随着物联网(IoT)的日益普及，连接设备已经渗透到我们生活的方方面面，从健康和健身、家庭自动化、汽车和物流，到智慧城市和工业物联网。
因此，物联网、联网设备和自动化在农业中的应用是合乎逻辑的，因此，几乎可以极大地改善农业的方方面面。当自动驾驶汽车和虚拟现实不再是科幻幻想而是每天都在发生时，人们怎么还能依靠马和犁呢？
在过去的几十年里，农业经历了许多技术变革，变得更加工业化和技术驱动。通过使用各种智能农业设备，农民可以更好地控制饲养牲畜和种植作物的过程，使其更具可预测性并提高效率。
这一点，连同消费者对农产品不断增长的需求，促进了全球智能农业技术的日益普及。2020年，农业物联网市场份额达到56亿美元。
在本文中，我们将探索农业中的物联网用例并检查它们的好处。因此，如果您正在考虑投资智能农业，或计划为农业构建物联网解决方案，请直接投入。
什么是智慧农业？定义和市场规模
现代农业有多种说法。例如，AgriTech泛指技术在农业中的应用。
另一方面，智能农业主要用于表示物联网解决方案在农业中的应用。那么什么是使用物联网的智慧农业呢？通过使用物联网传感器收集环境和机器指标，农民可以做出明智的决定，并改善他们工作的几乎每个方面——从畜牧业到农作物种植。
例如，通过使用智能农业传感器监测农作物的状况，农民可以准确定义他们必须使用多少农药和化肥才能达到最佳效率。这同样适用于智能农业的定义。
尽管智能农业物联网以及一般的工业物联网不如消费者连接的设备那么受欢迎；然而市场仍然充满活力。农业物联网解决方案的采用不断增加。也就是说，COVID-19对农业市场份额中的物联网产生了积极影响。供应链中断和合格工人短缺，使其复合年增长率达到9.9%。事实上，根据最近的报告，到2021年，智能取景器的市场份额将达到62亿美元。
与此同时，全球智能农业市场规模预计到2025年将增长两倍，达到153亿美元（相比之下，2016年略高于50亿美元）。
由于市场仍在发展，愿意加入的企业仍有充足的机会。在未来几年内为农业开发物联网产品可以让您脱颖而出，成为早期采用者，从而帮助您为成功铺平道路。
但是，为什么首先要考虑为农业构建物联网应用程序呢？
智能农业的好处：物联网如何塑造农业
技术和物联网有可能在许多方面改变农业。也就是说，物联网可以通过5种方式改善农业：
数据，大量数据，由智能农业传感器收集，例如天气状况、土壤质量、作物生长进度或牛的健康状况。该数据可用于跟踪您的总体业务状态以及员工绩效、设备效率等。
更好地控制内部流程，从而降低生产风险。预见生产输出的能力使您能够规划更好的产品分配。如果您确切知道要收割多少农作物，就可以确保您的产品不会闲置未售。
由于加强了对生产的控制，成本管理和废物减少。能够看到作物生长或牲畜健康的任何异常情况，您将能够减轻产量损失的风险。
通过流程自动化提高业务效率。通过使用智能设备，您可以在整个生产周期中实现多个流程的自动化，例如灌溉、施肥或病虫害防治。
提高产品质量和数量。通过自动化更好地控制生产过程并保持更高标准的作物质量和生长能力。
因此，所有这些因素最终都能带来更高的收入。
现在我们已经概述了物联网如何在农业领域得到有利应用，让我们来看看列出的好处如何在现实生活中得到应用。
物联网在农业中的用例（附示例）
有许多类型的农业物联网传感器以及一般农业物联网应用：
1.气候条件监测
最流行的智能农业设备可能是气象站，它结合了各种智能农业传感器。他们位于田野对面，从环境中收集各种数据并将其发送到云端。提供的测量值可用于绘制气候条件图，选择合适的作物，并采取必要的措施来提高其能力（即精准农业）。
2.温室自动化
通常，农民使用人工干预来控制温室环境。物联网传感器的使用使他们能够获得有关温室条件的准确实时信息，例如光照、温度、土壤状况和湿度。
除了获取环境数据外，气象站还可以自动调整条件以匹配给定参数。具体来说，温室自动化系统使用类似的原理。
3.作物管理
农业中的另一种物联网产品和精准农业的另一个要素是作物管理设备。就像气象站一样，它们应该放置在田间以收集农作物种植的特定数据；从温度和降水到叶片水势和整体作物健康。
因此，您可以监控作物生长和任何异常情况，以有效预防可能损害产量的任何疾病或虫害。Arable和Semios可以很好地说明如何在现实生活中应用此用例。
4.牛群监测与管理
就像农作物监测一样，物联网农业传感器可以连接到农场的动物身上，以监测它们的健康状况和记录性能。牲畜跟踪和监测有助于收集有关牲畜健康、福利和物理位置的数据。
