物联网的农（nóng）业监测系统提升智慧（huì）农业升级     

在所（suǒ）有（yǒu）物联网解（jiě）决方案中，智慧农业系统无（wú）疑会脱颖而出。作为（wéi）全（quán）球经济的（de）核心（xīn）领域（yù）之一，农（nóng）业也（yě）拥有很具活力（lì）的（de）物联网采用率。这个领（lǐng）域（yù）有充（chōng）分的理由接受（shòu）创新（xīn）：到2050年，全（quán）球人口预（yù）计将达到100亿。

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鉴（jiàn）于这样的前景，很难（nán）忽（hū）略（luè）农（nóng）业（yè）监测的重要性。显然，那些使用农业监测（cè）系统的公司（sī）将（jiāng）获得（dé）显著的竞争优势（shì）。

在本文中，将仔（zǎi）细研究现（xiàn）有农业监测解决方案（àn）的范围（wéi），探索（suǒ）它们在（zài）各（gè）个农业子领（lǐng）域（yù）中的好（hǎo）处，并概（gài）述（shù）采用（yòng）这些（xiē）解决方案（àn）的大致计划。

当前的农业（yè）挑战

农业被认为是（shì）很具资源和劳（láo）动（dòng）密集型的产业之一。农民（mín）今（jīn）天面临（lín）的挑（tiāo）战包括但不限于以下方面：

• 机（jī）械定期维护

农业产（chǎn）业严（yán）重依赖（lài）机械。维（wéi）护操作，即使是定期安排，也会浪费（fèi）时（shí）间并（bìng）影响预算。但是，尽管如此，仍无法消（xiāo）除不可预测性因素。一旦（dàn）机械意外故障，通常会导致意外停机。

• 正确的用水估算（suàn）

作物生（shēng）长需要水，但用水（shuǐ）量取决于土壤湿度（dù）水平。为了测量这（zhè）些水平（píng），农民（mín）必须到田间（jiān）进（jìn）行常规的人工观测——或（huò）者，他们可以使用智能传感（gǎn）技术，这种技术目前更精确、方便、省时（shí）。

• 消（xiāo）除水（shuǐ）资源浪费和间接费用

未能收集准（zhǔn）确的土壤湿（shī）度信息可（kě）能会导致作物缺水或过度浇水。浇水（shuǐ）不足（zú）的作物（wù）干燥且脆弱，但过度浇水会造成水资源浪费，并且会导致不可预测的费用。

• 估算正（zhèng）确的种植（zhí）时间（jiān）

每种作（zuò）物都有自己（jǐ）的（de）合（hé）适种植时间（jiān），具体取决（jué）于（yú）一系列环境因（yīn）素。然而，如果没有准确的数据，通常（cháng）很（hěn）难正确估计该时（shí）间。

• 测量土壤温度和湿度

土壤温度和湿度水（shuǐ）平是农民需要收集的关键指标，以评估作物状况并采取（qǔ）适（shì）当行动。不幸（xìng）的是，如果没有物联网农业监（jiān）测系（xì）统，通常无（wú）法（fǎ）正确测量它们。

• 害虫（chóng）防治（zhì）

成功的害虫控（kòng）制包括检测（cè）害（hài）虫、它（tā）们（men）的位置（zhì）、活动（dòng）和行（háng）为模式，这是农民必须面（miàn）对的（de）另一个挑战（zhàn）。可以理（lǐ）解，如果没有基（jī）于（yú）物联网的害虫防治系统，这一挑战也很难（nán）应（yīng）对。

智慧农业监测解决（jué）方案（àn）

据IBM预测，到（dào）2050年底，物联网的使（shǐ）用将使农民的生产效率（lǜ）提高70%，因此（cǐ），总的（de）来说，未来看起来是（shì）乐观的。不管（guǎn）怎样，物联网（wǎng）在缓解（jiě）农民经常面临的痛苦方（fāng）面可以（yǐ）提供很多帮助。

