物联网(IoT)在农业和智能农业中的优势
物联网在农业中的应用可能会改变人类和整个地球的生活。目前,我们目睹了极端天气、土壤退化、土地干燥和生态系统崩溃如何使粮食生产变得越来越复杂和昂贵。
与此同时,我们并没有减少。著名的预测说到2050年将有超过90亿人。这需要养活很多张嘴。
利用物联网建设智慧农业
智能农业是一个广义术语,它收集了由物联网、大数据和高级分析技术提供支持的农业和食品生产实践。当我们谈论物联网时,我们通常指的是将传感、自动化和分析技术添加到现代农业过程中。智能农业中最常见的物联网应用是:
基于传感器的系统,用于监测作物、土壤、田地、牲畜、储存设施,或基本上任何影响生产的重要因素。
智能农用车辆、无人机、自主机器人和执行器。
互联农业空间,例如智能温室或水培。
数据分析、可视化和管理系统。
预测建模和规划。
物联网在农业中的好处
与其他行业一样,物联网在农业中的应用有望实现前所未有的效率、资源和成本的减少、自动化和数据驱动流程。然而,在农业中,这些好处并没有起到改进作用,而是整个行业面临一系列危险问题的解决方案。
卓越的效率
今天的农业是一场竞赛。农民不得不在土壤退化、可用土地减少和天气波动加剧的情况下种植更多产品。支持物联网的农业使农民能够实时监控他们的产品和状况。他们快速获得洞察力,可以在问题发生之前预测问题,并就如何避免问题做出明智的决定。此外,农业物联网解决方案引入了自动化,例如,基于需求的灌溉、施肥和机器人收割。
扩张
到地球上有90亿人口时,其中70%将生活在城市地区。基于物联网的温室和水培系统缩短了食品供应链,应该能够为这些人提供新鲜水果和蔬菜。智能闭环农业系统几乎可以在任何地方种植食物——超市、摩天大楼的墙壁和屋顶、集装箱,当然还有每个人舒适的家中。
资源减少
许多农业物联网解决方案都专注于优化资源(水、能源、土地)的使用。使用物联网的精准农业依赖于从田间不同传感器收集的数据,这有助于农民准确地将足够的资源分配给一个工厂。
更清洁的过程
使用物联网的智能农业是减少农药和化肥使用的真正方法。精准农业不仅帮助生产者节约用水和能源,使农业更加绿色,而且还大大减少了农药和化肥的使用。与传统的农业方法相比,这种方法可以获得更清洁、更有机的最终产品。
敏捷
在农业中使用物联网的好处之一是提高了流程的敏捷性。得益于实时监测和预测系统,农民可以快速响应天气、湿度、空气质量以及田间每种作物或土壤的健康状况的任何重大变化。在极端天气变化的情况下,新功能可帮助农业专业人员拯救农作物。
提高产品质量
数据驱动的农业有助于种植更多更好的产品。使用土壤和农作物传感器、空中无人机监测和农场测绘,农民可以更好地了解条件和农作物质量之间的详细依赖关系。使用互联系统,他们可以重现最佳条件并提高产品的营养价值。
物联网在农业中的应用
有许多示例展示了如何在农业中使用物联网,从多功能数据分析和管理系统到未来的机器人授粉器。在本文中,我们挑出了农业中跨车辆、农业空间和运营的几个物联网应用,并在每个类别中列举了几个令人兴奋的项目。
农用车
总的来说,农业车辆的应用是农业生产的核心。使用智能车辆可显着提高效率并推动传统农业的自动化。
Deere&Co的联网联合收割机和拖拉机就是一个很好的例子。今年早些时候,这些车辆吸引了CES 2019参观者的大量关注,不仅仅是因为巨大的尺寸和醒目的绿色,还因为引擎盖下的技术。
Deere的车辆配备了传感器、计算机视觉、极其精确(小于一英寸)的GPS和机器学习,以实现自动驾驶和精准农业能力。这些机器仍然需要操作员,但是,由于技术的原因,它不需要是高素质的农业车辆驾驶员。
概念车
反过来,Case IH概念车是完全自主的,可以在办公室远程操作或由人工智能控制。作为全球领先的农业科技供应商之一,Case IH自2016年以来一直在研发这款车辆,预计很快就会推出第一款原型车。
无人机
UAV或简称为无人驾驶飞机在业界也越来越受欢迎。在大多数情况下,无人机在智能农业中充当基于物联网的监控系统,作为农场测绘和按需灌溉和农药处理的工具。
红点获奖者Xaircraft P30是一款自主植保无人机。它采用先进的算法,具有出色的飞行能力和精确的化学喷洒,有助于减少高达30%的农药材料,并节省90%的水。
也有更小的无人机,但是它们的作用很大——授粉。看到惊人的大量蜂箱倒塌和蜜蜂数量的显着减少,一些公司决定专注于制造可以在农业中执行蜜蜂功能的微型无人机。沃尔玛例如,最近为机器蜜蜂申请了专利,哈佛大学一直在教授他们的机器人蜜蜂在水下游泳.
智能洒水器、灯、冷却器、加热器
在农业中实施物联网不仅是提高生产力和降低成本的途径,也是减少与农业相关的碳足迹和保护能源和水资源的主要措施之一。
例如,基于使用智能洒水器的自动灌溉可帮助农民显着减少用水量,从而使农业更具可持续性。存储和运输设施中连接的冷却器和加热器为产品创造了更好的保存条件,并有助于减少浪费。智能LED照明可根据不断变化的条件自动调整,确保温室或存储空间的每个部分都能获得适量的光。