在所有物聯網解決方案中，智慧農(nóng)業系統無疑會(huì)脫穎而出。作(zuò)爲全球經濟的核心領域之一，農(nóng)業也(yě)擁有最具活力的物聯網采用(yòng)率。這(zhè)個領域有充分的理(lǐ)由接受創新：到(dào)2050年，全球人口預計(jì)将達到(dào)100億。

鑒于這(zhè)樣的前景，很(hěn)難忽略農(nóng)業監測的重要性。顯然，那些(xiē)使用(yòng)農(nóng)業監測系統的公司将獲得顯著的競争優勢。

在本文(wén)中，我們将仔細研究現(xiàn)有農(nóng)業監測解決方案的範圍，探索它們在各個農(nóng)業子領域中的好(hǎo)處，并概述采用(yòng)這(zhè)些(xiē)解決方案的大(dà)緻計(jì)劃。

當前的農(nóng)業挑戰

農(nóng)業被認爲是最具資源和(hé)勞動密集型的産業之一。農(nóng)民今天面臨的挑戰包括但(dàn)不限于以下(xià)方面：

▲機械定期維護

農(nóng)業産業嚴重依賴機械。維護操作(zuò)，即使是定期安排，也(yě)會(huì)浪費時(shí)間并影響預算(suàn)。但(dàn)是，盡管如此，仍無法消除不可預測性因素。一旦機械意外(wài)故障，通常會(huì)導緻意外(wài)停機。

▲正确的用(yòng)水(shuǐ)估算(suàn)

作(zuò)物生長需要水(shuǐ)，但(dàn)用(yòng)水(shuǐ)量取決于土壤濕度水(shuǐ)平。爲了(le)測量這(zhè)些(xiē)水(shuǐ)平，農(nóng)民必須到(dào)田間進行常規的人工(gōng)觀測——或者，他(tā)們可以使用(yòng)智能(néng)傳感技術，這(zhè)種技術目前更精确、方便、省時(shí)。

▲消除水(shuǐ)資源浪費和(hé)間接費用(yòng)

未能(néng)收集準确的土壤濕度信息可能(néng)會(huì)導緻作(zuò)物缺水(shuǐ)或過度澆水(shuǐ)。澆水(shuǐ)不足的作(zuò)物幹燥且脆弱，但(dàn)過度澆水(shuǐ)會(huì)造成水(shuǐ)資源浪費，并且會(huì)導緻不可預測的費用(yòng)。

▲估算(suàn)正确的種植時(shí)間

每種作(zuò)物都有自(zì)己的最佳種植時(shí)間，具體取決于一系列環境因素。然而，如果沒有準确的數據，通常很(hěn)難正确估計(jì)該時(shí)間。

▲測量土壤溫度和(hé)濕度

土壤溫度和(hé)濕度水(shuǐ)平是農(nóng)民需要收集的關鍵指标，以評估作(zuò)物狀況并采取适當行動。不幸的是，如果沒有物聯網農(nóng)業監測系統，通常無法正确測量它們。

▲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(hé)行爲模式，而這(zhè)是農(nóng)民必須面對(duì)的另一個挑戰。如果沒有基于物聯網的害蟲防治系統，這(zhè)一挑戰很(hěn)難應對(duì)。

智慧農(nóng)業監測解決方案

據IBM預測，到(dào)2050年底，物聯網的使用(yòng)将使農(nóng)民的生産效率提高(gāo)70%，因此，總的來(lái)說，未來(lái)看(kàn)起來(lái)是樂觀的。不管怎樣，物聯網在緩解農(nóng)民經常面臨的痛苦方面可以提供很(hěn)多幫助。

科技農(nóng)業是一個蓬勃發展的産業，并且到(dào)今天爲止，一系列廣泛的智慧農(nóng)業系統使農(nóng)民能(néng)夠應對(duì)日常挑戰。種植、澆水(shuǐ)、作(zuò)物收獲和(hé)病蟲害防治——農(nóng)田監測收集了(le)一系列農(nóng)民可以有效管理(lǐ)這(zhè)些(xiē)任務的指标。

以下(xià)是智慧農(nóng)業監測解決方案的一些(xiē)示例以及它們的工(gōng)作(zuò)原理(lǐ)。

▲土壤狀況監測

土壤狀況是幫助農(nóng)民決定最佳播種時(shí)間和(hé)作(zuò)物收成時(shí)間的重要指标。通過物聯網傳感器進行土壤狀況監測，農(nóng)民可以立即收到(dào)有關土壤水(shuǐ)分和(hé)鹽分警報(bào)。其他(tā)指标包括土壤溫度和(hé)空(kōng)氣溫度：正确估計(jì)它們可以使農(nóng)民規劃澆水(shuǐ)時(shí)間，并知(zhī)道(dào)何時(shí)會(huì)出現(xiàn)蟲害。

