農(nóng)業(yè)和耕作面臨的挑戰(zhàn)

作為世界上最古老的行業(yè)之一，農(nóng)業(yè)從技術(shù)進步中受益匪淺，物聯(lián)網(wǎng)和M2M的出現(xiàn)正開啟由連通性創(chuàng)新驅(qū)動的智能農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的新時代。

機械犁、農(nóng)作物噴霧器和收割機都減輕了農(nóng)民的勞作負擔，減輕了農(nóng)民的負擔。但日常農(nóng)活仍然需要人工干預，經(jīng)驗豐富的農(nóng)民在田間走動檢查作物，或者放牧牲畜檢查土壤濕度，或者觀察地平線上的陽光、風和雨。

這就是物聯(lián)網(wǎng)目前的優(yōu)勢——永久和長期的監(jiān)控解決方案，可以在現(xiàn)場保持長達十年的時間，并將數(shù)百或數(shù)千個關(guān)于環(huán)境條件，或牲畜行為的數(shù)據(jù)點中繼回云端的集中式大腦農(nóng)場管理軟件。

經(jīng)驗豐富的農(nóng)民不可能隨時隨地都能看到農(nóng)作物的行蹤，但小型且價格實惠的物聯(lián)網(wǎng)設備卻可以做到。此外，持續(xù)不斷的近乎實時的數(shù)據(jù)流，加上這些數(shù)據(jù)點的歷史檔案，使農(nóng)業(yè)企業(yè)能夠從數(shù)據(jù)中挖掘出有用的見解，從而提高農(nóng)作物產(chǎn)量或減少浪費。

農(nóng)業(yè)科技和智能農(nóng)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)用例

農(nóng)業(yè)科技解決方案可分為三類；

● 智能作物管理

● 智能牲畜管理

● 機械化服務

當然，就物聯(lián)網(wǎng)功能適用于哪個群體而言，存在一些交叉，無論是作物還是牛，農(nóng)場都是農(nóng)場，但我們將根據(jù)這些群體進行深入研究。

智能作物管理

耕地和農(nóng)作物種植者面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。到2050年，世界人口預計將增長至近100億，根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織的數(shù)據(jù)，所需的糧食將比2009年的產(chǎn)量增加70%。此外，極端氣候事件日益增多，水資源日益枯竭。

物聯(lián)網(wǎng)和M2M解決方案已經(jīng)可以很好地協(xié)助實現(xiàn)智能作物種植，包括水和灌溉泵的遠程管理、土壤質(zhì)量監(jiān)測、作物健康監(jiān)測、溫室管理、自動施肥和農(nóng)藥噴灑、以及冷藏管理和物流跟蹤，這些更多地屬于供應鏈類別，但仍然是農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分。

精準農(nóng)業(yè)和作物監(jiān)測

精準農(nóng)業(yè)是指一種農(nóng)業(yè)管理形式，利用物聯(lián)網(wǎng)傳感器的數(shù)據(jù)來優(yōu)化作物生產(chǎn)和產(chǎn)量。

傳感器可以測量土壤濕度水平、溫度變化、風速、降水量、濕度水平、氮、鉀、磷等營養(yǎng)物質(zhì)、pH值等。

然后，這些信息可用于做出明智的決定，決定何時灌溉或施肥以獲得最佳生長，防止?jié)菜^多或澆水不足，以及何時收獲。傳感器可以跟蹤作物的生長和健康狀況以及疾病的爆發(fā)，從而實現(xiàn)及時干預，節(jié)省資金并提高環(huán)境可持續(xù)性。

智能溫室

溫室用于農(nóng)業(yè)，以促進農(nóng)作物生長，降低病蟲害風險。還有一個不斷發(fā)展的室內(nèi)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，被稱為“垂直農(nóng)業(yè)”，它嚴重依賴人工照明、氣耕和水培技術(shù)來種植植物。

在溫室中，物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行器可以根據(jù)條件打開和關(guān)閉通風口，幫助控制溫度、濕度和光照等關(guān)鍵環(huán)境因素。這有助于種植、加速植物生長并提高溫室的整體生產(chǎn)力。