科技农业（yè）是一个蓬勃发展的产业，并且到今天为（wéi）止，一（yī）系列广泛的智慧农业（yè）系统使农民能够（gòu）应对（duì）日（rì）常挑（tiāo）战。种植、浇水、作物收（shōu）获和（hé）病虫害防治——农田监测（cè）收集了一系列（liè）农民可以有效（xiào）管理这些任务的指标。

以下是智（zhì）慧农业监测解决方案的一些示例（lì）以及（jí）它们的工作原理。

• 土壤状况监测

土壤状况是帮助农（nóng）民（mín）决（jué）定（dìng）合（hé）适的播种时间（jiān）和作物收（shōu）成时间的重要指标。通过物联（lián）网传感器进行土壤状况监测，农民可以立即收到有关（guān）土壤（rǎng）水分和（hé）盐分警报。其他指标包括土壤温（wēn）度和空气温（wēn）度：正确（què）估计（jì）它（tā）们可以使农民规划浇水时（shí）间，并知（zhī）道何时会出现虫害。

土壤状（zhuàng）况（kuàng）监（jiān）测（cè）需要硬件和软件系统的结（jié）合，来实（shí）时运（yùn）行（háng），并提醒用户任（rèn）何重大变（biàn）化。

这种解决（jué）方案的一个例子是CRoPx，一个用于（yú）农业远程监测（cè）的科技农业平（píng）台。它使用智慧农业传感器收集数据（jù），并使（shǐ）用云基（jī）础设施（shī）进行数据处（chù）理和存储，以可读格式将数据传送到用（yòng）户的计算机或智能（néng）手机上。

• 气象监测（cè）

农业气象（xiàng）监测是物联网（wǎng）最常用的应用领域之一。在农作物（wù）种植中，产（chǎn）量很大程度上依赖（lài）于环境，而环境本身是（shì）不稳定的。位于野外的天气监测解决方案（àn）(例如气象站使用的解决方案)可以提醒农民不断（duàn）变化的天（tiān）气状况——温（wēn）度、降水、湿度、太阳辐射和风速（sù）。

像Pycno、allMETEO和Smart Element这样的天气监测平台是生动的例子，展（zhǎn）示了智能传感技术是如（rú）何帮助将有效的天气通（tōng）知发（fā）送（sòng）到（dào）农民的笔记本电脑和智能手机上，使他们能够立即采（cǎi）取（qǔ）行动。

• 温室自动（dòng）化系统（tǒng）

脆弱而敏感的温室（shì）生态系（xì）统需要持续的维护和控（kòng）制。Growlink、Farmapp和GreenIQ等（děng）温室自动化智慧农业解（jiě）决方案展示了（le）遥感技术在（zài）农业（yè）中的应（yīng）用。它们有助于维持优秀的小（xiǎo）气候条件，并管理照（zhào）明、湿度、二氧（yǎng）化碳和温度水平（píng）。即时警报和增加的管理能力很大限度（dù）地提高温室种植（zhí）的效率。

• 作物监测系统（tǒng）

随着作物的生长（zhǎng）和成熟，可能会出现（xiàn）许多（duō）问题：生（shēng）病、虫害或（huò）不利的环（huán）境条（tiáo）件可（kě）能（néng）会在农民（mín）注（zhù）意到之（zhī）前造成无法挽回的伤害。(来源物联之家网)智能传感技术应用于作物监测，可以收集农作物（wù）状态的（de）指标(温度、湿（shī）度、健康)，并在出（chū）现任何问题（tí）时使农民能够及时采取（qǔ）措（cuò）施。

