農業和耕作面臨的挑战

作爲世界上最古老的行業之一，農業從技術進步中受益匪淺，物聯網和M2M的出現正开啓由連通性創新驅動的智能農業和農業技術的新時代。

機械犁、農作物噴霧器和收割機都減輕了農民的勞作負擔，減輕了農民的負擔。但日常農活仍然需要人工幹預，經驗豐富的農民在田間走動檢查作物，或者放牧牲畜檢查土壤溼度，或者觀察地平线上的陽光、風和雨。

這就是物聯網目前的優勢——永久和長期的監控解決方案，可以在現場保持長達十年的時間，並將數百或數千個關於環境條件，或牲畜行爲的數據點中繼回雲端的集中式大腦農場管理軟件。

經驗豐富的農民不可能隨時隨地都能看到農作物的行蹤，但小型且價格實惠的物聯網設備卻可以做到。此外，持續不斷的近乎實時的數據流，加上這些數據點的歷史檔案，使農業企業能夠從數據中挖掘出有用的見解，從而提高農作物產量或減少浪費。

農業科技和智能農業的物聯網用例

農業科技解決方案可分爲三類；

● 智能作物管理
● 智能牲畜管理
● 機械化服務

當然，就物聯網功能適用於哪個群體而言，存在一些交叉，無論是作物還是牛，農場都是農場，但我們將根據這些群體進行深入研究。

智能作物管理

耕地和農作物種植者面臨着嚴峻的挑战。到2050年，世界人口預計將增長至近100億，根據聯合國糧食及農業組織的數據，所需的糧食將比2009年的產量增加70%。此外，極端氣候事件日益增多，水資源日益枯竭。

物聯網和M2M解決方案已經可以很好地協助實現智能作物種植，包括水和灌溉泵的遠程管理、土壤質量監測、作物健康監測、溫室管理、自動施肥和農藥噴灑、以及冷藏管理和物流跟蹤，這些更多地屬於供應鏈類別，但仍然是農業生態系統的重要組成部分。

精准農業和作物監測

精准農業是指一種農業管理形式，利用物聯網傳感器的數據來優化作物生產和產量。

傳感器可以測量土壤溼度水平、溫度變化、風速、降水量、溼度水平、氮、鉀、磷等營養物質、pH值等。

然後，這些信息可用於做出明智的決定，決定何時灌溉或施肥以獲得最佳生長，防止澆水過多或澆水不足，以及何時收獲。傳感器可以跟蹤作物的生長和健康狀況以及疾病的爆發，從而實現及時幹預，節省資金並提高環境可持續性。

智能溫室

溫室用於農業，以促進農作物生長，降低病蟲害風險。還有一個不斷發展的室內農業產業，被稱爲“垂直農業”，它嚴重依賴人工照明、氣耕和水培技術來種植植物。

在溫室中，物聯網執行器可以根據條件打开和關閉通風口，幫助控制溫度、溼度和光照等關鍵環境因素。這有助於種植、加速植物生長並提高溫室的整體生產力。

電子灌溉

在世界許多地方，缺水是農民面臨的一大挑战，大約50%的灌溉用水被認爲因蒸發和灌溉效率低下而浪費。因此，物聯網灌溉器和水泵徹底改變了灌溉方式，溼度傳感器可以優化灌溉，確保農作物獲得適量的水。

當與其他物聯網傳感器結合時，電子灌溉系統將幹預或警告農民，建議他們在預測下雨時不要灌溉，以免澆水過多。

廢棄物管理

2024年初發表的一項印度研究得出結論，物聯網在農業廢棄物管理中的應用不僅可以優化資源利用率，還可以顯著減少與廢棄物處理相關的環境足跡。

部署在農田和加工單元中的物聯網傳感器可以收集有關廢物產生的實時數據，結合先進的分析技術，可以做出明智的廢物管理策略決策。

當垃圾桶接近滿容量時，智能垃圾收集系統會發出信號，確保及時收集垃圾，而厭氧消化器與物聯網技術的結合有助於將有機農業廢棄物轉化爲可再生能源沼氣，減少需要運輸或填埋的垃圾量。

智能牲畜管理

根據GSMA的報告，畜牧業是農業中增長最快的子行業之一，佔整個農業全球價值的40%左右。由於奶牛養殖相關的運營成本中近60%來自動物飼養和相關勞動力，畜牧業也是最容易通過創新實現顛覆的行業之一。

支持物聯網的設備可以自動執行大部分或所有特定過程，通過預先設定的喂食時間表和供水來消除人工任務。其他用於牲畜的物聯網應用包括控制、盜竊和捕食者預防以及健康和繁殖。

地理圍欄

物聯網監控器還可以實時跟蹤牲畜的行蹤和活動，並使用地理圍欄創建虛擬邊界。通過應用分析技術，牲畜的移動還可以在早期階段揭示疾病的跡象。

機械化服務

機械化是一個廣泛的概念，適用於各種農業設備和機械的自動化和物聯網支持。

一個核心應用是位置跟蹤和地理圍欄。農業機械價格昂貴，使農場經常成爲小偷的目標，尤其是那些較舊的“前數字”設備，這些設備更容易維護，但可以加裝跟蹤設備。另一個基本應用是設備監控，爲農民提供有關機器燃油水平的實時數據，以及是否存在任何維護問題。

更復雜的物聯網傳感器能夠收集數據，然後通過雲端的農場管理軟件進行分析，從而做出決策並控制噴霧器或灌溉器等機械的化學平衡輸入。

無人機

物聯網還推動了無人機在農業領域的應用，用於收集航空圖像，這些圖像可用於精確測繪田地或調查農作物，以監測農作物的健康狀況、疾病和營養管理，以及幫助估計產量和規劃最佳收獲。

機械化准入服務

GSMA報告稱，在發展中國家，機械化接入服務增長迅速，這種服務使得一台機器能夠爲數百名通常無法使用此類設備的農民提供服務。

數字預訂系統與設備上的物聯網設備協同工作，使農民能夠以按次付費的方式使用拖拉機、無人機、脫粒機、耕耘機等機械。這些計劃節省了農民的時間並降低了成本。對於設備所有者來說，它減少了他們的機械闲置時間，爲他們提供了另一個收入來源並幫助他們提高投資回報率。

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標題：物聯網如何改變農業科技和智能農業

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