农业大数据 综合信息服务平台与农业 监测基站系统建设建议书 目 录 第一章 项目背景及简介........................................................................3 1.1 项目建设背景.................................................................. ............................................................................9 4.2.1 大数据综合信息服务平台及智能基站管理系统.........................9 4.2.2 农产品溯源系统...................................................... －4－ 1.2 产品简介 由公司科技有限公司共研发推广的农业大数据综合信息服 务平台、“气候云 AOS”农业操作系统、“农眼”农业智能采集监测 基站，是致力于农业物联网规模化应用的智能方案。该产品以 先进的智能化农业设备“农眼”智能采集监测基站为载体，通过 监测与采集图像、土壤、气象、产能、病虫害等信息，运用数 据分析云端服务“气候云 AOS”农业操作系统，为科学种植、区 域农业监控管

的定位能力;监视为空中交通管理和空域安全提供实 时、高精度的飞行器态势信息。 在通信设备和技术部 署时,3 种技术有所差异。 移动网络运营商采用移动 网络,如 600 m 以下的低空领域,可以采用基于 4G/ 5G 基站承接通信需求,基于 5G-A 网络承接监视需求。 3 运营商低空网络部署方案 在 移 动 通 信 网 络 中, 为 了 支 持 无 人 机 系 统 (Unmanned Aircraft 可以提供任何功能子集以满足提供 商的业务目标。 除了传统的 N3 接口等,还定义了 UAS NF 与 USS 的接口 N33 等。 UAS 逻辑架构如图 2 所示。 在无线侧,为节省成本,运营商在低空基站部署时 考虑采用通感一体或通信、感知分别部署的方式。 当 前运营商普遍采用先通信后感知的部署方案,低空通 信采用现网兼顾覆盖、空地协同、新建专网 3 种组网方 式(见图 3)。 现网兼顾覆盖:地空使用同一套有源天线单元 其在室内低层楼宇的网络质量变弱。 空地协同:地空使用同一套 AAU 设备、使用相同 频率或调整部分地面 5G 基站开启第二载波或现网翻 频,通过调整部分 5G 基站 AAU 波束分层或机械倾 角,完成空中和地面协同覆盖。 该方案基于现网调整, 部署快速、成本低但覆盖能力受限。 新建专网:在部分地面 5G 基站上新增对空 AAU 设备或空地一体天线,使用相同频率或不同频率服务 地面和低空业务需求。 该方案覆盖效果好、参数独立

低空智能交通场景的关键技术需求如表 1 所示。根据现有的无线通信系统能力，主要 挑战集中在定位精度和覆盖高度。定位精度要求小于 0.1 米，而当前 5G 基站定位通常仅能 达到米级，难以满足亚分米级的需求；飞行高度可达到 300~600 米，但现有 5G 基站的通 信覆盖一般仅能支持至约 150 米，而卫星通信虽然能够覆盖，但目前商用卫星上行速率相 对较低，难以满足 1K 视频回传所需的上行传输速率。 低空智联网场景和关键技术白皮书 5 需求类别 需求描述 飞行需求 · 飞行高度 300~600m 其他需求 · 在低空文旅场景中，无人机续航＞20min · 在城际交通场景下，低空飞行器续航＞1h · 无人机、基站能够快速处理大量飞行数据 表 1 低空智能交通场景的关键技术指标需求 2.2 低空农林植保 低空农林植保是行业作业应用的典型代表，指利用低空飞行器等航空器进行农作物生 长监测、喷洒灌溉等应用 6 低空农林植保场景的关键技术需求如表 2 所示。根据现有 5G 能力，主要挑战集中在通 信速率和定位精度。高清视频实时回传对上行传输速率要求较高，需要大于 25Mbps，现有 5G 传统地面基站普遍难以满足低空覆盖要求；在定位精度方面，起降阶段需达到厘米级， 航线作业需保持亚米级精度，但当前 5G 定位普遍仅能实现米级水平。 需求类别 需求描述 通信需求 · 飞控数据上下行传输速率＞300kbps

大规模有源部署的局限，是面向数字化新 需求的物联网解决方案 关键技术：大规模多连接物联网通信技术 埃威互 联技术 高精度定位能力 单基站可实现亚 米级实时定位。 多连接通信能力 单基站可同时与 1000+ 终端双向 通信。 大规模采集能力 单基站可同时进 行 3000+/s 终终 端信息采集。 低功耗待机能力 国产超低功耗工 艺芯片，最低待 机功耗仅 1000+ 一台埃威互联基站 并发双向终端控制 水浸监测传感器 温湿度传感器 光线传感器 震动传感器 风机监控 定位查找 电流监控 灯光监控 WWW.SHAV.CN 平台和用户间 协议仅通过用户程序控制， 货物信息存储在用户设备中， 系统只流转终端 ID ， 无法获取被绑定货物信息。 无线电静默方式 终端可采用无线电静默方式， 根据基站指挥命 令进行通信发射 终端和设备间 区域进行大规模有源部署的局限， 是面向工业互联多节点数字化管理新需求的物联网 解决方案。 • 满足了工业现场对于无线的、低成本的、长时间的、大规模的数据采集通信的需求。埃 威互联 ® 技术， 可以用一台基站实现： 3000+ 大规模终端物理量信息采集 \1000+ 多连接双 向通信控制链路 \ 分米级高精度终端定位 \0.6 微安超低的待机功耗 专门面向工业互联领域开发的通信技术

