農業物聯網：智能農業的8個技術使用案例

隨著物聯網（IoT）的日益普及，互聯設備已經滲透到我們生活的方方面面，從健康和健身、家庭自動化、汽車和物流，到智能城市和工業物聯網。

因此，物聯網、互聯設備和自動化將在農業中得到應用，并因此極大地改善其幾乎所有方面，這是合乎邏輯的。當自動駕駛汽車和虛擬現實不再是科幻小說中的幻想，而是每天都在發生的時候，一個人怎么還能依靠馬和犁呢？

在過去幾十年中，農業經歷了一系列技術變革，變得更加工業化和技術驅動。通過使用各種智能農業設備，農民可以更好地控制飼養牲畜和種植作物的過程，使其更具可預測性，并提高其效率。

這與消費者對農產品日益增長的需求一起，推動了智能農業技術在全世界的擴散。2020年，物聯網在農業領域的市場份額達到56億美元。

在本文中，我們將探討農業中的物聯網使用案例，并檢查它們的好處。因此，如果你正在考慮投資智能農業，或計劃為農業構建物聯網解決方案，請立即投入。

什么是智能農業？定義和市場規模

現代農業有很多種說法。例如，AgriTech指的是技術在農業中的應用。

另一方面，智能農業主要用于表示物聯網解決方案在農業中的應用。那么，什么是使用物聯網的智能農業？通過使用物聯網傳感器收集環境和機器指標，農民可以做出明智的決策，并改善他們工作的幾乎每個方面——從牲畜到農作物種植。

例如，通過使用智能農業傳感器來監測作物的狀態，農民可以準確地確定他們必須使用多少農藥和肥料才能達到最佳效率。智能農業的定義也是如此。

盡管智能農業物聯網和工業物聯網一般都不如消費者連接設備那么受歡迎；然而，市場仍然充滿活力。物聯網解決方案在農業領域的應用不斷增長。即，2019冠狀病毒疾病對農業市場占有率有積極影響。供應鏈的中斷，以及合格工人的短缺，已將其復合年增長率推高至9.9%。事實上，根據最近的報告，智能框架市場份額將達到2021美元62億美元。

由于市場仍在發展，愿意加入的企業仍有大量機會。在未來幾年內為農業生產物聯網產品可以讓你成為一個早期采用者，從而幫助你為成功鋪平道路。

但是，為什么你應該首先考慮建立一個面向農業的物聯網應用程序？

智能農業的好處：物聯網如何塑造農業

技術和物聯網有可能在許多方面改變農業。也就是說，物聯網可以通過5種方式改善農業：

智能農業傳感器收集的數據，數噸數據，例如天氣條件、土壤質量、作物生長進度或牛的健康。這些數據可用于跟蹤企業的總體狀況，以及員工績效、設備效率等。

更好地控制內部流程，從而降低生產風險。預見產品產量的能力使你能夠規劃更好的產品分銷。如果你確切地知道你將收獲多少作物，你可以確保你的產品不會到處都是未售出的。

成本管理和廢物減少得益于對生產的加強控制。如果能夠看到作物生長或牲畜健康方面的任何異常情況，你將能夠減輕失去產量的風險。

通過流程自動化提高業務效率。通過使用智能設備，您可以在整個生產周期內自動化多個過程，例如灌溉、施肥或害蟲控制。

提高了產品質量和銷量。通過自動化實現對生產過程的更好控制，并保持作物質量和生長能力的更高標準。

因此，所有這些因素最終都會帶來更高的收入。

現在，我們已經概述了物聯網如何在農業領域得到有利的應用，讓我們看看列出的好處如何在現實生活中得到應用。

農業物聯網使用案例（附示例）

農業上有許多類型的物聯網傳感器，以及物聯網在農業上的一般應用：

1.氣候條件監測

最受歡迎的智能農業設備可能是氣象站，它結合了各種智能農業傳感器。它們位于整個領域，從環境中收集各種數據，并將其發送到云端。提供的測量可用于繪制氣候條件圖，選擇合適的作物，并采取必要的措施提高其能力（即精準農業）。

2.溫室自動化

通常，農民使用人工干預來控制溫室環境。物聯網傳感器的使用使他們能夠獲得有關溫室條件的準確實時信息，如照明、溫度、土壤條件和濕度。

除了獲取環境數據外，氣象站還可以自動調整條件以匹配給定參數。具體來說，溫室自動化系統使用類似的原理。

智能灑水控制器是一個有趣智能農業傳感器的產品。它允許您遠程管理灌溉和照明系統。

3.作物管理

農業中的另一種物聯網產品和精準農業的另一個要素是作物管理設備。就像氣象站一樣，它們應該被放置在田間，以收集特定于作物種植的數據；從溫度和降水到葉水勢和整體作物健康。

因此，你可以監測你的作物生長和任何異常，以有效地防止任何疾病或侵擾，可能會損害你的產量。

4.牛只監測和管理

就像作物監測一樣，可以將物聯網農業傳感器連接到農場上的動物身上，以監測它們的健康和日志性能。牲畜跟蹤和監測有助于收集有關牲畜健康、福祉和實際位置的數據。

例如，這種傳感器可以識別生病的動物，這樣農民就可以將它們與畜群分開，避免污染。使用無人機實時追蹤牲畜也有助于農民減少人力開支。這類似于petcare的物聯網設備。

