利用物聯網應用實現農業智能化

現代農民面臨著前所未有的挑戰，從養活世界快速增長的人口、最大限度地利用可用土地，到應對氣候不確定性和補充過度使用的土壤中的養分。從歷史上看，技術創新總是使農民能夠應對新的挑戰，今天也不例外；特別是，農民正在采用智能農業技術，例如精準農業、牲畜可穿戴設備和智能灌溉。

使這些方法成為可能的關鍵技術是物聯網 (IoT)，其形式是通常連接到農業設備或動物上的設備，可以實時跟蹤和向農民傳遞有價值的數據，幫助他們提高產量、改善牲畜健康和節約用水，以及許多其他好處。

每個支持物聯網的農業應用的組件

支持物聯網的智能農業應用利用傳感器、網關和模塊的組合。傳感器收集環境或系統條件，并通過網關通過互聯網將這些信息傳輸給農民。網關（必須堅固耐用以承受惡劣條件并具有足夠的電池壽命以在農業環境中充分發揮作用）是提供對傳感器網絡和攝像頭的訪問的重要解決方案鏈接，使數據從一個網絡流向另一個網絡。最后，物聯網模塊確保從網關到蜂窩網絡、傳感器和其他現場設備的連接。

還值得注意的是，不同的智能農業應用之間存在相當大的重疊。這些物聯網驅動的農業應用之間最常見的相似之處可能是它們利用了遠程監控和傳感功能。具體而言，物聯網連接設備可幫助農民隨時了解整個農業運營中不斷變化的條件，使他們能夠訪問優化農業流程所需的實時數據。

精準農業

精準農業是一種物聯網驅動的農業方法，它允許農民觀察、測量和應對波動變量，從而提高作物產量，同時最大限度地減少浪費。例如，精準農業解決方案將向農民發送有關土壤條件、營養缺乏和降水的及時警報，這些警報可能意味著作物的歉收和成功。這些方法還允許農民測量和應對田間和田間變異，并監測害蟲行為和交配模式。此外，通過精準農業應用，農民可以利用歷史數據和趨勢來了解要種植哪些種子、最理想的種植時間和收獲時間。

精準農業還可以應用于跟蹤農業設備，如跟蹤器和收割機。在這方面，農民可以使用物聯網設備跟蹤偏遠地區車輛的位置。這種技術也是防止盜竊的一個很好的防御手段。其他警報，如狀態更新，可以防止設備在應該運行時閑置。同樣，這些通知可以告訴農民這些機器的運行狀況，例如發動機溫度是否過高。此類警報可幫助農民減少昂貴的維修，提高設備的正常運行時間和使用壽命，從而改善環境管理。

智能灌溉

另一個支持物聯網的農業應用是智能灌溉，它可以實現更精確的水監測和管理，幫助農民最大限度地提高效率并減少浪費，確保作物產量更好、更穩定。與之前的應用非常相似，物聯網連接的灌溉系統會生成實時數據，幫助農民深入了解他們的用水情況。這些數據驅動的見解使農民能夠準確地安排灌溉，防止利用不足或過度澆水。

一些最先進的智能灌溉系統是自主的。如果其中一個系統檢測到泄漏，它不僅會向農民發出警報，還會自動關閉受影響管道的水，以最大限度地減少水損失。同樣，如果智能灌溉系統通過傳感數據確定土壤濕度水平過低，無法實現最佳作物生長，它可以啟動噴水器。這些創新還可以幫助農民遵守法規，避免昂貴的罰款，同時造福環境。

牲畜可穿戴設備

正如精準農業幫助農民優化作物產量一樣，物聯網設備也可以讓農民在出現任何問題時立即采取行動，從而顯著改善牲畜的健康狀況。特別是，農民會將帶有連接傳感器的可穿戴設備連接到牲畜身上。這些可穿戴監測設備將數據傳輸到云端，讓農民可以遠程監測許多變量。

例如，農民可以觀察牲畜的生命體征（例如心率、體溫等），以便在這些問題影響牛群或羊群的整體健康之前發現和解決疾病等問題。可穿戴物聯網設備還可以跟蹤牲畜的繁殖周期和產犢情況，以促進安全、成功的結果。同樣，農民可以使用這些物聯網可穿戴解決方案來監控牲畜的實際位置，幫助找到生病或失蹤的動物并優化放牧模式。最終，這些物聯網技術可以促進動物更健康，從而生產出質量更好的雞蛋、牛奶、肉類等。

物聯網的關鍵要素：連接性

物聯網支持的農業應用是游戲規則改變者，將徹底改變農業并幫助解決當今的許多挑戰。然而，它們的功能依賴于無線技術，如蜂窩 LPWA 和 4G、Wi-Fi 和藍牙。如果沒有穩定的連接，物聯網設備和傳感器就無法收集或傳輸數據。為此，農民必須確保他們的物聯網部署能夠持續使用這些無線技術。值得慶幸的是，隨著連接成本的下降，蜂窩覆蓋范圍繼續擴大到美國，這可能會在不久的將來增加這些有價值的物聯網驅動的農業應用的普及率。

作者：Greg Oppenheim

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