卫星通信，不指挥中心保持连接 双模基站， LTE 和 MESH 融 合 宽带集群，多级指挥调度 融合网关，宽窄带融合 无中心和有中心结合 终端类型丰富 多层地下室救援 MESH 和 LTE 联合组网， LTE 基站地面覆盖， MESH 中继传输， 双模基站地下室覆盖。 方案特点 • 地上、地下统一指挥调度 • MESH 中继无线级联，自动组网 • 双模基站无线覆盖地下事故现场 系统快速部署，开机即用 • 设备轻型便携、单人背负 • 支持语音 / 数据 / 视频等多种通信 业务 • 现场指挥，多点联动，多级可见 重大地质灾害救援 LTE 基站和 MSEH 自组网、 宽带和窄带融合通信，前方指挥部和后方指挥中心卫星互联，有效 提高灾害事故应急救援效率和应急救援指挥决策能力。 方案特点 • 宽窄带融合通信，统一指挥 • MESH 语音调度：语音对讲、语音通话、语音会议、语音留言、录音播放、监听、强插、强拆 • 视频调度：视频监控、视频通话、视频会议、视频分发、录像播放 • 地图调度： GPS/ 北斗 / 基站定位、人员 / 定位、轨迹跟踪 / 回放、地图标注、与题图层、地图 圈选 • 信息调度：图文单聊、图文群聊、离线消息、历叱消息、文件收发、消息转发、已读 / 未读 • 应用集成：

实时位置无法及时查看 一键求助无法实现 信息化高端养老产业推动 受阻 老人误入临江湖区域 解决思路 实时位置 最高达 10Hz 的频率实时更新老人位置 导航跟踪 第一时间处理老人的困境 定位基站 工牌标签 手持终端 服务器 危险区域围栏 临河、危险区域靠近报警 静止告警 休克、晕倒等情况下，及时处理，防患未然 养老院人员定位系统 技术简介 常用定位技术横向比较 GPS 厘米精度的系统，准确导航护理人员到老人位置 轨迹回放 30 厘米精度的系统，让轨迹回放清晰化、可视化、准确化 感知层 定位基站 定位标签 定位信道 （UWB) 通信信道 传输层 通信基站 定位基站 定位标签 定位信道 （UWB) 通信信道 通信基站 无线传输网(WIFI) 有线传输网(以太网) 通信信道 （WIFI) 通信信道 （有线) 服务层 系统管理软件 定位引擎软件 应用层对外接口软件(HTTP API) 对外接口软件 对内接口软件 定位基站 定位基站 通信信道 （LAN) … … … … 技术架构图 下行系统拓扑 … … 定位标签 定位基站 通信基站 电池供电 CPE UWB Zigbee WIFI LAN 交换机 服务器 终端 定位基站电池供电，不需要布设任 何线缆，实现真正的“全无线” 每秒可实现 1300 张定位标签的实

2096-5931. 2025. 11. 004 0 引言 如何更好地发展低空装备与落地低空经济场景等 问题,仍有很多议题值得深入研究 [1]。 在传统的 4G/ 5G 通信系统中,传统基站的天馈垂直张角小,主要为 对地覆盖,垂直覆盖范围有限。 例如,传统的正交频分 复 用 ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing OFDM)连续波信号不同的雷达应用场景,子载波分配 灵活,系统切换开销小易于实现,但发射功率低、感知 距离近,需优化功率,使感知距离能够得到最大化的提 升。 目前,5G 基站部署在相对比较高的建筑上,距离 地面覆盖近,5G 基站上方的低空领域信号阻挡少,接 近自由空间传播。 随着无人机等低空、海域智能化的 作业需求不断增加,传统的通信在低空、海域智能化领 域面临着严峻的考验。 5G-Advanced(5G-A)的出现弥 空间覆盖提升:在通感一体化覆盖场景中,覆盖区 域不再是单一的地面环境,而是空中与地面相结合的 环境。 在规划时需同时考虑地面覆盖与低空区域覆 盖,以实现更全面的覆盖。 天馈波形提升:传统基站的天馈垂直张角小,主要 为对地覆盖,垂直覆盖范围有限。 通感系统天馈垂直 采用大张角,覆盖空域更高,无盲区。 不仅覆盖地面用 户,还能有效服务于低空飞行器等(见图 1)。 脉冲波频率提升:感知脉冲波频率随时间线性变

