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農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的意義、功能及應(yīng)用
發(fā)布時間:2020-05-26
作為全球經(jīng)濟(jì)的核心領(lǐng)域之一,農(nóng)業(yè)也擁有最具活力的物聯(lián)網(wǎng)采用率。這個領(lǐng)域有充分的理由接受創(chuàng)新:到2050年,全球人口預(yù)計將達(dá)到100億。鑒于這樣的前景,很難忽略農(nóng)業(yè)監(jiān)測的重要性。
在本文中,我們將仔細(xì)研究現(xiàn)有農(nóng)業(yè)監(jiān)測解決方案的范圍,探索它們在各個農(nóng)業(yè)子領(lǐng)域中的好處,并概述采用這些解決方案的大致計劃。
當(dāng)前的農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)
農(nóng)業(yè)被認(rèn)為是最具資源和勞動密集型的產(chǎn)業(yè)之一。農(nóng)民今天面臨的挑戰(zhàn)包括但不限于以下方面:
一:正確的用水估算
作物生長需要水,但用水量取決于土壤濕度水平。為了測量這些水平,農(nóng)民必須到田間進(jìn)行常規(guī)的人工觀測——或者,他們可以使用智能傳感技術(shù),這種技術(shù)目前更精確、方便、省時。
二:消除水資源浪費和間接費用
未能收集準(zhǔn)確的土壤濕度信息可能會導(dǎo)致作物缺水或過度澆水。澆水不足的作物干燥且脆弱,但過度澆水會造成水資源浪費,并且會導(dǎo)致不可預(yù)測的費用。
三:估算正確的種植時間
每種作物都有自己的最佳種植時間,具體取決于一系列環(huán)境因素。然而,如果沒有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),通常很難正確估計該時間。
四:測量土壤溫度和濕度
土壤溫度和濕度水平是農(nóng)民需要收集的關(guān)鍵指標(biāo),以評估作物狀況并采取適當(dāng)行動。不幸的是,如果沒有物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)監(jiān)測系統(tǒng),通常無法正確測量它們。
五:害蟲防治
成功的害蟲控制包括檢測害蟲、它們的位置、活動和行為模式,而這是農(nóng)民必須面對的另一個挑戰(zhàn)。如果沒有基于物聯(lián)網(wǎng)的害蟲防治系統(tǒng),這一挑戰(zhàn)很難應(yīng)對。
據(jù)IBM預(yù)測,到2050年底,物聯(lián)網(wǎng)的使用將使農(nóng)民的生產(chǎn)效率提高70%,因此,總的來說,未來看起來是樂觀的。不管怎樣,物聯(lián)網(wǎng)在緩解農(nóng)民經(jīng)常面臨的痛苦方面可以提供很多幫助。
科技農(nóng)業(yè)是一個蓬勃發(fā)展的產(chǎn)業(yè),并且到今天為止,一系列廣泛的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)使農(nóng)民能夠應(yīng)對日常挑戰(zhàn)。種植、澆水、作物收獲和病蟲害防治——農(nóng)田監(jiān)測收集了一系列農(nóng)民可以有效管理這些任務(wù)的指標(biāo)。
1:土壤狀況監(jiān)測
土壤狀況是幫助農(nóng)民決定最佳播種時間和作物收成時間的重要指標(biāo)。通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器進(jìn)行土壤狀況監(jiān)測,農(nóng)民可以立即收到有關(guān)土壤水分和鹽分警報。其他指標(biāo)包括土壤溫度和空氣溫度:正確估計它們可以使農(nóng)民規(guī)劃澆水時間,并知道何時會出現(xiàn)蟲害。
土壤狀況監(jiān)測需要硬件和軟件系統(tǒng)的結(jié)合,來實時運行,并提醒用戶任何重大變化。
2:氣象監(jiān)測
