看懂農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)

繆建平

技術(shù)發(fā)展沒(méi)有邊界，并在各個(gè)方面擴(kuò)大根基。物聯(lián)網(wǎng)在家庭安全，工業(yè)（工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)）和智能城市等領(lǐng)域已經(jīng)得到了應(yīng)用。 但物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展不僅于此，在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域也有應(yīng)用，也就是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)。

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的未來(lái)（2050年）和市場(chǎng)規(guī)模

據(jù)預(yù)測(cè)，到2050年，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將糧食產(chǎn)量增加70%，能夠養(yǎng)活96億人。

Beecham研究分析師Therese Cory表示：“為了解決更多食物的需求，必須克服氣候變化日益加劇和極端天氣條件下的挑戰(zhàn)，以及集約化農(nóng)業(yè)實(shí)踐對(duì)環(huán)境的影響。”

全球轉(zhuǎn)變時(shí)間表

考慮到自2000年以來(lái)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，傳感器在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的使用發(fā)生了重大轉(zhuǎn)變。2000年：全球共有5.2億個(gè)農(nóng)場(chǎng)，其中沒(méi)有一個(gè)農(nóng)場(chǎng)連接到物聯(lián)網(wǎng)。2025年：與5.25億農(nóng)場(chǎng)相同的基地，這些農(nóng)場(chǎng)將使用6億個(gè)傳感器，以支持農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，這是向用于農(nóng)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步的重大轉(zhuǎn)變。2035年：全球擁有5.25億個(gè)農(nóng)場(chǎng)，與2020年相比，傳感器使用量將增長(zhǎng)三倍以上。到2050年，將有5.2億個(gè)傳感器用于5.25億農(nóng)場(chǎng)。

作物質(zhì)量，作物生產(chǎn)力提高，資源節(jié)約和成本控制 - 這些只是農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)今后要轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)的幾個(gè)方面。它將通過(guò)以下方式管理和控制提高作物生產(chǎn)力：

供水管理

據(jù)稱，供水管理有可能在一年內(nèi)節(jié)省500億加侖的淡水。充足的供水對(duì)農(nóng)業(yè)至關(guān)重要； 作物可能會(huì)由于過(guò)剩或缺水而受損。 與網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)（WMS）和傳感器觀測(cè)服務(wù)（SOS）集成的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)提供了一種管理用水需求或供應(yīng)作物灌溉的解決方案。它還巧妙地分析作物需水量，并利用可用的供水資源來(lái)減少浪費(fèi)。

在干旱地區(qū)，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的作物水管理功能具有很大的價(jià)值，通過(guò)計(jì)算閥門運(yùn)行時(shí)間和建立最佳灌溉策略，智能地管理有限的供水，從而實(shí)現(xiàn)更好的水資源保護(hù)。

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度和其他動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)可以在很大程度上影響作物生產(chǎn)力。準(zhǔn)確度越高，作物受損機(jī)會(huì)越低； 因此，更準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)可以導(dǎo)致更高的盈利能力和生產(chǎn)力水平。確保準(zhǔn)確高效地向農(nóng)民傳達(dá)與動(dòng)態(tài)農(nóng)業(yè)過(guò)程（如天氣預(yù)報(bào)，種植，收獲等）相關(guān)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，天氣預(yù)報(bào)，土壤質(zhì)量以及可用性和勞動(dòng)力成本。獲得這些重要實(shí)時(shí)信息的農(nóng)民可以事先更好地規(guī)劃活動(dòng)，并提前采取糾正措施或預(yù)防措施。

綜合害蟲管理或控制（IPM / C）

農(nóng)民的辛勤勞作經(jīng)常被蟲害破壞，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失。 為了防止這種情況，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（物聯(lián)網(wǎng)）有一個(gè)監(jiān)測(cè)和掃描環(huán)境參數(shù)和植物生長(zhǎng)的系統(tǒng)。還有來(lái)自有害生物控制的傳感器可以預(yù)測(cè)有害生物行為的數(shù)據(jù)。農(nóng)民可以利用這些信息來(lái)大規(guī)模地減少蟲害造成的傷害。害蟲管理與控制工作基于以下基礎(chǔ)：

觀察、檢查、識(shí)別、記錄跟蹤、食品生產(chǎn)安全。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)旨在實(shí)現(xiàn)最佳、最優(yōu)質(zhì)的食品生產(chǎn)，在不同的層次確保食品安全，如儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)取榇耍幸粋€(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如運(yùn)輸時(shí)間，儲(chǔ)存溫度和以及基于云的記錄系統(tǒng)。

