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可優化農業生產力的智慧農業監控解決方案

2020-04-01 15:39:45  來源:物聯之家網

摘要:在本文中,我們將仔細研究現有農業監測解決方案的范圍,探索它們在各個農業子領域中的好處,并概述采用這些解決方案的大致計劃。
關鍵詞: 人工智能 物聯網
在所有物聯網解決方案中,智慧農業系統無疑會脫穎而出。作為全球經濟的核心領域之一,農業也擁有很具活力的物聯網采用率。這個領域有充分的理由接受創新:到2050年,全球人口預計將達到100億。

 

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鑒于這樣的前景,很難忽略農業監測的重要性。顯然,那些使用農業監測系統的公司將獲得顯著的競爭優勢。

 

在本文中,我們將仔細研究現有農業監測解決方案的范圍,探索它們在各個農業子領域中的好處,并概述采用這些解決方案的大致計劃。

 

當前的農業挑戰

 

農業被認為是很具資源和勞動密集型的產業之一。農民今天面臨的挑戰包括但不限于以下方面:

 

  • 機械定期維護

 

農業產業嚴重依賴機械。維護操作,即使是定期安排,也會浪費時間并影響預算。但是,盡管如此,仍無法消除不可預測性因素。一旦機械意外故障,通常會導致意外停機。

 

  • 正確的用水估算

 

作物生長需要水,但用水量取決于土壤濕度水平。為了測量這些水平,農民必須到田間進行常規的人工觀測——或者,他們可以使用智能傳感技術,這種技術目前更精確、方便、省時。

 

  • 消除水資源浪費和間接費用

 

未能收集準確的土壤濕度信息可能會導致作物缺水或過度澆水。澆水不足的作物干燥且脆弱,但過度澆水會造成水資源浪費,并且會導致不可預測的費用。

 

  • 估算正確的種植時間

 

每種作物都有自己的合適種植時間,具體取決于一系列環境因素。然而,如果沒有準確的數據,通常很難正確估計該時間。

 

  • 測量土壤溫度和濕度

 

土壤溫度和濕度水平是農民需要收集的關鍵指標,以評估作物狀況并采取適當行動。不幸的是,如果沒有物聯網農業監測系統,通常無法正確測量它們。

 

  • 害蟲防治

 

成功的害蟲控制包括檢測害蟲、它們的位置、活動和行為模式,這是農民必須面對的另一個挑戰。可以理解,如果沒有基于物聯網的害蟲防治系統,這一挑戰也很難應對。

 

智慧農業監測解決方案

 

IBM預測,到2050年底,物聯網的使用將使農民的生產效率提高70%,因此,總的來說,未來看起來是樂觀的。不管怎樣,物聯網在緩解農民經常面臨的痛苦方面可以提供很多幫助。

 

科技農業是一個蓬勃發展的產業,并且到今天為止,一系列廣泛的智慧農業系統使農民能夠應對日常挑戰。種植、澆水、作物收獲和病蟲害防治——農田監測收集了一系列農民可以有效管理這些任務的指標。

 

以下是智慧農業監測解決方案的一些示例以及它們的工作原理。

 

  • 土壤狀況監測

 

土壤狀況是幫助農民決定合適的播種時間和作物收成時間的重要指標。通過物聯網傳感器進行土壤狀況監測,農民可以立即收到有關土壤水分和鹽分警報。其他指標包括土壤溫度和空氣溫度:正確估計它們可以使農民規劃澆水時間,并知道何時會出現蟲害。

 

土壤狀況監測需要硬件和軟件系統的結合,來實時運行,并提醒用戶任何重大變化。

 

這種解決方案的一個例子是CRoPx,一個用于農業遠程監測的科技農業平臺。它使用智慧農業傳感器收集數據,并使用云基礎設施進行數據處理和存儲,以可讀格式將數據傳送到用戶的計算機或智能手機上。

 

  • 氣象監測

 

農業氣象監測是物聯網最常用的應用領域之一。在農作物種植中,產量很大程度上依賴于環境,而環境本身是不穩定的。位于野外的天氣監測解決方案(例如氣象站使用的解決方案)可以提醒農民不斷變化的天氣狀況——溫度、降水、濕度、太陽輻射和風速。

 

PycnoallMETEOSmart Element這樣的天氣監測平臺是生動的例子,展示了智能傳感技術是如何幫助將有效的天氣通知發送到農民的筆記本電腦和智能手機上,使他們能夠立即采取行動。

 

  • 溫室自動化系統

 

脆弱而敏感的溫室生態系統需要持續的維護和控制。GrowlinkFarmappGreenIQ等溫室自動化智慧農業解決方案展示了遙感技術在農業中的應用。它們有助于維持優秀的小氣候條件,并管理照明、濕度、二氧化碳和溫度水平。即時警報和增加的管理能力很大限度地提高溫室種植的效率。

 

  • 作物監測系統

 

隨著作物的生長和成熟,可能會出現許多問題:生病、蟲害或不利的環境條件可能會在農民注意到之前造成無法挽回的傷害。(來源物聯之家網)智能傳感技術應用于作物監測,可以收集農作物狀態的指標(溫度、濕度、健康),并在出現任何問題時使農民能夠及時采取措施。

