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农业物联网:什么是物联网以及它如何在农业中实施?

2023-02-10 深圳富联芯技术开发有限公司 0

  农业物联网技术

  物联网智能农业产品旨在使用传感器和自动化灌溉系统帮助监测农田。因此,农民和相关品牌可以从任何地方轻松监控田间状况,没有任何麻烦。

  通过各种物联网解决方案了解物联网在农业中的不同用途:

  1.农业机器人

  自1800年代的工业革命以来,自动化变得更加先进,可以有效地处理复杂的任务并提高产量。随着全球需求的增加和劳动力短缺,农业机器人或俗称的农业机器人开始受到农民的关注。仅由于美国的劳动力短缺,作物产量估计每年减少约21.3亿(31亿美元)。传感器和人工智能技术的最新进展使机器能够在周围环境中进行训练,这使得农业机器人更加引人注目。我们仍处于农业机器人革命的早期阶段,充分利用物联网在农业中的潜力,大部分产品仍处于早期试验阶段和研发模式。

  除草机器人

  这些智能农业机器人使用数字图像处理来查看数据库中的杂草图像,以检测与农作物的相似之处,然后用机械臂将它们除草或直接喷洒。随着越来越多的植物对杀虫剂产生抗药性,它们对环境和过去在整个农场喷洒杀虫剂的农民来说都是一个福音。据估计,每年使用13,000公斤(30亿磅)除草剂的成本为1,725千万卢比(250亿美元),从而降低了它们的总成本。

  机器导航

  由于带有控制器的遥控玩具车、拖拉机和重型犁地设备可以在舒适的家中通过GPS自动运行。这些集成的自动机器在检测地形差异时具有高度的准确性和自我调整能力,从而简化了劳动密集型任务。他们的行动以及工作进度可以在智能手机上轻松查看。随着物联网在农业和机器学习方面的进步,这些技术驱动的电机正在通过自动障碍物检测等功能独立使用物联网实现高级农业。

  收获机器人

  利用农业机器人采摘农作物正在解决劳动力短缺的问题。在采摘水果和蔬菜的精细过程中,这些创新机器可以24/7全天候运行。这些机器使用图像处理和机械臂的组合来确定要采摘的水果,从而控制质量。由于运营成本高,早期专注于农业机器人收割的作物是苹果等果园水果。温室收割还发现这些机器人可用于西红柿和草莓等高价值作物。这些机器人可以在温室中工作,以恰当地确定作物的生长阶段并在正确的时间收获它们。

  物料搬运

  机器人可以与劳动力一起执行可怕的体力劳动任务。它们可以举起重物并高精度地执行植物间距等任务,从而优化空间和植物质量并降低生产成本。

  2.农业无人机

  农业无人机用于加强和优化各种农业活动,如作物监测、作物喷洒、土壤分析和绘图。事实上,农业是无人机的主要应用领域之一。配备传感器和摄像头的无人机用于成像、测绘和测量农场。有地面无人机和空中无人机。地面无人机是用轮子调查田地的机器人。空中无人机,正式名称为无人驾驶飞行器(UAV)或无人驾驶飞机系统(UAS),是飞行机器人。无人机可以远程控制,也可以通过嵌入式系统中的软件控制飞行计划自动飞行,与传感器和GPS协同工作。从无人机数据中,可以得出有关作物健康、灌溉、喷洒、种植、土壤和田地、植物计数、产量预测等方面的见解。无人机既可以安排用于农场调查(无人机即服务),也可以在农场附近购买和存放,在那里它们可以充电和维护。调查结束后,无人机需要被带到附近的实验室分析收集到的数据,从而帮助更好地利用物联网在农业中的应用。

  3.农业遥感

  农业遥感正在彻底改变从农场不同节点获取数据的方式,基于物联网的遥感利用与农场一起放置的传感器(如气象站)来收集数据,并将数据传输到分析工具进行分析。传感器是对异常敏感的设备。农民可以从分析仪表板监控作物,并根据洞察力采取行动。

  作物监测

  沿农场放置的传感器监测作物的光照、湿度、温度、形状和大小变化。分析传感器检测到的任何异常情况并通知农民。因此,遥感可以帮助防止疾病传播并密切关注农作物的生长情况。

  天气状况

  传感器收集的湿度、温度、水分降水和露水检测方面的数据有助于确定农场的天气模式,以便为合适的作物进行种植。

  土壤质量

  土壤健康分析有助于确定农场的养分价值和干旱地区、土壤排水能力或酸度,从而可以调整灌溉所需的水量和选择最有益的种植类型。

  4.农业计算机成像

  计算机成像涉及使用安装在农场不同角落的传感器相机或配备相机的无人机来生成经过数字图像处理的图像。数字图像处理是使用计算机算法处理输入图像的基本概念。图像处理查看红外等不同光谱强度的图像,比较一段时间内获得的图像,检测异常情况,从而分析限制因素,帮助更好地管理农场。

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