农场的物联网:无人机和传感器提高产量

农民已经开始依靠物联网来帮助他们节约用水,选择适量的肥料,并了解远方植物的生长状况。

随着仪器和网络技术的结合,从喷气发动机到啤酒厂,人们对一切事物的操作都有了前所未有的全新可视性,因此越来越难找到没有受到新兴物联网影响的经济部分。

甚至像农业这样传统的商业部门也开始改变,以应对连接传感器和机器的可用性。我们采访了三位正在工作的农业专业人士,以了解物联网技术如何改变他们的工作方式。

用无人机清点植物

在弗吉尼亚理工大学(Virginia Tech)研究作物和土壤科学的研究生Caleb Hinkle认为,农业物联网意味着简化和新功能。他的工作集中在作物比较研究上,而他进行这些比较的主要物联网工具之一就是无人机摄影。可以对照片进行分析,以确定大量小地块的植物数量和表面积,以比较哪些农艺方法可产生最佳效果。

摄像无人机是PrecisionHawk智能农业软件系统的一部分,与GPS卫星连接获取精确定位数据,并通过Wi-Fi将信息发回PrecisionHawk应用。Hinkle可以简单地在测试农场上指定特定的地块,为无人机制定飞行计划,并以比以前更快的速度收到该地区的精确地图。

“以前,我们会在10分钟内拍摄500张照片。然后你就会得到500张在太空中定位的图像,需要在没有错误和问题的情况下拼接在一起。”他说道。这一过程过去需要一个多小时,而新系统将其缩短到20分钟。

Hinkle说,使用PrecisionHawk的系统,这些数据也更易于细分和分析。而先进的摄像机可以比人眼看到更多的波长,特别是在近红外光谱中,我们可以收集到更多的信息。他说:“利用他们的索引,我们可以对字段进行分类;有的测试越来越好,有的测试越来越差。”。

数据的分析无疑是复杂的,但结果是相对深入地了解试验作物健康的相对简单的方法。成功的无人机飞行不仅可以对植物进行计数,还可以按大小自动对它们进行分类,甚至可以根据它们是否是健康的颜色对其生命力进行初步评估。

定量供水

对于内布拉斯加州西南部干旱地区的农民罗瑞克·鲍曼(Roric Paulman)来说,农业物联网帮助他解决了一个至关重要的问题——水。他的农场占地约8500英亩,种植玉米、土豆和甜菜等农作物。鲍曼五分之四的土地是用从奥格拉拉含水层抽取的地下水来灌溉的。考虑到气候,内布拉斯加州是全国灌溉量最大的州,该州对地下水使用征税,使其成为保尔曼成本的主要来源。他说:“保护和管理工作与技术密切相关。”

被Paulman描述为嵌入式传感器的“主机”,可以测量土壤的特定质量,实时绘制温度、湿度等方面的变化。在播种机和其他工作车辆上使用类似的仪器可以提供更细粒度的数据。

这一数据使人们能够更明智地作出决策,决定在哪里最好地利用有限的可用地下水,从而尽量减少使用地下水的费用。根据鲍曼的说法,这不再是简单地最大化每滴水的产量。

他说:“对这种技术的利用,甚至可能使用更少的作物来提供更好的投资回报。”。

Paulman在他的日常运营中使用了许多不同的农业物联网系统。农场通常由相对较少的人经营,这意味着每个工人必须同时承担大量工作,这使得在选择要集成哪些应用程序或产品时,易于使用成为关键的考虑因素。

“在这么大的技术变革中,95%的决定都是我和我儿子做出的。我们没有时间回到桌面或者聊天,”他说。“我们不会关注技术,除非它直接出现在你的手机上。”

施多少肥料

理查德·弗拉特曼(Richard Flatman)是塔比尔克酿酒厂(Tahbilk Winery)的葡萄栽培专家。塔比尔克酿酒厂在澳大利亚东南部经营着四个独立的葡萄园。土壤质量和监测是他主要关注的问题,因此,他渴望为此目的而实现农业物联网系统。

他说:“我在一个远离主酿酒厂的葡萄园里工作,所以我会根据屏幕上看到的情况做出很多葡萄园的决定。”。葡萄园的每一个区域都得到了不同的处理,例如,获得的水量,向水中添加了多少肥料,以及它需要亲自管理的程度。

Tahbilk的系统由澳大利亚另一家名为The Yield的公司购买并部分管理。该系统由13个土壤传感器和4个气象站组成,用于报告葡萄园下面四个不同层次的湿度数据,以及温度、风速和太阳辐射等地表信息。每隔15分钟,传感器通过6-LoWPAN将数据发送到本地网关,网关将收集到的结果报告给The Yield云。

与Roric Paulman的内布拉斯加州农场一样,主要优点是节省了灌溉费用,即使面对酿酒厂自安装系统以来经历的特别炎热和干燥的季节也是如此。据Flatman说,从去年9月到12月,葡萄园的降雨量只有同期平均降雨量的20%,但公司能够减少灌溉用水。按照整个生长季节推算,这相当于节省了超过81,000美元。

他说:“这不仅仅获得经济效益,”。 “ Tahbilk是一家非常环保的公司,该公司始终愿意为环境保护而投资。”

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