例如，使用智能農業傳感器（項圈標簽）提供每頭奶牛的溫度、健康、活動和營養信息，以及關于牛群的集體信息。

5.精準農業

精準農業也被稱為精準農業，它的核心是效率和做出準確的數據驅動決策。這也是物聯網在農業中最廣泛、最有效的應用之一。

通過使用物聯網傳感器，農民可以收集農田小氣候和生態系統各個方面的大量指標：光照、溫度、土壤條件、濕度、二氧化碳水平和害蟲感染。這些數據使農民能夠估計作物所需的最佳水量、肥料和農藥，減少開支，并種植更好、更健康的作物。

例如，構建物聯網土壤傳感器，測量土壤濕度、溫度和電導率，使農民能夠分別滿足每種作物的獨特需求。結合地理空間數據，這項技術有助于為每個領域創建精確的土壤地圖。幫助農民減少浪費，提高產量，提高農場的可持續性。

6.農業無人機

也許最有希望的農業科技進步之一是在智能農業中使用農業無人機。無人機也被稱為無人機（UAV），在收集農業數據方面，無人機的裝備比飛機和衛星更好。除了監控能力，無人機還可以執行大量以前需要人力的任務：種植作物、防治害蟲和感染、農業噴灑、作物監測等。

7.智能農業的預測分析

精準農業和預測數據分析齊頭并進。雖然物聯網和智能傳感器技術是高度相關的實時數據的金礦，但數據分析的使用有助于農民理解它，并做出重要預測：作物收獲時間、疾病和侵擾風險、產量等。數據分析工具有助于農業，它本質上高度依賴于天氣條件，更易于管理和預測。

例如，作物表現平臺幫助農民提前了解產量的數量和質量，以及他們對不利天氣條件（如洪水和干旱）的脆弱性。它還使農民能夠優化每種作物的水和養分供應，甚至選擇產量性狀來提高質量。

在農業領域，優秀的物聯網解決方案可以讓農民節約高達50%的灌溉水，減少因過度澆水造成的肥料損失，并在任何季節或天氣條件下提供切實可行的見解。

8.端到端農場管理系統

農業物聯網產品的更復雜方法可以用所謂的農場生產力管理系統來表示。它們通常包括許多安裝在房屋內的農業物聯網設備和傳感器，以及具有分析能力和內置會計/報告功能的強大儀表板。

這提供了遠程農場監控功能，并允許您簡化大多數業務操作。除了列出的物聯網農業使用案例外，一些突出的機會還包括車輛跟蹤（甚至自動化）、存儲管理、物流等。

開發智能農業解決方案之前要考慮的事項

正如我們所看到的，物聯網在農業中的應用是無窮無盡的。智能設備可以通過多種方式幫助您提高農場的性能和收入。然而，農業物聯網應用開發并非易事。如果你正在考慮投資智能農業，你需要意識到一些挑戰。

1.硬件

要為農業構建物聯網解決方案，您需要為設備選擇傳感器（或創建自定義傳感器）。您的選擇將取決于您想要收集的信息類型以及解決方案的總體目的。無論如何，傳感器的質量對產品的成功至關重要：它將取決于收集數據的準確性及其可靠性。

2.大腦

數據分析應該是每個智能農業解決方案的核心。如果你不能理解，收集到的數據本身就沒有什么幫助。因此，您需要具備強大的數據分析能力，并應用預測算法和機器學習，以便根據收集的數據獲得可操作的見解。

3.維護

硬件維護是一項挑戰，對于農業中的物聯網產品來說至關重要，因為傳感器通常用于現場，很容易損壞。因此，您需要確保您的硬件耐用且易于維護。否則，您將需要比您希望的更頻繁地更換傳感器。

4.流動性

智能農業應用程序應該適合田間使用。企業主或農場經理應該能夠在現場或通過智能手機或臺式計算機遠程訪問信息。

此外，每個連接的設備都應該是自主的，并且有足夠的無線范圍與其他設備通信，并將數據發送到中央服務器。

5.基礎設施

為了確保您的智能農業應用程序運行良好（并確保它能夠處理數據負載），您需要一個堅實的內部基礎設施。

此外，你的內部系統必須是安全的。未能正確保護系統只會增加有人闖入、竊取您的數據甚至控制您的自動拖拉機的可能性。

6.連通性

在許多農業設施之間傳輸數據的需要仍然是采用智能農業的一個挑戰。不用說，這些設施之間的連接應該足夠可靠，能夠承受惡劣的天氣條件，并確保無中斷運行。如今，物聯網設備仍然使用不同的連接協議，盡管目前正在努力制定該領域的統一標準。5G和天基互聯網等技術的出現有望幫助找到解決這個問題的方法。

7.數據收集頻率

由于農業行業的數據類型多種多樣，確保最佳數據收集頻率可能會有問題。來自現場、航空和環境傳感器、應用程序、機械和設備的數據，以及經過處理的分析數據，可能會受到限制和監管。如今，安全、及時地交付和共享這些數據是當前智能農業面臨的挑戰之一。

8.農業行業的數據安全

精準農業和物聯網技術意味著要處理大量數據，這增加了犯罪者可用于數據盜竊和黑客攻擊的潛在安全漏洞的數量。不幸的是，農業數據安全在很大程度上仍然是一個陌生的概念。例如，許多農場使用無人機向農業機械傳輸數據。這種機器連接到互聯網，但幾乎沒有安全保護，例如用戶密碼或遠程訪問認證。

物聯網的一些基本安全建議包括監控數據流量、使用加密方法保護敏感數據、利用基于人工智能的安全工具實時檢測可疑活動的痕跡，以及在區塊鏈中存儲數據以確保其完整性。為了充分受益于物聯網，農民必須熟悉數據安全概念，制定內部安全政策，并遵守這些政策。