土壤狀況監測需要硬件和(hé)軟件系統的結合，來(lái)實時(shí)運行，并提醒用(yòng)戶任何重大(dà)變化。

這(zhè)種解決方案的一個例子是CRoPx，一個用(yòng)于農(nóng)業遠程監測的科技農(nóng)業平台。它使用(yòng)智慧農(nóng)業傳感器收集數據，并使用(yòng)雲基礎設施進行數據處理(lǐ)和(hé)存儲，以可讀格式将數據傳送到(dào)用(yòng)戶的計(jì)算(suàn)機或智能(néng)手機上(shàng)。

▲氣象監測

農(nóng)業氣象監測是物聯網最常用(yòng)的應用(yòng)領域之一。在農(nóng)作(zuò)物種植中，産量很(hěn)大(dà)程度上(shàng)依賴于環境，而環境本身是不穩定的。位于野外(wài)的天氣監測解決方案（例如氣象站(zhàn)使用(yòng)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(shuǐ)、濕度、太陽輻射和(hé)風(fēng)速。

像Pycno、allMETEO和(hé)Smart Element這(zhè)樣的天氣監測平台是生動的例子，展示了(le)智能(néng)傳感技術是如何幫助将有效的天氣通知(zhī)發送到(dào)農(nóng)民的筆(bǐ)記本電腦(nǎo)和(hé)智能(néng)手機上(shàng)，使他(tā)們能(néng)夠立即采取行動。

▲溫室自(zì)動化系統

脆弱而敏感的溫室生态系統需要持續的維護和(hé)控制。Growlink、Farmapp和(hé)GreenIQ等溫室自(zì)動化智慧農(nóng)業解決方案展示了(le)遙感技術在農(nóng)業中的應用(yòng)。它們有助于維持最佳的小(xiǎo)氣候條件，并管理(lǐ)照明(míng)、濕度、二氧化碳和(hé)溫度水(shuǐ)平。即時(shí)警報(bào)和(hé)增加的管理(lǐ)能(néng)力最大(dà)限度地提高(gāo)了(le)溫室種植的效率。

▲作(zuò)物監測系統

随着作(zuò)物的生長和(hé)成熟，可能(néng)會(huì)出現(xiàn)許多問題：生病、蟲害或不利的環境條件可能(néng)會(huì)在農(nóng)民注意到(dào)之前造成無法挽回的傷害。（來(lái)源物聯之家網）智能(néng)傳感技術應用(yòng)于作(zuò)物監測，可以收集農(nóng)作(zuò)物狀态的指标（溫度、濕度、健康），并在出現(xiàn)任何問題時(shí)使農(nóng)民能(néng)夠及時(shí)采取措施。

此外(wài)，Semios和(hé)rable等系統有助于檢測作(zuò)物何時(shí)成熟，使農(nóng)民能(néng)夠規劃準确的收獲時(shí)間。

▲數字蟲害管理(lǐ)

病蟲害是農(nóng)民經常面臨的一些(xiē)痛苦。知(zhī)道(dào)蟲害何時(shí)到(dào)達可能(néng)是一項挑戰，但(dàn)如果不經常去田間，也(yě)無法确定它們的活動和(hé)位置。智慧農(nóng)業監測系統可以解決這(zhè)些(xiē)問題。此外(wài)，它們還幫助分配每種情況下(xià)消除蟲害所需的确切農(nóng)藥數量。

諸如Strider之類的物聯網蟲害檢測系統可以對(duì)昆蟲進行計(jì)數，并使用(yòng)昆蟲攝影頭和(hé)直接放(fàng)置在田間的農(nóng)作(zuò)物蟲害檢測傳感器實時(shí)确定其位置。像Fieldin和(hé)DTN這(zhè)樣的農(nóng)業科技公司爲基于物聯網的蟲害控制提供了(le)類似的解決方案。

▲牲畜監測系統

除了(le)作(zuò)物和(hé)天氣監測之外(wài)，農(nóng)業監測解決方案也(yě)在畜牧業中得到(dào)了(le)更廣泛的應用(yòng)。通過将先進的物聯網硬件（例如基于智能(néng)傳感技術的可穿戴設備）與最新的物聯網軟件相結合，使Cowlar等農(nóng)業技術解決方案可幫助保護牲畜。

SCR是另一家專門(mén)從(cóng)事(shì)農(nóng)業遠程監測的公司，它使用(yòng)奶牛頸圈來(lái)跟蹤奶牛的健康狀況、位置和(hé)活動。農(nóng)業遙感技術與先進的分析軟件相結合，可提供關于奶牛營養和(hé)整個牛群健康的見解。

▲端到(dào)端農(nóng)場管理(lǐ)系統

從(cóng)溫室到(dào)牧場，整個農(nóng)場區(qū)域都可以容納智慧農(nóng)業傳感器，這(zhè)些(xiē)傳感器充當重要數據的收集點，以構建功能(néng)強大(dà)、涵蓋面廣的農(nóng)場管理(lǐ)系統。當然，此類系統應利用(yòng)高(gāo)級數據分析軟件，并與會(huì)計(jì)和(hé)采購數據庫無縫集成，以提供見解并充分展示其分析潛力。

