要作用。 (2)通用能力平台集成数字乡村体系使用到的各种通用能力,包括:AI能力(自然语言处理 、语音识别、视频图像识别等)、区块链BAAS平台、物联网使能平台等,以平台化形式向数字 乡村应用体系赋能。 3.3 乡村产业数字化 在产业数字化方面,数字技术将渗透到农业生产经营管理服务各个环节,促进农业提质增效。 (1)农业生产上,进一步深化物联网、人工智能技术在农业生产领域的融合应用,实现种植 、养殖数字化,现代设施农业等绿色农业实现规模化发展,智慧农田、智慧牧场、智慧渔场等新型 农业生产载体成为主流,同时实现农产品加工领域的数字化和智能化,提升农业生产环节的效率。 (2)农业经营上,进一步发挥“互联网+”优势,提升农村电商作为农产品出村进城和工业 品下乡重要渠道的作用,消除农产品生产侧和消费侧的信息屏障,以消费促生产;借助直播带货等 手段形成农产品营销新模式,促进农产品的标准化、品牌化和价值化。 (3)农业管理上,用数字化手段助力农产品全生命周期追溯和农业投入品追溯管理,实现绿 色农业。 (4)农业服务上,利用互联网、智能手机等技术手段,将政策、科技、市场等信息快速精准 传达给农民群众。 (5)农村产业新业态上,通过互联网、大数据、人工智能等数字技术,助力农村一二三产业 融合发展,主要包括智慧乡村旅游、智慧认养农业等领域。 3.4 乡村治理数字化 在乡村治理方面,通过数字技术有效融入乡村治理过程,提升治理效率,助力推进乡村治理能 力和治理体系现代化。 (1)乡村党建上,运用互联网、大数据技术,推动农村党务、学习、活动、监督、工作、宣传 的全面整合,实现村级党建工作的一体化、数字化、智能化,不断提升党建管理效率和科学化水平 ,着力实现智慧党建。 (2)乡村政务上,加快推动“互联网+政务”服务向农村基层延伸,实现涉农政务服务“网上 办”、“马上办”、“一网通办”,打通乡村政务服务“最后一公里”。 (3)村务管理上,借助“互联网+村务”实现村务、财务网上公开,利用数字手段不断创新村 民自治形式,农民自治能力显著提高。 (4)乡村综治上,运用物联网、人工智能、大数据实现智慧综治,构建立体化基层综治联动体 系,提升基层综治的“预测、预警、预防”能力,实现平安乡村,提升农民群众的安全感。 (5)乡村应急上,构建乡村智慧应急体系,实现灾情有效预警、预防、应急事件快速处理、应 急资源高效调度,最大程度保障村民人身和财产安全。 3.5乡村民生数字化 在乡村民生方面,着力消除城乡差距,加快推动数字化公共服务在乡村的普及,实现城乡民生 服务均等化。 (1)乡村教育上,借助“互联网+教育”推动城市优质教育资源与乡村的对接,实现城乡教育 资源均衡配置。 (2)乡村医疗上,借助“互联网+医疗”城市优质医疗资源与乡村的对接,解决医疗资源分布 不平衡、不充分的问题,提升乡村医疗资源和医疗服务的普惠性和通达性。 (3)乡村数字素养上,通过线上线下相结合方式,提升乡村基层干部和村民的手机应用、数字 内容创建、数字安全等方面素养,使手机成为“新农具”。 (4)乡村文化上,通过数字化手段实现乡村文化资源的数字化,通过互联网方式进行主流思想 和文艺创作在乡村的传播,丰富村民的精神文化生活。 13 4.1 功能体系 中国联通 数字乡村体系 04 中国联通数字乡村体系以“数据为主线、感知为基 础、云网为承载、应用为牵引”为原则,紧抓数据主 线,围绕三农数据的全流程:数据采集、数据传输、 数据存储、数据处理、数据应用,建立“六横四纵” 的数字乡村总体架构。 “六横”是按照逻辑层次构建数字乡村功能体系,包含感知层、连接层、承载层、中枢层、 应用层、交互层六个层面。“四纵”是按照支撑整个体系运转的要素构建数字乡村支撑体系,包 括标准规范体系、信息安全体系、运营服务体系、生态合作体系。 感知层是数字乡村的神经元,实现三农数据的采集,通过遥感卫星、无人机、农业传感设备 、气象站、视频监控设备、移动式环境监测设备等一系列监测手段建立天空地一体化的乡村立体 感知体系。天基采用遥感卫星获取大面积、粗粒度的作物叶面积指数、作物类型以及耕地和建筑 设施的地理信息等数据,空基采用无人机获取区域内细粒度的农业农村环境数据,地基采用农业 传感设备、气象站、视频设备、移动式监测设备获取定向范围内精准农业农村环境数据,天空地 三维数据有效互补,共同构筑全方位立体的数据采集体系。 4.1.1 立体采集强感知 连接层实现数字乡村各类数据的安全、可靠、高效传输,包括移动通信网、有线网、视频专 网等多种网络。针对农业农村不同场景的连接需求,因地制宜采用适合的连接方式予以满足。