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廣皓天
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(jìn)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(dòng)的智能農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的新時(shí)代。
機(jī)械犁、農(nóng)作物噴霧器和收割機(jī)都減輕了農(nóng)民的勞作負(fù)擔(dān)，減輕了農(nóng)民的負(fù)擔(dān)。但日常農(nóng)活仍然需要人工干預(yù)，經(jīng)驗(yàn)豐富的農(nóng)民在田間走動(dòng)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(fēng)和雨。
這就是物聯(lián)網(wǎng)目前的優(yōu)勢(shì)——永久和長期的監(jiān)控解決方案，可以在現(xiàn)場(chǎng)保持長達(dá)十年的時(shí)間，并將數(shù)百或數(shù)千個(gè)關(guān)于環(huán)境條件，或牲畜行為的數(shù)據(jù)點(diǎn)中繼回云端的集中式大腦農(nóng)場(chǎng)管理軟件。
經(jīng)驗(yàn)豐富的農(nóng)民不可能隨時(shí)隨地都能看到農(nóng)作物的行蹤，但小型且價(jià)格實(shí)惠的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備卻可以做到。此外，持續(xù)不斷的近乎實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)流，加上這些數(shù)據(jù)點(diǎn)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(fèi)。
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(jī)械化服務(wù)
當(dāng)然，就物聯(lián)網(wǎng)功能適用于哪個(gè)群體而言，存在一些交叉，無論是作物還是牛，農(nóng)場(chǎng)都是農(nóng)場(chǎng)，但我們將根據(jù)這些群體進(jìn)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(yán)峻的挑戰(zhàn)。到2050年，世界人口預(yù)計(jì)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(shí)現(xiàn)智能作物種植，包括水和灌溉泵的遠(yuǎn)程管理、土壤質(zhì)量監(jiān)測(cè)、作物健康監(jiān)測(cè)、溫室管理、自動(dòng)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(yīng)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(zhǔn)農(nóng)業(yè)和作物監(jiān)測(cè)
精準(zhǔn)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(cè)量土壤濕度水平、溫度變化、風(fēng)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(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)及時(shí)干預(yù)，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(jìn)農(nóng)作物生長，降低病蟲害風(fēng)險(xiǎn)。還有一個(gè)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(yán)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(fēng)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(rèn)為因蒸發(fā)和灌溉效率低下而浪費(fèi)。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(dāng)與其他物聯(lián)網(wǎng)傳感器結(jié)合時(shí)，電子灌溉系統(tǒng)將干預(yù)或警告農(nóng)民，建議他們?cè)陬A(yù)測(cè)下雨時(shí)不要灌溉，以免澆水過多。
廢棄物管理
2024年初發(fā)表的一項(xiàng)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(yīng)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，結(jié)合先進(jìn)的分析技術(shù)，可以做出明智的廢物管理策略決策。
當(dāng)垃圾桶接近滿容量時(shí)，智能垃圾收集系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信號(hào)，確保及時(shí)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(jī)農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為可再生能源沼氣，減少需要運(yùn)輸或填埋的垃圾量。
智能牲畜管理
根據(jù)GSMA的報(bào)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(gè)農(nóng)業(yè)全球價(jià)值的40%左右。由于奶牛養(yǎng)殖相關(guān)的運(yùn)營成本中近60%來自動(dòng)物飼養(yǎng)和相關(guān)勞動(dòng)力，畜牧業(yè)也是最容易通過創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)顛覆的行業(yè)之一。
支持物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備可以自動(dòng)執(zhí)行大部分或所有特定過程，通過預(yù)先設(shè)定的喂食時(shí)間表和供水來消除人工任務(wù)。其他用于牲畜的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用包括控制、盜竊和捕食者預(yù)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(shí)時(shí)跟蹤牲畜的行蹤和活動(dòng)，并使用地理圍欄創(chuàng)建虛擬邊界。通過應(yīng)用分析技術(shù)，牲畜的移動(dòng)還可以在早期階段揭示疾病的跡象。
機(jī)械化服務(wù)
機(jī)械化是一個(gè)廣泛的概念，適用于各種農(nóng)業(yè)設(shè)備和機(jī)械的自動(dòng)化和物聯(lián)網(wǎng)支持。
一個(gè)核心應(yīng)用是位置跟蹤和地理圍欄。農(nóng)業(yè)機(jī)械價(jià)格昂貴，使農(nóng)場(chǎng)經(jīng)常成為小偷的目標(biāo)，尤其是那些較舊的“前數(shù)字”設(shè)備，這些設(shè)備更容易維護(hù)，但可以加裝跟蹤設(shè)備。另一個(gè)基本應(yīng)用是設(shè)備監(jiān)控，為農(nóng)民提供有關(guān)機(jī)器燃油水平的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及是否存在任何維護(hù)問題。
更復(fù)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(chǎng)管理軟件進(jìn)行分析，從而做出決策并控制噴霧器或灌溉器等機(jī)械的化學(xué)平衡輸入。
無人機(jī)
物聯(lián)網(wǎng)還推動(dòng)了無人機(jī)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，用于收集航空?qǐng)D像，這些圖像可用于精確測(cè)繪田地或調(diào)查農(nóng)作物，以監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的健康狀況、疾病和營養(yǎng)管理，以及幫助估計(jì)產(chǎn)量和規(guī)劃最佳收獲。
機(jī)械化準(zhǔn)入服務(wù)
GSMA報(bào)告稱，在發(fā)展中國家，機(jī)械化接入服務(wù)增長迅速，這種服務(wù)使得一臺(tái)機(jī)器能夠?yàn)閿?shù)百名通常無法使用此類設(shè)備的農(nóng)民提供服務(wù)。
數(shù)字預(yù)訂系統(tǒng)與設(shè)備上的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備協(xié)同工作，使農(nóng)民能夠以按次付費(fèi)的方式使用拖拉機(jī)、無人機(jī)、脫粒機(jī)、耕耘機(jī)等機(jī)械。這些計(jì)劃節(jié)省了農(nóng)民的時(shí)間并降低了成本。對(duì)于設(shè)備所有者來說，它減少了他們的機(jī)械閑置時(shí)間，為他們提供了另一個(gè)收入來源并幫助他們提高投資回報(bào)率。
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