牲畜管理

通過(guò)監(jiān)測(cè)工具加強(qiáng)牲畜健康管理，比如用牛的耳標(biāo)，能夠檢測(cè)呼吸道疾病。 如果檢測(cè)到疾病，它會(huì)發(fā)出警報(bào)，使生病的牛能夠與牛群分離，防止疾病蔓延。

新應(yīng)用案例

1、來(lái)自開源物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)Open IoT的The Phenonet Project，Phenonet使植物育種者能夠借助遠(yuǎn)程傳感器的測(cè)量來(lái)評(píng)估小麥品種的差異化表現(xiàn)。 這些傳感器能夠監(jiān)測(cè)各種因素，如土壤溫度，濕度，空氣溫度等。

這有助于提高植物質(zhì)量，幫助植物育種者在各種氣候條件下監(jiān)測(cè)和促進(jìn)植物生長(zhǎng)。The Phenonet Project在農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)中領(lǐng)先一步通過(guò)提高測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和植物生理參數(shù)的質(zhì)量，從而提高植物質(zhì)量。

2、CLAAS設(shè)備。CLASS成立于1913年，是領(lǐng)先的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造商。CLASS的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可由自動(dòng)駕駛儀操作，農(nóng)民可以收到關(guān)于提高作物生產(chǎn)力和減少糧食損失的方法的建議。

CLASS已經(jīng)與農(nóng)田地圖服務(wù)商365FarmNet建立了合作伙伴關(guān)系，以便為農(nóng)民提供服務(wù)，他們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)管理和控制農(nóng)田測(cè)繪圖；通過(guò)收集重要信息進(jìn)行進(jìn)一步分析。相關(guān)信息可用于實(shí)地測(cè)繪和各種規(guī)劃方案，如作物營(yíng)養(yǎng)與施肥計(jì)劃。

3、Precisionhawk的UAV傳感器平臺(tái)- 無(wú)人機(jī)（UAV）傳感器有效收集優(yōu)質(zhì)數(shù)據(jù)，然后對(duì)農(nóng)業(yè)進(jìn)行分析，為農(nóng)民提供風(fēng)速，氣壓等相關(guān)信息。該平臺(tái)還可用于諸如測(cè)繪，繪圖和農(nóng)田圖像。

Precisionhawk公司使用無(wú)人機(jī)進(jìn)行運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集和監(jiān)控。農(nóng)民控制無(wú)人機(jī)調(diào)查哪些土地，同時(shí)也決定調(diào)查的高度。

4、CleanGrow的碳納米管探頭（Carbon Nanotube Probe）。CleanGrow成立于2009年。通過(guò)碳納米管探頭快速測(cè)量給定液體中的離子濃度。 換句話說(shuō)，該公司測(cè)量了現(xiàn)場(chǎng)給定液體中存在的各種營(yíng)養(yǎng)水平。

Cleangrow公司在傳感器中使用碳納米管探頭作為轉(zhuǎn)導(dǎo)層，可以在獨(dú)立設(shè)備中測(cè)量或測(cè)試多個(gè)離子。通過(guò)儀表為用戶提供即時(shí)反饋。此外，農(nóng)民可以針對(duì)各種因素或溫度，濕度和振動(dòng)情況設(shè)置警報(bào)。

風(fēng)險(xiǎn)投資

從2014年至今，在農(nóng)業(yè)和食品創(chuàng)業(yè)公司中，總共有40次融資事件發(fā)生，總?cè)谫Y額達(dá)2.69億美元，包括一些領(lǐng)先的IT巨頭對(duì)農(nóng)業(yè)信息交流平臺(tái)Farmers Business Network高達(dá)1500萬(wàn)美元的投資。

CLASS已經(jīng)與農(nóng)田地圖服務(wù)商365FarmNet建立了合作伙伴關(guān)系，以便為農(nóng)民提供服務(wù)，他們可以通過(guò)計(jì)算機(jī)或智能手機(jī)管理和控制農(nóng)田測(cè)繪圖；通過(guò)收集重要信息進(jìn)行進(jìn)一步分析。 該信息可用于實(shí)地測(cè)繪和各種規(guī)劃方案，如作物營(yíng)養(yǎng)與施肥計(jì)劃。

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