移 动通信网适用于农田等有线网络难以覆盖或高成本的农村场景以及农民个人移动设备接入,在当 前4G网络在乡村部署较为完善的情况下,充分发挥4G潜能,满足现阶段数字乡村移动场景数据 传输的需求,加快推动LTE CAT.1的应用,利用其覆盖好、低成本、低功耗的优势,承载数字乡村 的中低速物联网连接场景需求,为数字乡村建设提供更高性价比的选择;同时加速推动5G在数字 乡村各种必要场景的应用试点,满足高带宽、低延迟、大连接的各类需求,探索复制推广的模式 和路径;4G与5G有效互补,协同构建面向未来的数字乡村的移动网络连接能力。有线网络基于 其稳定性优势,适用于村民家庭和村庄内固定场景的网络连接需求。视频专网适用于农业生产视 频监控、平安乡村视频监控等农业农村各类大带宽视频传输场景。固定网络和移动网络相互协同 ,共同构筑数字乡村坚实的信息基础设施体系。 4.1.2 固移融合强连接 承载层是数字乡村的IT系统底座,包含数字乡村云平台及边缘云平台,数字乡村云平台实现 数字乡村整体数据和应用的存储及运行,边缘云在贴近用户的网络边缘实现时延敏感类、视频大 流量类任务的处理,加快无人农机、平安乡村视频智能识别等农业农村领域关键场景的响应速度 ,云边协同共同构筑数字乡村数据和应用的存储及算力环境。 4.1.3 云边协同强承载 15 中国联通数字乡村总体架构 中枢层是数字乡村体系的核心,实现数据的治理,包含数字乡村大数据中心和通用能力平台 两大部分。 (1)数字乡村大数据中心实现数字乡村数据的统一汇聚、治理、分析和服务,汇聚的数据资 源包括农业生产经营物流、农村空间地理数据、乡村治理和村民人口、民生等乡村各级各类数据 ,以及通过数字政府的数据共享交换获取到的其它部门涉农数据资源,未来可进一步拓展互联网 等行业类数据资源,产生更大的数据集聚价值;基于汇聚的数据资源,经治理后形成统一的数字 乡村数据仓库,包含基础库和专题库两大类:基础库包括乡村空间地理库、人口库、法人库等, 专题库包括农业生产、经营、物流、乡村治理、人居环境、乡村民生等一系列库。数字乡村大数 据平台是支撑数字乡村应用体系的核心纽带,发挥着重要作用。 (2)通用能力平台为数字乡村整个体系提供通用能力调用,包括AI平台、BAAS平台、物联 网使能平台、3S时空平台、视频平台等通用能力。AI平台实现视频识别、语音识别、NLP等通用 AI能力调用,赋能农业生产、乡村治理等多种应用场景。BAAS平台提供区块链即服务,快速为农 业溯源、农业金融、乡村政务等场景构建区块链应用。物联网使能平台提供农业农村物联网设备 的快速、标准化接入,实现设备管理和应用的解耦,助力农业农村物联网应用的高效搭建和管理 。3S时空平台提供对于RS、GIS、GPS数据标准化处理能力,满足农业生产、乡村治理等多场景 的遥感和空间地理信息处理需求。视频平台满足农业生产、乡村治理、乡村民生各类视频监控数 据的存储、处理和交换共享。 应用层面向农业农村各种需求场景提供业务应用功能,包括数字化产业、数字化治理、数字 化民生三大板块。 4.1.5.1 乡村产业数字化 产业数字化板块包括智慧种植、智慧养殖、农村电商、数字营销、智慧物流、智慧乡村游、 智慧农业产业园、农业大数据、农产品溯源等多个模块。打造以数字为核心的农业产业应用体 系。 1、智慧种植 在智慧种植模块中,实现种植过程中监测、展示、分析、管理的全面智慧化。包括农产管家 、温室种植管理系统、沃棚宝、病虫害监测系统等产品。 农场管家产品有效提升家庭农场、农业合作社等新型农业经营主体的管理模式,规范其农产 品生产作业。记录农场相关的人、物、事数据,包括农场基本信息、工作人员信息、种植作物信 息、生产资料信息、农事生产活动记录、农情气象信息。 温室种植管理系统通过多种传感器及控制系统的集成,形成以温室环境内的温湿度、光照强 度、二氧化碳浓度等监测数据为依据,以自动控制设备为依托,以云平台数据为实现标准,进行 温室内的空气、环境、土壤、温度、湿度的自动化调整,实现温室环境的精准控制,完成温室作 物的增产,增质,以及生长周期调节。 沃棚宝产品专注于农业大棚的集约化管理,实现一个APP多大棚,全设备的自主接入,降低维护 过程中个场景空间的独立存在弊端,突破管理过程协同,实现全设备高效对接,依据种植作物及生长 周期自动化进行监测及建议,进行针对性的农业指导,强化记录能力,在大棚种植过程中,强化数据 作用,降低经验主义风险,提升产量。 病虫害监测系统基于深度学习模型算法的技术,对农作物常发病虫害的发病特性、历史发病数据 ,建立病虫害预警模型。当预
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