農(nóng)業(yè)氣象監(jiān)測是物聯(lián)網(wǎng)最常用的應(yīng)用領(lǐng)域之一。在農(nóng)作物種植中,產(chǎn)量很大程度上依賴于環(huán)境,而環(huán)境本身是不穩(wěn)定的。位于野外的天氣監(jiān)測解決方案(例如氣象站使用的解決方案)可以提醒農(nóng)民不斷變化的天氣狀況——溫度、降水、濕度、太陽輻射和風(fēng)速。
3:溫室自動化系統(tǒng)
脆弱而敏感的溫室生態(tài)系統(tǒng)需要持續(xù)的維護(hù)和控制。它們有助于維持最佳的小氣候條件,并管理照明、濕度、二氧化碳和溫度水平。即時警報和增加的管理能力最大限度地提高了溫室種植的效率。
4:作物監(jiān)測系統(tǒng)
隨著作物的生長和成熟,可能會出現(xiàn)許多問題:生病、蟲害或不利的環(huán)境條件可能會在農(nóng)民注意到之前造成無法挽回的傷害。智能傳感技術(shù)應(yīng)用于作物監(jiān)測,可以收集農(nóng)作物狀態(tài)的指標(biāo)(溫度、濕度、健康),并在出現(xiàn)任何問題時使農(nóng)民能夠及時采取措施。
5:數(shù)字蟲害管理
病蟲害是農(nóng)民經(jīng)常面臨的一些痛苦。知道蟲害何時到達(dá)可能是一項挑戰(zhàn),但如果不經(jīng)常去田間,也無法確定它們的活動和位置。蟲情監(jiān)測系統(tǒng)可以解決這些問題。
6:端到端農(nóng)場管理系統(tǒng)
從溫室到牧場,整個農(nóng)場區(qū)域都可以容納智慧農(nóng)業(yè)傳感器,這些傳感器充當(dāng)重要數(shù)據(jù)的收集點,以構(gòu)建功能強大、涵蓋面廣的農(nóng)場管理系統(tǒng)。當(dāng)然,此類系統(tǒng)應(yīng)利用高級數(shù)據(jù)分析軟件,并與會計和采購數(shù)據(jù)庫無縫集成,以提供見解并充分展示其分析潛力。
在農(nóng)業(yè)中使用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測解決方案的好處
物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測解決方案的使用有以下原因:
(1)生產(chǎn)力最大化
利用物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行農(nóng)業(yè)作物監(jiān)測,并及時采取措施消除常見威脅,可提高作物產(chǎn)量。在畜牧業(yè)中,物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測的使用也有助于最大限度地提高生產(chǎn)力。
(2)提高質(zhì)量
物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)有助于維持最佳條件,以確保更好的作物質(zhì)量。例如,農(nóng)業(yè)中的天氣監(jiān)測有助于估算種植高質(zhì)量作物所需的水、化肥和營養(yǎng)物質(zhì)的準(zhǔn)確供應(yīng)。與其他產(chǎn)品相比,使用物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)種植的農(nóng)產(chǎn)品也更符合市場規(guī)范。
(3)減少對農(nóng)藥的需求
農(nóng)藥不僅有毒,而且還涉及費用。智能蟲害監(jiān)測系統(tǒng)大大減少了對農(nóng)藥的需求、所涉及的費用以及化學(xué)品對環(huán)境和人類健康的影響。
(4)可預(yù)測性和控制
在實時農(nóng)業(yè)監(jiān)測的驅(qū)動下,數(shù)據(jù)分析可以預(yù)測最佳收獲時間,并確保供應(yīng)合同的安全性。隨著時間推移,農(nóng)民對市場的控制有助于使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流程更易于管理。
(5)更高的銷售價格
顯然,使用最新農(nóng)業(yè)技術(shù)種植的更綠色、更健康的產(chǎn)品將具有更高的銷售價格,并最終帶來更多的收入。
(6)未來預(yù)測
通過收集和處理數(shù)據(jù),農(nóng)民可以預(yù)測土壤和環(huán)境的未來狀態(tài),并規(guī)劃明年的作物。因此,預(yù)測分析使他們能夠做出經(jīng)過計算的農(nóng)場管理決策,并為未來幾年做計劃。