電子灌溉

在世界許多地方，缺水是農(nóng)民面臨的一大挑戰(zhàn)，大約50%的灌溉用水被認為因蒸發(fā)和灌溉效率低下而浪費。因此，物聯(lián)網(wǎng)灌溉器和水泵徹底改變了灌溉方式，濕度傳感器可以優(yōu)化灌溉，確保農(nóng)作物獲得適量的水。

當與其他物聯(lián)網(wǎng)傳感器結(jié)合時，電子灌溉系統(tǒng)將干預或警告農(nóng)民，建議他們在預測下雨時不要灌溉，以免澆水過多。

廢棄物管理

2024年初發(fā)表的一項印度研究得出結(jié)論，物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)廢棄物管理中的應用不僅可以優(yōu)化資源利用率，還可以顯著減少與廢棄物處理相關(guān)的環(huán)境足跡。

部署在農(nóng)田和加工單元中的物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以收集有關(guān)廢物產(chǎn)生的實時數(shù)據(jù)，結(jié)合先進的分析技術(shù)，可以做出明智的廢物管理策略決策。

當垃圾桶接近滿容量時，智能垃圾收集系統(tǒng)會發(fā)出信號，確保及時收集垃圾，而厭氧消化器與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合有助于將有機農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為可再生能源沼氣，減少需要運輸或填埋的垃圾量。

智能牲畜管理

根據(jù)GSMA的報告，畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)中增長最快的子行業(yè)之一，占整個農(nóng)業(yè)全球價值的40%左右。由于奶牛養(yǎng)殖相關(guān)的運營成本中近60%來自動物飼養(yǎng)和相關(guān)勞動力，畜牧業(yè)也是最容易通過創(chuàng)新實現(xiàn)顛覆的行業(yè)之一。

支持物聯(lián)網(wǎng)的設備可以自動執(zhí)行大部分或所有特定過程，通過預先設定的喂食時間表和供水來消除人工任務。其他用于牲畜的物聯(lián)網(wǎng)應用包括控制、盜竊和捕食者預防以及健康和繁殖。

地理圍欄

物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控器還可以實時跟蹤牲畜的行蹤和活動，并使用地理圍欄創(chuàng)建虛擬邊界。通過應用分析技術(shù)，牲畜的移動還可以在早期階段揭示疾病的跡象。

機械化服務

機械化是一個廣泛的概念，適用于各種農(nóng)業(yè)設備和機械的自動化和物聯(lián)網(wǎng)支持。

一個核心應用是位置跟蹤和地理圍欄。農(nóng)業(yè)機械價格昂貴，使農(nóng)場經(jīng)常成為小偷的目標，尤其是那些較舊的“前數(shù)字”設備，這些設備更容易維護，但可以加裝跟蹤設備。另一個基本應用是設備監(jiān)控，為農(nóng)民提供有關(guān)機器燃油水平的實時數(shù)據(jù)，以及是否存在任何維護問題。

更復雜的物聯(lián)網(wǎng)傳感器能夠收集數(shù)據(jù)，然后通過云端的農(nóng)場管理軟件進行分析，從而做出決策并控制噴霧器或灌溉器等機械的化學平衡輸入。

無人機

物聯(lián)網(wǎng)還推動了無人機在農(nóng)業(yè)領域的應用，用于收集航空圖像，這些圖像可用于精確測繪田地或調(diào)查農(nóng)作物，以監(jiān)測農(nóng)作物的健康狀況、疾病和營養(yǎng)管理，以及幫助估計產(chǎn)量和規(guī)劃最佳收獲。

機械化準入服務

GSMA報告稱，在發(fā)展中國家，機械化接入服務增長迅速，這種服務使得一臺機器能夠為數(shù)百名通常無法使用此類設備的農(nóng)民提供服務。

數(shù)字預訂系統(tǒng)與設備上的物聯(lián)網(wǎng)設備協(xié)同工作，使農(nóng)民能夠以按次付費的方式使用拖拉機、無人機、脫粒機、耕耘機等機械。這些計劃節(jié)省了農(nóng)民的時間并降低了成本。對于設備所有者來說，它減少了他們的機械閑置時間，為他們提供了另一個收入來源并幫助他們提高投資回報率。

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