物聯(lián)網(wǎng)(IoT)為幾乎所有可以想象的行業(yè)提供了改進的方法。在農(nóng)業(yè)領域,物聯(lián)網(wǎng)不僅為通常耗時且乏味的任務提供了解決方案,而且正在徹底改變我們對農(nóng)業(yè)的看法。然而,智慧農(nóng)業(yè)到底是什么?這里簡要介紹了智慧農(nóng)業(yè)是什么,以及它如何改變農(nóng)業(yè)。
什么是智慧農(nóng)業(yè)?
智慧農(nóng)業(yè)是指利用現(xiàn)代信息和通信技術管理農(nóng)場,以增加產(chǎn)品的數(shù)量和質量,同時優(yōu)化所需的人力。
目前農(nóng)民可使用的技術包括:
傳感器:土壤、水、光、濕度、溫度管理
軟件:針對特定農(nóng)場類型或應用程序不可知的物聯(lián)網(wǎng)平臺的專用軟件解決方案
連接:蜂窩、LoRa
位置:GPS,衛(wèi)星
機器人:自動拖拉機、加工設備
數(shù)據(jù)分析:獨立分析解決方案,下游解決方案的數(shù)據(jù)管道
有了這些工具,農(nóng)民就可以監(jiān)測田間情況,為整個農(nóng)場或單株植物做出戰(zhàn)略決策,甚至不需要踏足田間。
智慧農(nóng)業(yè)的驅動力是物聯(lián)網(wǎng)——將集成在農(nóng)場上的機器和傳感器連接起來,使農(nóng)業(yè)過程數(shù)據(jù)驅動和自動化。
基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)周期
物聯(lián)網(wǎng)的核心是你可以從事物中提取并通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。為了優(yōu)化養(yǎng)殖過程,安裝在農(nóng)場上的物聯(lián)網(wǎng)設備應該以重復的周期收集和處理數(shù)據(jù),使農(nóng)民能夠對新出現(xiàn)的問題和環(huán)境條件的變化做出快速反應。智能農(nóng)業(yè)遵循與此類似的循環(huán):
1. 觀察。傳感器記錄來自作物、牲畜、土壤或大氣的觀測數(shù)據(jù)。
2. 診斷。傳感器值被饋送到云托管的物聯(lián)網(wǎng)平臺,該平臺具有預定義的決策規(guī)則和模型(也稱為“業(yè)務邏輯”),可確定被檢查對象的狀況,并識別任何缺陷或需求。
3.決策。發(fā)現(xiàn)問題后,用戶和/或物聯(lián)網(wǎng)平臺的機器學習驅動組件將確定是否需要特定位置的處理,如果需要,則確定哪種處理。
4. 行動。在最終用戶評估和采取行動之后,循環(huán)從一開始重復。
物聯(lián)網(wǎng)解決農(nóng)業(yè)問題
許多人認為,物聯(lián)網(wǎng)可以為從種植農(nóng)作物到林業(yè)的所有農(nóng)業(yè)領域增加價值。雖然物聯(lián)網(wǎng)可以通過多種方式改善農(nóng)業(yè),但物聯(lián)網(wǎng)可以徹底改變農(nóng)業(yè)的兩種主要方式是精準農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)自動化。
精確農(nóng)業(yè)
精準農(nóng)業(yè)或精準農(nóng)業(yè)是基于物聯(lián)網(wǎng)的方法的一個總體概念,使農(nóng)業(yè)更加可控和準確。簡單地說,植物和牛得到了它們所需要的治療,這是由機器以超人的精度決定的。與經(jīng)典方法最大的不同是,精準農(nóng)業(yè)允許每平方米甚至每棵植物/動物做出決策,而不是針對一塊田地。
通過精確測量農(nóng)田內的變化,農(nóng)民可以提高農(nóng)藥和化肥的有效性,或者有選擇地使用它們。
精準畜牧業(yè)
就像精準農(nóng)業(yè)一樣,智慧農(nóng)業(yè)技術使農(nóng)民能夠更好地監(jiān)測個體動物的需求,并相應地調整它們的營養(yǎng),從而預防疾病,提高群體健康。
大型農(nóng)場所有者可以使用無線物聯(lián)網(wǎng)應用程序來監(jiān)控牛的位置、福祉和健康狀況。有了這些信息,他們可以識別生病的動物,這樣就可以將它們與獸群分開,防止疾病的傳播。
智能溫室中的自動化
傳統(tǒng)大棚通過人工干預或比例控制機制來控制環(huán)境參數(shù),往往導致產(chǎn)量損失、能量損失和人工成本增加。
物聯(lián)網(wǎng)驅動的智能溫室可以智能監(jiān)測和控制氣候,無需人工干預。根據(jù)作物的具體要求,部署各種傳感器來測量環(huán)境參數(shù)。這些數(shù)據(jù)被存儲在一個基于云的平臺上,用于進一步處理和控制,無需人工干預。
農(nóng)業(yè)無人機
農(nóng)業(yè)是將地面和空中無人機用于作物健康評估、灌溉、作物監(jiān)測、作物噴灑、種植、土壤和田間分析以及其他領域的主要垂直領域之一。
由于無人機在飛行過程中收集多光譜、熱成像和視覺圖像,它們收集的數(shù)據(jù)為農(nóng)民提供了一系列指標:植物健康指數(shù)、植物計數(shù)和產(chǎn)量預測、植物高度測量、冠層蓋度測繪、田間水塘測繪、偵察報告、庫存測量、葉綠素測量、小麥氮含量、排水測繪、雜草壓力測繪等。
重要的是,基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)不僅針對大規(guī)模農(nóng)業(yè)經(jīng)營;它可以為有機農(nóng)業(yè)、家庭農(nóng)業(yè)(包括飼養(yǎng)特定的牛和/或種植特定的文化)等農(nóng)業(yè)新興趨勢增加價值,并保護特定或優(yōu)質品種,并增強對消費者、社會和市場意識的高度透明農(nóng)業(yè)。
第三次綠色革命
智慧農(nóng)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)驅動的農(nóng)業(yè)正在為所謂的第三次綠色革命鋪平道路。
繼植物育種和遺傳學革命之后,第三次綠色革命正在接管農(nóng)業(yè)。這場革命利用了數(shù)據(jù)驅動分析技術的綜合應用,如精準農(nóng)業(yè)設備、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、無人機、機器人等。
在未來,這場智慧農(nóng)業(yè)革命描繪了農(nóng)藥和化肥的使用將會下降,而整體效率將會提高。物聯(lián)網(wǎng)技術將實現(xiàn)更好的食品可追溯性,從而提高食品安全。它還將有利于環(huán)境,例如,通過更有效地使用水,或優(yōu)化處理和投入。
因此,基于更精確和資源效率更高的方法,智慧農(nóng)業(yè)具有提供更高效和可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式的真正潛力。新型農(nóng)場將最終實現(xiàn)人類永恒的夢想。到2050年,我們的人口可能會暴增至98億。
作者:Sciforce