Cropio和(hé)Farmlogs是基于物聯網農(nóng)業監測爲遠程農(nóng)場管理(lǐ)提供端到(dào)端農(nóng)業技術解決方案的公司。

在農(nóng)業中使用(yòng)物聯網監測解決方案的好(hǎo)處

物聯網監測解決方案的使用(yòng)有以下(xià)原因：

▲生産力最大(dà)化

利用(yòng)物聯網進行農(nóng)業作(zuò)物監測，并及時(shí)采取措施消除常見威脅，可提高(gāo)作(zuò)物産量。在畜牧業中，物聯網監測的使用(yòng)也(yě)有助于最大(dà)限度地提高(gāo)生産力。

▲提高(gāo)質量

物聯網監測系統有助于維持最佳條件，以确保更好(hǎo)的作(zuò)物質量。例如，農(nóng)業中的天氣監測有助于估算(suàn)種植高(gāo)質量作(zuò)物所需的水(shuǐ)、化肥和(hé)營養物質的準确供應。（來(lái)源物聯之家）與其他(tā)産品相比，使用(yòng)物聯網監測系統種植的農(nóng)産品也(yě)更符合市場規範。

▲減少對(duì)農(nóng)藥的需求

農(nóng)藥不僅有毒，而且還涉及費用(yòng)。智能(néng)蟲害監測系統大(dà)大(dà)減少了(le)對(duì)農(nóng)藥的需求、所涉及的費用(yòng)以及化學品對(duì)環境和(hé)人類健康的影響。

▲可預測性和(hé)控制

在實時(shí)農(nóng)業監測的驅動下(xià)，數據分析可以預測最佳收獲時(shí)間，并确保供應合同的安全性。随着時(shí)間推移，農(nóng)民對(duì)市場的控制有助于使農(nóng)業生産流程更易于管理(lǐ)。

▲更高(gāo)的銷售價格

顯然，使用(yòng)最新農(nóng)業技術種植的更綠色、更健康的産品将具有更高(gāo)的銷售價格，并最終帶來(lái)更多的收入。

▲未來(lái)預測

通過收集和(hé)處理(lǐ)智慧農(nóng)業數據，農(nóng)民可以預測土壤和(hé)環境的未來(lái)狀态，并規劃明(míng)年的作(zuò)物。因此，預測分析使他(tā)們能(néng)夠做出經過計(jì)算(suàn)的農(nóng)場管理(lǐ)決策，并爲未來(lái)幾年做計(jì)劃。

開(kāi)發物聯網監測解決方案的第一步

不是所有現(xiàn)成的智慧農(nóng)業解決方案都能(néng)滿足您的個人需求。有時(shí)，必須爲每個特定農(nóng)場定制一個最優的物聯網系統。那麽，開(kāi)發農(nóng)業科技解決方案的最佳方法是什(shén)麽？

從(cóng)認識到(dào)物聯網農(nóng)業監測的重要性，到(dào)實施智慧農(nóng)業解決方案将包括以下(xià)五個步驟：

1、定義您的目标

每個農(nóng)場都有需要監測的敏感區(qū)域：如果您生活在極度幹燥的氣候中，土壤濕度監測可能(néng)是您的首要目标。您想要實現(xiàn)的關鍵目标最終将決定一切——從(cóng)傳感器結構到(dào)物聯網解決方案的軟件架構。

2、确定數據傳輸技術

智慧農(nóng)業監測就是從(cóng)數據中收集見解，但(dàn)是您在現(xiàn)場收集的數據必須傳輸到(dào)處理(lǐ)單元。數據傳輸技術的選擇取決于數據傳輸的距離。

例如，如果隻有大(dà)約10米，則可以通過藍牙完美(měi)傳輸數據。如果距離爲幾公裏，則使用(yòng)低(dī)功耗廣域網（LPWAN）可能(néng)更合适。

3、确定關鍵電源

數據傳輸距離也(yě)很(hěn)重要，因爲它直接影響到(dào)物聯網傳感器的電池壽命。您可以通過調整數據傳輸的頻率或傳輸更少的數據量來(lái)管理(lǐ)功耗。無論如何，功耗和(hé)電源都需要初步估計(jì)。

4、估計(jì)數據收集的頻率

功耗和(hé)傳感器壽命也(yě)将取決于數據收集的頻率。爲了(le)實現(xiàn)價值，您需要多長時(shí)間收集一次數據？

5、考慮傳感器的安裝細節

傳感器的安裝可能(néng)需要複雜(zá)的操作(zuò)，或者由于其位置而相對(duì)簡單。這(zhè)是您必須與物聯網解決方案提供商讨論的另一個重要方面。

基于物聯網的先進農(nóng)業監測系統降低(dī)了(le)成本，最大(dà)限度地提高(gāo)了(le)效率，幫助農(nóng)民做出數據驅動的決策，并最終推動作(zuò)物和(hé)畜牧業實踐達到(dào)更高(gāo)的道(dào)德和(hé)專業水(shuǐ)平。盡管實施智能(néng)監測系統需要時(shí)間和(hé)投資，但(dàn)從(cóng)長遠來(lái)看(kàn)，這(zhè)通常是值得的。