此外，Semioses和rable等系统有助（zhù）于检（jiǎn）测作物何时成熟，使农民能够规划准（zhǔn）确的收获时间。

• 数字虫（chóng）害管理

病虫害是农民经常面临的一些（xiē）痛苦。知道虫害何时（shí）到（dào）达可能是一项挑（tiāo）战，但如果不经常去田（tián）间，也无法确（què）定它们的活动和位（wèi）置。智慧（huì）农业监测系统可以解决这些（xiē）问题。此外，它们还帮助分配每种情况下消（xiāo）除虫害所需的确切（qiē）农药数量。

诸如（rú）Strider之类的（de）物联（lián）网虫害（hài）检测系统可以对（duì）昆虫进行计数，并使用昆虫摄影头和直接放置在田间的农作（zuò）物（wù）虫（chóng）害（hài）检（jiǎn）测传感器实时确定其位置。像Fieldin和DTN这样的农业科技公司为基于物联网的虫（chóng）害控制提（tí）供了类似的解决方案。

• 牲畜监测（cè）系统

除了作物和天气监测之外，农业监测解决方（fāng）案也（yě）在畜牧业（yè）中得到了更广泛的应用。通过将（jiāng）先进的（de）物联网硬件(例（lì）如基于智能（néng）传感技（jì）术的可穿戴设备)与（yǔ）比较（jiào）新的物联网（wǎng）软（ruǎn）件相结合，使Cowlar等农业技术解决（jué）方案可帮助保（bǎo）护牲畜（chù）。

SCR是另一家专门从（cóng）事农业远程监测的（de）公司，它使用奶牛（niú）颈圈来跟踪（zōng）奶牛的健康状况、位置和活（huó）动。农业遥感技（jì）术（shù）与（yǔ）先进的（de）分析软件相（xiàng）结合（hé），可提供（gòng）关于奶牛营养和整个牛群健康的见解。

• 端到端农场管理系统

从温室（shì）到牧场（chǎng），整个农场（chǎng）区域（yù）都可以容纳智慧（huì）农业传（chuán）感器，这些传感器充当重要数据的（de）收集点，以构建功能（néng）强（qiáng）大、涵盖面广的（de）农场（chǎng）管理（lǐ）系统。当（dāng）然，此类系（xì）统应利用高（gāo）级数据（jù）分析（xī）软件，并与会计和采（cǎi）购（gòu）数（shù）据库（kù）无缝（féng）集成，以提供见（jiàn）解并充分展示（shì）其分析潜力（lì）。

Cropio和（hé）Farmlogs是基于物联（lián）网农业监测为远程农场管理提供端（duān）到端农业技（jì）术解决方（fāng）案的公司。

在农业中（zhōng）使用物联网监测解（jiě）决方案的（de）好处

物联网监测解决方案的使用有以下原（yuán）因：

• 生产力最大化（huà）

利用物（wù）联网进（jìn）行农（nóng）业作物（wù）监测（cè），并及时采取措施消（xiāo）除常见威胁，可提（tí）高作（zuò）物产量。在畜牧业中，物（wù）联网监测的使用也有助于很大限度地提高生产力。

• 提（tí）高质量

物联网（wǎng）监测（cè）系统有（yǒu）助于维持优秀（xiù）条件，以（yǐ）确保更好的作物质（zhì）量。例如，农业中的天气监测有助（zhù）于估算种植高质（zhì）量作物所（suǒ）需的水、化肥和营（yíng）养物质的（de）准（zhǔn）确供应（yīng）。(来源物（wù）联之家)与其他产（chǎn）品相（xiàng）比，使用物（wù）联网（wǎng）监测系统种（zhǒng）植的农产（chǎn）品也更符（fú）合市场规范。

• 减少对农药的（de）需（xū）求（qiú）

农药不仅有（yǒu）毒，而且还（hái）涉及（jí）费用。智（zhì）能虫（chóng）害监测系统大大减少（shǎo）了对农药（yào）的需求、所涉（shè）及的费用以及化学品对（duì）环境和人类健（jiàn）康的（de）影（yǐng）响。