通信感知一体化技术（ISAC，Integrated Sensing and Communications）是5G-A的关键技术之一，通过将通信与感 知功能深度融合，实现了“一网两用”的技术突破。 5G-A通感一体化通过在基站中集成通信与雷达感知功能，复用频谱资源和共享设备软硬件资源，使网络具备环境感 知、目标检测与定位、轨迹跟踪等功能，如图3.2所示。 3.2 探测技术及设备 5G-A通感技术 5G通感 雷达 无线电侦测 波束扫描 速度 v 5G-A通感基站感知基本工作原理如图3.3所示，与雷达（Radio Detection and Ranging, RADAR）工作原理类似，主 要通过计算无线电波发射波和目标回波的时延、目标的多普勒效应频偏、不同天线波束收到目标回波的强度差异，给出探测 目标的精确定位和速度感知。 图3.2 5G-A通感一体化技术 5G-A通感基站 通信+感知 通信+感知 通信+感知 船只 图3.3 5G-A通感基站/雷达感知基本工作原理 03. 低空安防融合感知与反制主要技术及设备 09 传统雷达一般采用脉冲波进行感知探测覆盖，由于脉冲波的发射和脉冲回波的接收之间存在空隙，所以传统雷达虽然探 测距离远但低空覆盖存在盲区。针对该问题，5G-A通感基站创新采用“脉冲波+连续波”双波形感知技术：采用连续波进行 近距离感知覆盖，保证基站感知区域内无探测盲区；采用脉冲波进

Scale out ， 以及支持和其他 VNF 共部署，提升计 算资源的利用效率 RAN-RT RAN-RT RAN-RT RAN-NRT AC LTE WiFi 5G • 避免用户面数据流在基站 之间迂回； • 避免由于数据迂回产生额 外的时延 OSS gNB eNB DU DU DU …… Logical NE management centralized in CU Hardware --Massive MIMO 2T2R 4T4R 8T8R Massive MIMO: 64T64R 基站侧天线数显著提升 传统基站“ BBU+RRU+ 天线”演变为 MM 基站“ BBU+AAU” 传统基站示意图： BBU + RRU + 天线 Massive MIMO 基站示意图： BBU + AAU Massive MIMO 是更大规模天线阵列的多天线形态，天线通道数显著提升、并与中射频处理单元一起集成为有源 Massive MIMO 基础 Massive MIMO 更大规模天线阵列可显著提升上行接收合并能力、下行波束成型能力、以及上行空分复用和下行 空分复用能力 大规模 MIMO 基站多用户 MIMO 传统基站单用户 MIMO 基站天线数较少 （ 4/8 天线），波 束成型效果不够好 • 优势 1 ：借助大阵列波束成型，大幅提升单用户 SINR • 优势 2 ：多用户空分复用，提供多用户复用增益

完成百公里级灾区三维建模与风险评估，相较传统人工勘察效率提升 5 倍 以上。 长时持续作业：氢能动力无人机续航突破 8 小时，配合中继基站部 署，可实现灾区 7×24 小时不间断监测，为指挥决策提供实时数据支撑。 基础设施成本优化创新"共享铁塔+模块化基站"模式，利用通信铁 塔、高压电塔等既有设施搭载低空通信设备，减少重复建设投资超 30%， 同时通过统一标准的模块化装备配置，降低后期运维成本。 急能力提升—产业升级—经济增长"的正向循环。 二、体系架构设计 1. 核心架构："三网四层"协同模式 天网：空天一体智能感知网络 全域监测与空域管理依托北斗三号卫星导航系统的高精度定位（厘米 级）与 5G-A 通感一体化基站，构建覆盖全国的低空感知"天网"。通过卫 星雷达、气象监测卫星实时采集气象数据、地形地貌信息，结合 AI 算法 动态生成精细化空域使用方案，实现灾害区域禁飞区、救援通道的智能划 设与动态调整。 地网：低空基础设施保障网络 立体化起降网络布局整合现有通用机场、体育场馆、高速公路服务区 等场地资源，按照"50 平方公里/基站"标准建设无人机起降点，配套氢能/ 充电设施与智能仓储系统。目标到 2025 年，重点灾害易发区实现起降点 密度提升至 30 平方公里/基站，确保救援装备 15 分钟内抵达灾区边缘。 "三台合一"指挥中枢建设集飞行服务、应急指挥、无人机监管于一体 的跨部门联合指