來源：ST社區(qū)

物聯(lián)網(wǎng)（IOT）技術的出現(xiàn)，在很大程度上改變我們生活的世界：更高效的工業(yè)生產(chǎn)、汽車聯(lián)網(wǎng)和智慧城市等都是物聯(lián)網(wǎng)技術的最直接現(xiàn)實體現(xiàn)，但是，物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)中的應用可能會產(chǎn)生更為深遠的影響。

預計到2050年，全球人口將達到96億，甚至更多。因此，為了養(yǎng)活這么多的人口，農(nóng)業(yè)必須擁抱物聯(lián)網(wǎng)技術才能有出路。特別是，針對不斷出現(xiàn)的氣候異常變化等挑戰(zhàn)，以及傳統(tǒng)集約化農(nóng)業(yè)帶來的環(huán)境影響，農(nóng)業(yè)高效生產(chǎn)的需求顯得日益迫切。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農(nóng)業(yè)將使種植者和農(nóng)民減少浪費，并在一定程度上提高生產(chǎn)力，物聯(lián)網(wǎng)技術應用的范圍涵蓋了從所用肥料的數(shù)量甚至到農(nóng)用車輛的行程等各個節(jié)點。

那么，問題來了，什么是智慧農(nóng)業(yè)？智慧農(nóng)業(yè)是一種資本和技術密集型系統(tǒng)，能夠可持續(xù)為人們提供健康安全的農(nóng)產(chǎn)品?，F(xiàn)代ICT（信息和通信技術）在農(nóng)業(yè)中的應用，主要有以下幾個方面：

在基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中，借助各式各樣的傳感器（光照強度、空氣濕度、空氣溫度、土壤濕度等）和灌溉系統(tǒng)的自動化，建立起一個用于監(jiān)測作物生產(chǎn)區(qū)域的信息化系統(tǒng)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者可以從任何地方監(jiān)測田間條件的變化，與傳統(tǒng)方法相比，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)是高效、可靠且便捷的。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)的應用，不僅僅以傳統(tǒng)的大型農(nóng)業(yè)作業(yè)為目標，而且還可能成為提升農(nóng)業(yè)中其他日益增長或普遍趨勢的新杠桿，如有機農(nóng)業(yè)、家庭農(nóng)業(yè)等。

就環(huán)境問題而言，智慧農(nóng)業(yè)在帶來巨大的環(huán)境收益的同時，包括更高為節(jié)約的用水量、更少的農(nóng)資投入和優(yōu)化的農(nóng)業(yè)植保作業(yè)。現(xiàn)在，我們來討論基于物聯(lián)網(wǎng)技術的智慧農(nóng)業(yè)主要應用。

1、精準耕作

也被稱為精準農(nóng)業(yè)，精準耕作被認為是在牲畜飼養(yǎng)和農(nóng)作物種植的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐中更加可控和更加準確的方法，在這種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理方法中，關鍵部分是通過IT技術和各種傳感器、控制系統(tǒng)、機器人、自動化硬件等去實現(xiàn)高效和精準的監(jiān)測與控制。

精準農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)領域最核心的應用之一，世界各地的許多組織都在利用這一技術。美國CropMetrics是一家專注于超現(xiàn)代農(nóng)業(yè)解決方案的精準農(nóng)業(yè)組織，專注于精確灌溉的管理，其技術手段包括VRI（可變速率灌溉）優(yōu)化、土壤濕度探測器、虛擬優(yōu)化器PRO等，其中，VRI（可變速率灌溉）可最大限度地提高農(nóng)田灌溉的水資源利用效率；土壤濕度探測技術提供了完整的農(nóng)藝技術支持，并提出了優(yōu)化水資源利用效率的建議；虛擬優(yōu)化器PRO將各種水資源管理技術整合到一個基于云計算的集中位置，專為農(nóng)業(yè)專家顧問和種植者設計，通過復雜的算法確保灌溉的精確。

2、農(nóng)業(yè)無人機

隨著時間的推移，技術也日新月異，農(nóng)業(yè)無人機就是一個很好的例子。在今天，農(nóng)業(yè)是納入無人機作業(yè)的主要行業(yè)之一，無人機在農(nóng)業(yè)中的使用方式一般是作物健康評估、作物監(jiān)測、農(nóng)藥噴灑、播種以及田地分析等。