• 可预测（cè）性和控制（zhì）

在实时农业监（jiān）测的驱动下，数据分析可以预（yù）测合适的收获时间，并确保供应合同的安全性。随着时间推移，农民对市场的控（kòng）制有助于使农业生产流程更（gèng）易（yì）于管理。

• 更（gèng）高的销售价（jià）格（gé）

显然，使用比（bǐ）较新的（de）农业技（jì）术种（zhǒng）植的更绿色、更（gèng）健（jiàn）康（kāng）的产品（pǐn）将具（jù）有更高的销售价格，并最终带来（lái）更多的收入（rù）。

未来（lái）预测

通过收（shōu）集和（hé）处理智慧（huì）农业数据，农民可以预测土壤和环境（jìng）的（de）未来状态，并规（guī）划（huá）明（míng）年的作物。因此，预测分（fèn）析（xī）使他（tā）们能够做（zuò）出经过计算的农（nóng）场管理（lǐ）决策，并为未来几年做计划。

开发（fā）物联（lián）网监测解（jiě）决方案（àn）的第一步

不是所有（yǒu）现成（chéng）的智慧农业（yè）解决（jué）方案都能满足（zú）您的个人需（xū）求。有时，必须为每个（gè）特（tè）定农场定制（zhì）一个最优的物（wù）联（lián）网系（xì）统。那么（me），开发（fā）农业（yè）科技解决方案的优秀方（fāng）法是什么?

从认识到物联（lián）网农（nóng）业监测的重要性，到实施智慧农业解决方案将（jiāng）包括以（yǐ）下五个步骤：

1、定义您的目标

每个农（nóng）场都有需要监测的敏感区域：如果您（nín）生活在极度干燥的气候中，土壤（rǎng）湿度监测可能是您的首要目标。您（nín）想（xiǎng）要（yào）实现的关（guān）键（jiàn）目标最终将决定一（yī）切（qiē）——从传感器结（jié）构到物联（lián）网解决方（fāng）案的软件架（jià）构。

2、确定（dìng）数据传输（shū）技术

智慧农业监（jiān）测就是从数据中收（shōu）集见（jiàn）解，但是您在现场收集的数据（jù）必（bì）须（xū）传（chuán）输到处理单元（yuán）。数（shù）据传输技术（shù）的选（xuǎn）择取决于数据传输（shū）的距离。

例如，如果只有大约10米（mǐ），则可以通过蓝（lán）牙完美（měi）传（chuán）输数据。如果距离（lí）为（wéi）几公（gōng）里，则使（shǐ）用低功耗广域网(LPWAN)可能更合适

3、确定（dìng）关键电源

数据传输距离也（yě）很重要，因为它直接（jiē）影响到（dào）物联网传感器的（de）电池寿命。您（nín）可以（yǐ）通过调整数（shù）据传输的频率（lǜ）或传（chuán）输更少的数据（jù）量（liàng）来管理功耗。无论如何，功耗和电源都需要初步估计（jì）。

4、估计数据收集的频率

功耗和传感器寿命（mìng）也将取决于数据（jù）收集的频率。为了（le）实现价值，您需要多长时间收集一次（cì）数据?

5、考（kǎo）虑传感器的安装细节

传感（gǎn）器的安装可能需（xū）要复杂的操作，或（huò）者由于其位置而相对简单。这是您必须（xū）与物联网解决方案提供商（shāng）讨论的另（lìng）一（yī）个（gè）重要方面

基于物（wù）联网的先（xiān）进农（nóng）业监测系统降（jiàng）低了（le）成本（běn），很大限度（dù）地（dì）提高了（le）效率，帮助农（nóng）民做出数据驱动（dòng）的决策，并最（zuì）终推（tuī）动作物和（hé）畜牧业实践达到更高的道德和（hé）专业水平。尽管实施智能（néng）监测系统需（xū）要时间和投（tóu）资，但从长远来（lái）看，这通常是值得的。