農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)解決方案的實(shí)施速度呈指數(shù)級增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安裝數(shù)量達(dá)到7500萬臺(tái)，年均增長20% 。

GHI發(fā)布的GAP報(bào)告預(yù)測，2050年全球人口將達(dá)到97億，這意味著未來30年，全球糧食需求預(yù)計(jì)將增長50%到65%，這無疑對全球農(nóng)業(yè)提出嚴(yán)峻考驗(yàn)。面對壓力，如何既保護(hù)環(huán)境又加強(qiáng)糧食安全應(yīng)引起各國政府重視。對此，英國蘇格蘭農(nóng)學(xué)院土壤和作物系統(tǒng)部主任克里斯蒂·沃特森博士表示，“應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，高效、環(huán)保、健康是未來現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢?！?/p>

“莊稼一枝花，全靠肥當(dāng)家”，化肥是糧食的糧食。此外、水分、農(nóng)藥等也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的物資。資料顯示，2013年我國化肥使用總量為5912萬噸，占世界總量的35%；農(nóng)藥使用量約32萬噸，占世界總用量的1/7。農(nóng)業(yè)用水量占全國用水總量的70％。而與之對比的是，我國占世界上的土地僅10%?？梢哉f，豐產(chǎn)大量依賴農(nóng)藥、化肥以及水分。

對此，聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織總干事若澤?格拉濟(jì)阿諾?達(dá)席爾瓦給出建議：利用大自然自身?xiàng)l件提高作物生產(chǎn)，如土壤有機(jī)質(zhì)、水流量調(diào)節(jié)、授粉以及病蟲害的生物防控等。同時(shí)也鼓勵(lì)發(fā)展保護(hù)性農(nóng)業(yè)，在提高單產(chǎn)的同時(shí)恢復(fù)土壤健康。通過保護(hù)天敵的方式對有害生物進(jìn)行防治，而不是對作物濫施農(nóng)藥。通過合理使用礦物肥料，避免對水質(zhì)造成“間接損害”。利用精準(zhǔn)灌溉，可以因地制宜、把握適時(shí)適量用水。既能提高對氣候變化的抗沖擊能力，同時(shí)也能通過增加土壤碳匯等方式，減少溫室氣體排放。

物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI和感應(yīng)技術(shù)的發(fā)展為農(nóng)場主提供了一種提高耕作效率和增加現(xiàn)有耕地產(chǎn)量的方法。實(shí)現(xiàn)了從“人”到“數(shù)據(jù)”的關(guān)鍵決策因素轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要包括養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈和種植產(chǎn)業(yè)鏈等，其中的環(huán)節(jié)有育種、灌溉、施肥、飼養(yǎng)、疾病防治、運(yùn)輸和銷售等，均是以“人”為核心，主要是依靠過去積累的經(jīng)驗(yàn)或手藝來進(jìn)行判斷決策和執(zhí)行，這也導(dǎo)致了整體生產(chǎn)環(huán)節(jié)效率低、波動(dòng)性大、農(nóng)作物或農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量無法控制等問題。而在數(shù)字農(nóng)業(yè)模式中，通過數(shù)字化設(shè)備比如田間攝像頭、溫度濕度監(jiān)控、土壤監(jiān)控、無人機(jī)航拍等，以實(shí)時(shí)“數(shù)據(jù)”為核心來幫助生產(chǎn)決策的管控和精準(zhǔn)實(shí)施，并通過海量數(shù)據(jù)和人工智能對設(shè)備的預(yù)防性維護(hù)、智能物流、多樣化風(fēng)險(xiǎn)管理手段進(jìn)行數(shù)據(jù)和技術(shù)支持，進(jìn)而大幅提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)營效率并優(yōu)化資源配置效率等。

讓我們了解一下物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中的一些實(shí)際應(yīng)用和好處：

一、水資源管理

根據(jù)糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù)，淡水總量的70%用于農(nóng)業(yè)，使其成為全球最大的淡水“消費(fèi)者”。通過實(shí)施精確灌溉，農(nóng)場主可以更有效地用水、節(jié)水，從而避免灌溉不足和過度灌溉。

通過使用連網(wǎng)傳感器測量土壤濕度，農(nóng)場主可以根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)做出科學(xué)決策，實(shí)現(xiàn)灌溉自動(dòng)化，并減少多達(dá)30%的耗水量。

由于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格完全由灌溉用水的成本（以及土地成本、化肥、農(nóng)藥和人工）來決定，因此，由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的成本管理有助于評估資源的使用效率，從而制定有吸引力的價(jià)格，贏得市場。

二、簡倉和儲(chǔ)罐液位測量

手動(dòng)監(jiān)測儲(chǔ)罐和筒倉的液位非常耗時(shí)，而且容易出錯(cuò)。智能傳感器取代手動(dòng)讀數(shù)，并為遠(yuǎn)程設(shè)備提供實(shí)時(shí)測量。