使用無人機的優(yōu)勢在于，通過集成的GIS地圖完成作物健康成像，易用可靠，節(jié)省時間和提高效率，通過實時數(shù)據(jù)采集和處理，無人機技術將給傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)帶來了革命性的改造。

美國的PrecisionHawk是一個使用無人機用于農(nóng)田成像、測繪和傳感數(shù)據(jù)采集的組織，這些無人機在執(zhí)行飛行任務中進行監(jiān)測和觀測，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者只需要在電腦上輸入要調(diào)查區(qū)域的有關參數(shù)，并選擇高度或地面分辨率，就可以得到一份精確的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域圖像和監(jiān)測數(shù)據(jù)。從無人機獲取數(shù)據(jù)中，我們可以獲得有關植物健康指數(shù)、產(chǎn)量預測、植物高度測量、冠層覆蓋測繪、野外水分測繪、探測報告、儲存測量、葉綠素測量、作物氮含量、排水測繪、雜草壓力測繪等等信息。除此以外，無人機在飛行過程中會收集多光譜熱成像數(shù)據(jù)和視覺圖像，完成任務之后，會自動降落在起飛的同一位置。

3、畜牧監(jiān)測

大型畜牧農(nóng)場主可以利用無線物聯(lián)網(wǎng)技術收集有關其牛的位置、福祉和健康狀況的數(shù)據(jù)。這些信息有助于他們識別生病的動物，從而將它們與畜群分開，從而防止疾病的傳播。

JMB北美公司為牛的養(yǎng)殖者提供奶牛監(jiān)測解決方案，可以幫助養(yǎng)殖者識別懷孕和即將分娩的奶牛。有趣的是，母牛在生產(chǎn)的時候，傳感器在會在羊水膜破裂時被排出，同時會向養(yǎng)殖者發(fā)送提醒信息。

4、智能溫室

溫室是一種有助于提高蔬菜、水果等作物等產(chǎn)量的方法。溫室可以通過人工干預或控制器制來控制環(huán)境參數(shù)，不可否認，由于人工干預有時因為不及時，或者操作失誤，會導致生產(chǎn)的損失、能源損失，也會提升人工成本，因此這類方法效果并非最優(yōu)選擇。而智能溫室可以在物聯(lián)網(wǎng)技術的幫助下進行自動及智能化運行，可以智能地監(jiān)測以及控制溫室小氣候，無需手動干預。

為了控制智能溫室中的環(huán)境，考慮到農(nóng)業(yè)的環(huán)境變化較大的原因，會使用到與工業(yè)中要求不同傳感器。當使用物聯(lián)網(wǎng)對不同采集及控制點進行連接時，我們可以通過云服務器來遠程訪問系統(tǒng)。在溫室內(nèi)部，云服務器還啟用數(shù)據(jù)處理并應用控制等自動化操作，這避免了持續(xù)手動的監(jiān)控，這種設計以最少的人工干預為農(nóng)民提供了成本與效益最佳的解決方案。

美國的Illuminum Greenhouses是從事噴滴灌安裝和溫室農(nóng)業(yè)技術的組織，它通過太陽能供電的物聯(lián)網(wǎng)傳感器來建造現(xiàn)代化且經(jīng)濟實惠的溫室，通過這些傳感器，溫室狀態(tài)和作物用水量都可以通過短信或在線門戶向種植者進行提醒與指導，同時，配備的自動化灌溉也是在這類溫室中進行的。分布在溫室中的物聯(lián)網(wǎng)傳感器實時提供光照水平、氣壓、濕度和溫度的信息，電腦會對采集到的信息進行計算，并可實現(xiàn)自動控制執(zhí)行器打開窗戶、打開補光燈、控制加熱器或開啟風扇等措施，所有的這些操作指令全部通過WiFi信號進行傳輸。

因此，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應用使種養(yǎng)殖者能夠高效收集有意義的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，通過智能技術來提高其生產(chǎn)的競爭力和可持續(xù)性。

審核編輯黃昊宇