农场中的 5G：评估农业机器人无线网络的性能

全球粮食安全是当今世界上正迅速成为关键的问题。全球变暖、气候变化以及人类造成的一系列其他影响，如碳排放、社会政治与经济挑战（例如战争）、传统劳动力减少和人口增长，正在挤压全球粮食安全。农业中对高速且可靠无线通信的需求正变得越来越必要，而非技术演示或展示领域优越性。世界各国政府和企业正愈发迫切地建立通信基础设施，以通过自主农业机器人和农业技术来扩大农业活动并提升可持续性。本文所呈现的工作评估了 5G 在农业机器人应用中的物理性能，并将结果与 4G 和 WiFi6（一种新兴的无线通信标准）进行比较，后两者通常用于农业环境。此外，我们进行了一系列仿真实验，以评估在可能需要人在回路中支持决策的关键任务中的“实时”操作延迟。结果得出的结论是，4G 不能用于农业领域中需要在机器人与用户间进行高吞吐量和可靠通信的应用。此外，农业领域不存在单一的无线解决方案，而是可以组合多种方案以满足必要的通信需求。最后，结果表明 5G 在所有性能指标上大幅优于 4G，且平均仅比 WiFi6 慢 18.2ms，使其非常可靠。