智能农业:农业的未来

“智能农业”是一个新兴概念,指的是利用物联网、机器人、无人机和人工智能等技术管理农场,以提高产品的数量和质量,同时优化生产所需的人力。

物联网(IoT)不仅提供了一种更好地衡量和控制农场灌溉和肥料等生长因素的方法,它还将彻底改变我们对农业的看法。在这篇文章中,我将解释什么是智能农场以及物联网将影响农业的未来。

什么是智能农业?

智能农业(Smart Farming)是一个新兴的概念,它指的是使用现代信息和通信技术来管理农场,以增加产品的数量和质量,同时优化所需的人工。

目前农民可利用的技术包括:

1)传感器:土壤,水,光线,湿度,温度管理

2)软件: 针对特定农场类型或与用例无关的物联网平台的专用软件解决方案

3)连接:蜂窝,LoRa等

4)定位:GPS、卫星等

5)机器人技术:自动拖拉机、加工设备等。

6)数据分析:独立的分析解决方案、用于下游解决方案的数据管道,等等。

有了这些工具,农民不用亲自下地就能监测田间情况,并为整个农场或某种作物做出战略决策。

智能农业的驱动力是IoT,它连接了农场中集成的智能机器和传感器,从而使农业过程由数据驱动和支持数据。

基于物联网的智能农业循环

物联网的核心是你可以从事物(“T”)中提取并通过互联网(“I”)传输的数据。为了优化耕作过程,农场上安装的物联网设备应以重复的周期收集和处理数据,使农民能够对环境条件中出现的问题和变化作出快速反应。智能农业遵循这样一个循环:

1)观察

传感器记录来自农作物,牲畜,土壤或大气的观测数据。

2)诊断

传感器的值被提供给一个云托管的物联网平台,该平台带有预定义的决策规则和模型(也称为“业务逻辑”),以确定被检查对象的状况,并确定任何缺陷或需求。

3)决策

在发现问题之后,用户和/或物联网平台的机器学习驱动组件确定是否有必要进行特定位置的处理,如果需要,则确定哪些。

4)行动

最终用户评估并采取措施后,该循环将从头开始重复。

农业问题的物联网解决方案

许多人认为物联网可以为从种植作物到林业的所有农业领域增加价值。在这篇文章中,我们将讨论物联网可以彻底改变农业的两个主要领域:

1)精准农业

精准农业或精确农业是基于物联网的方法的总体概念,使农业更加可控和精确。简而言之,植物和牲畜可以精确地获得所需的治疗,由机器以超人的精确度决定。与传统方法最大的不同是,精准农业允许对每平方米、甚至每棵植物/动物做出决定,而不是对一块田地做出决定。

通过精确测量田间变化,农民可以提高农药和化肥的有效性,或者选择性地使用它们。

2)精准畜牧业

与精准农业一样,智能畜牧业技术使农民能够更好地监控单个动物的需求并相应地调整其营养,从而预防疾病并增强畜群健康。

大型农场主可以使用无线物联网应用程序来监视牲畜的位置和健康状况。利用这些信息,他们可以识别患病的动物,从而可以将它们与畜群分开,以防止疾病传播。

智能温室自动化

传统温室通过人工干预或比例控制机制对环境参数进行控制,往往造成生产损失、能量损失和人工成本增加。

物联网驱动的智能温室可以智能地监视和控制气候,从而无需人工干预。根据作物的具体要求,部署各种传感器来测量环境参数。该数据存储在基于云的平台中,以最少的人工干预进行进一步的处理和控制。

农业无人机

农业是将地面和空中无人机用于作物健康评估、灌溉、作物监测、作物喷洒、种植、土壤和田间分析等领域的主要垂直领域之一。

由于无人机在飞行时收集多光谱、热图像和视觉图像,因此它们收集的数据为农民提供了一系列指标的见解:植物健康指数、植物计数和产量预测、植物高度测量、冠层覆盖图、田间水塘图、侦察报告、库存量测量,叶绿素测定、小麦含氮量测定、排水图、杂草压力图等。

重要的是,基于物联网的智能农业不仅针对大规模的农业经营;它还可以为农业的新兴趋势增加价值,如有机农业、家庭农业,包括养殖特定的牛和/或种植特定的培养物、保存特定或优质品种等,并提高对消费者、社会和市场意识的高度透明的农业。

粮食和农业互联网(IoF2020)

欧盟委员会的2020年粮食和农业互联网(IoF2020)项目是Horizon 2020年工业领导力计划的一部分,它通过研究和定期会议探讨了物联网技术在欧洲粮食和农业行业中的潜力。

物联网让人们相信,由传感器、驱动器、摄像机、机器人、无人机和其他联网设备组成的智能网络,将给农业带来前所未有的控制和自动化决策,使这个历史最悠久的行业形成一个持久的创新生态系统成为可能。

第三次绿色革命

智能农业和物联网驱动的农业为所谓的第三次绿色革命铺平了道路。

继植物育种和遗传学革命之后,第三次绿色革命正在接管农业。这场革命利用了数据驱动分析技术的综合应用,如精密农业设备、物联网、大数据分析、无人机、机器人技术等。

这场智能农业革命描绘了未来,农药和化肥的使用量将下降,而整体效率将提高。物联网技术将实现更好的食品可追溯性,进而提高食品安全性。它还将有利于环境,例如,通过更有效地利用水,或优化处理和投入。

因此,基于一种更精确、更节约资源的方法,智能农业在提供一种更高效、更可持续的农业生产形式方面具有真正的潜力。新的农场将最终实现人类永恒的梦想。它将养活我们的人口,到2050年,我们的人口可能会激增到96亿。

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