例如，此类传感器可以识别生病的动物，以便农民将它们与畜群分开并避免污染。使用无人机进行实时牛群追踪也有助于农民减少人员开支。这与用于宠物护理的IoT设备类似。
5.精准农业
精准农业也被称为精准农业，其关键在于效率和做出准确的数据驱动决策。它也是物联网在农业中最广泛、最有效的应用之一。
通过使用物联网传感器，农民可以收集有关田间微气候和生态系统各个方面的大量指标：光照、温度、土壤状况、湿度、二氧化碳水平和害虫感染。这些数据使农民能够估计他们的作物所需的水、肥料和杀虫剂的最佳用量，减少开支，并种植更好、更健康的作物。
6.农业无人机
也许最有前途的农业技术进步之一是在智能农业中使用农业无人机。无人机也称为UAV（无人驾驶飞行器），比飞机和卫星更适合收集农业数据。除了监视功能，无人机还可以执行大量以前需要人工完成的任务：种植农作物、防治病虫害和感染、农业喷洒、作物监测等。
7.智能农业的预测分析
精准农业和预测数据分析齐头并进。虽然物联网和智能传感器技术是获取高度相关实时数据的金矿，但数据分析的使用可以帮助农民理解这些数据并做出重要预测：作物收获时间、疾病和虫害风险、产量等.数据分析工具有助于使本质上高度依赖天气条件的农业更易于管理和预测。
8.端到端农场管理系统
所谓的农场生产力管理系统可以代表一种更复杂的农业物联网产品方法。它们通常包括安装在场所内的许多农业物联网设备和传感器，以及具有分析功能和内置会计/报告功能的强大仪表板。
开发智能农业解决方案之前需要考虑的事项
正如我们所见，物联网在农业中的用例是无穷无尽的。智能设备可以通过多种方式帮助您提高农场的绩效和收入。然而，农业物联网应用程序开发并非易事。
如果您正在考虑投资智能农业，则需要注意某些挑战。
1.硬件
要为农业构建IoT解决方案，您需要为您的设备选择传感器（或创建自定义传感器）。您的选择将取决于您想要收集的信息类型以及您的解决方案的总体目的。
无论如何，传感器的质量对于产品的成功至关重要：这将取决于所收集数据的准确性及其可靠性。
2.大脑
数据分析应该是每个智能农业解决方案的核心。如果您无法理解收集到的数据本身，那么它们将毫无用处。
因此，您需要拥有强大的数据分析能力并应用预测算法和机器学习，以便根据收集的数据获得可操作的见解。
3.保养
硬件维护是一项挑战，对于农业物联网产品而言至关重要，因为传感器通常在田间使用，很容易损坏。
因此，您需要确保硬件耐用且易于维护。否则，您需要更频繁地更换传感器。
4.机动性
智能农业应用程序应适合在田间使用。企业主或农场经理应该能够通过智能手机或台式电脑在现场或远程访问信息。
此外，每个连接的设备都应该是自主的，并且有足够的无线范围来与其他设备通信并将数据发送到中央服务器。
5.基础设施
为确保您的智能农业应用程序运行良好（并确保它能够处理数据负载），您需要一个可靠的内部基础架构。
此外，您的内部系统必须是安全的。未能妥善保护您的系统只会增加有人闯入系统、窃取您的数据甚至控制您的自动拖拉机的可能性。
6.连接性
在许多农业设施之间传输数据的需求仍然对采用智能农业构成挑战。不用说，这些设施之间的连接应该足够可靠以承受恶劣的天气条件并确保无中断运行。
今天，物联网设备仍然使用不同的连接协议，尽管目前正在努力制定这一领域的统一标准。5G和天基互联网等技术的出现有望帮助找到解决这一问题的方法。
7.数据采集频率
由于农业行业的数据类型多种多样，确保最佳数据收集频率可能存在问题。来自现场、空中和环境传感器、应用程序、机械和设备的数据，以及经过处理的分析数据，可能会受到限制和监管。
如今，安全、及时地交付和共享这些数据是当前智能农业面临的挑战之一。
8.农业数据安全
精准农业和物联网技术意味着需要处理大量数据，这增加了犯罪者可用于数据窃取和黑客攻击的潜在安全漏洞的数量。不幸的是，农业数据安全在很大程度上仍然是一个陌生的概念。
例如，许多农场使用无人机将数据传输到农机。该机器连接到Internet，但安全保护很少甚至为零，例如用户密码或远程访问身份验证。
一些基本的物联网安全建议包括监控数据流量、使用加密方法保护敏感数据、利用基于人工智能的安全工具实时检测可疑活动的痕迹，以及将数据存储在区块链中以确保其完整性。
为了充分受益于物联网，农民必须熟悉数据安全概念，制定内部安全政策并遵守这些政策。