 

此外,Semiosrable等系統有助于檢測作物何時成熟,使農民能夠規劃準確的收獲時間。

 

  • 數字蟲害管理

 

病蟲害是農民經常面臨的一些痛苦。知道蟲害何時到達可能是一項挑戰,但如果不經常去田間,也無法確定它們的活動和位置。智慧農業監測系統可以解決這些問題。此外,它們還幫助分配每種情況下消除蟲害所需的確切農藥數量。

 

諸如Strider之類的物聯網蟲害檢測系統可以對昆蟲進行計數,并使用昆蟲攝影頭和直接放置在田間的農作物蟲害檢測傳感器實時確定其位置。像FieldinDTN這樣的農業科技公司為基于物聯網的蟲害控制提供了類似的解決方案。

 

  • 牲畜監測系統

 

除了作物和天氣監測之外,農業監測解決方案也在畜牧業中得到了更廣泛的應用。通過將先進的物聯網硬件(例如基于智能傳感技術的可穿戴設備)與比較新的物聯網軟件相結合,使Cowlar等農業技術解決方案可幫助保護牲畜。

 

SCR是另一家專門從事農業遠程監測的公司,它使用奶牛頸圈來跟蹤奶牛的健康狀況、位置和活動。農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整個牛群健康的見解。

 

  • 端到端農場管理系統

 

從溫室到牧場,整個農場區域都可以容納智慧農業傳感器,這些傳感器充當重要數據的收集點,以構建功能強大、涵蓋面廣的農場管理系統。當然,此類系統應利用高級數據分析軟件,并與會計和采購數據庫無縫集成,以提供見解并充分展示其分析潛力。

 

CropioFarmlogs是基于物聯網農業監測為遠程農場管理提供端到端農業技術解決方案的公司。

 

在農業中使用物聯網監測解決方案的好處

 

物聯網監測解決方案的使用有以下原因:

 

  • 生產力最大化

 

利用物聯網進行農業作物監測,并及時采取措施消除常見威脅,可提高作物產量。在畜牧業中,物聯網監測的使用也有助于很大限度地提高生產力。

 

  • 提高質量

 

物聯網監測系統有助于維持優秀條件,以確保更好的作物質量。例如,農業中的天氣監測有助于估算種植高質量作物所需的水、化肥和營養物質的準確供應。(來源物聯之家)與其他產品相比,使用物聯網監測系統種植的農產品也更符合市場規范。

 

  • 減少對農藥的需求

 

農藥不僅有毒,而且還涉及費用。智能蟲害監測系統大大減少了對農藥的需求、所涉及的費用以及化學品對環境和人類健康的影響。

 

  • 可預測性和控制

 

在實時農業監測的驅動下,數據分析可以預測合適的收獲時間,并確保供應合同的安全性。隨著時間推移,農民對市場的控制有助于使農業生產流程更易于管理。

 

  • 更高的銷售價格

 

顯然,使用比較新的農業技術種植的更綠色、更健康的產品將具有更高的銷售價格,并最終帶來更多的收入。

 

  • 未來預測

 

通過收集和處理智慧農業數據,農民可以預測土壤和環境的未來狀態,并規劃明年的作物。因此,預測分析使他們能夠做出經過計算的農場管理決策,并為未來幾年做計劃。

 

開發物聯網監測解決方案的第一步

 

不是所有現成的智慧農業解決方案都能滿足您的個人需求。有時,必須為每個特定農場定制一個最優的物聯網系統。那么,開發農業科技解決方案的優秀方法是什么?

 

從認識到物聯網農業監測的重要性,到實施智慧農業解決方案將包括以下五個步驟:

 

1、定義您的目標

 

每個農場都有需要監測的敏感區域:如果您生活在極度干燥的氣候中,土壤濕度監測可能是您的首要目標。您想要實現的關鍵目標最終將決定一切——從傳感器結構到物聯網解決方案的軟件架構。

 

2、確定數據傳輸技術

 

智慧農業監測就是從數據中收集見解,但是您在現場收集的數據必須傳輸到處理單元。數據傳輸技術的選擇取決于數據傳輸的距離。

 

例如,如果只有大約10米,則可以通過藍牙完美傳輸數據。如果距離為幾公里,則使用低功耗廣域網(LPWAN)可能更合適。

 

3、確定關鍵電源

 

數據傳輸距離也很重要,因為它直接影響到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管理功耗。無論如何,功耗和電源都需要初步估計。

 

4、估計數據收集的頻率

 

功耗和傳感器壽命也將取決于數據收集的頻率。為了實現價值,您需要多長時間收集一次數據?

 

5、考慮傳感器的安裝細節

 

傳感器的安裝可能需要復雜的操作,或者由于其位置而相對簡單。這是您必須與物聯網解決方案提供商討論的另一個重要方面。

 

基于物聯網的先進農業監測系統降低了成本,很大限度地提高了效率,幫助農民做出數據驅動的決策,并最終推動作物和畜牧業實踐達到更高的道德和專業水平。盡管實施智能監測系統需要時間和投資,但從長遠來看,這通常是值得的。


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責編:jiaxy
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