使用超聲波測量的液位傳感器允許配置自動(dòng)閾值，以通知液位過低或過高。這些傳感器是自主的，其電池可幫助運(yùn)行長達(dá)20年。企業(yè)可實(shí)時(shí)監(jiān)測小麥、谷物、石油和燃料存量，以此規(guī)劃再填充時(shí)間或發(fā)現(xiàn)泄漏甚至偷竊。

三、測量糧庫的溫度和濕度

有些作物需要特殊的儲(chǔ)存條件。智能溫度監(jiān)控器提供了一種安全和自主的方式來遠(yuǎn)程管理溫度和濕度，以防止作物變質(zhì)或繁衍微生物。種植者可以在數(shù)據(jù)大屏中監(jiān)測所有單位數(shù)據(jù)，并根據(jù)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)給出的分析結(jié)果做出調(diào)整決策。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的加持，有助于確保溫濕度保持可控，讓產(chǎn)品質(zhì)量不受影響。

四、收集土壤狀況數(shù)據(jù)

植物的生長很大程度上受水分和養(yǎng)分制約，而這兩者在很大程度上是由土壤決定的。掌握這些資源的信息對管理土壤+植物系統(tǒng)至關(guān)重要，從而優(yōu)化植物生長并最大限度地減少資源的使用。

鯨勢智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，可根據(jù)不同區(qū)域的土壤類型、種植作物、灌溉水源及灌溉方式等劃分，采用高精度土壤溫濕度傳感器、PH傳感器和智能氣象站，遠(yuǎn)程在線采集土壤墑情、酸堿度、養(yǎng)分、氣象信息等，實(shí)現(xiàn)墑情(旱情)自動(dòng)預(yù)報(bào)、灌溉用水量智能決策、遠(yuǎn)程、自動(dòng)控制灌溉設(shè)備等功能，最終達(dá)到精耕細(xì)作、準(zhǔn)確施肥、合理灌溉的目的。

五、協(xié)助病蟲害防治

利用智能相機(jī)技術(shù)來檢測雜草和其他植物位置，從而自動(dòng)，準(zhǔn)確地分配除草劑和肥料。這可以優(yōu)化化學(xué)品利用率，并在降低化學(xué)品用量的同時(shí)提高整體生產(chǎn)率。

另外，害蟲控制一直是農(nóng)業(yè)中最重大的挑戰(zhàn)之一。使用智能相機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)蟲害檢測、監(jiān)控，并配合智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)自動(dòng)預(yù)警，可以有效針對害蟲進(jìn)行防治，而不會(huì)損害對農(nóng)作物有益的非目標(biāo)昆蟲。

六、牲畜監(jiān)測、地理圍欄

通過為每頭牲畜配備一組基本的傳感器，例如GPS、加速度計(jì)、醫(yī)療傳感器和通訊工具，可實(shí)時(shí)監(jiān)測牲畜位置，智能預(yù)警長時(shí)間不活動(dòng)或脫離電子圍欄（虛擬圍欄系統(tǒng)）的牲畜；記錄牲畜的心率和體溫等健康數(shù)據(jù)來預(yù)防疾病。

七、下一代溫室栽培，無需土壤且水分減少90%

垂直農(nóng)業(yè)正在變得越來越受歡迎。

水培設(shè)施可以更快、更便宜、更清潔地種植水果、蔬菜和菌類食材。與傳統(tǒng)做法相比，垂直農(nóng)場每年可有12個(gè)生長周期。這種裝置不需要土壤或自然光，因?yàn)樗挥谑覂?nèi)廢棄的倉庫、工廠、停車場。在不需要使用肥料、除草劑和殺蟲劑的情況下，通過相同的水培系統(tǒng)再次使用循環(huán)水，可以大大降低運(yùn)營成本。

搭配溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器、土壤水份傳感器等，采集大棚的環(huán)境條件。將采集到的數(shù)據(jù)對比農(nóng)作物生長適宜條件，就可以實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)來自動(dòng)調(diào)節(jié)了。

此外，大棚可以配備由低成本可再生能源（太陽能、風(fēng)能）來給設(shè)備供電。

無土栽培草莓

基于物聯(lián)網(wǎng)的農(nóng)業(yè)解決方案，通過實(shí)時(shí)收集并分析現(xiàn)場數(shù)據(jù)及部署指揮機(jī)制的方式，達(dá)到提升運(yùn)營效率、擴(kuò)大收益、降低損耗的目的?？勺兯俾?、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、智能灌溉、智能溫室等多種基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用將推動(dòng)農(nóng)業(yè)流程改進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)科技可用于解決農(nóng)業(yè)領(lǐng)域特有問題，打造基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)場，實(shí)現(xiàn)作物質(zhì)量和產(chǎn)量雙豐收。