物聯(lián)網(wǎng)（IoT）為幾乎所有可以想象的行業(yè)提供了改進(jìn)的方法。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)不僅為通常耗時(shí)且乏味的任務(wù)提供了解決方案，而且正在徹底改變我們對(duì)農(nóng)業(yè)的看法。然而，智慧農(nóng)業(yè)到底是什么？這里簡(jiǎn)要介紹了智慧農(nóng)業(yè)是什么，以及它如何改變農(nóng)業(yè)。

什么是智慧農(nóng)業(yè)？

智慧農(nóng)業(yè)是指利用現(xiàn)代信息和通信技術(shù)管理農(nóng)場(chǎng)，以增加產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，同時(shí)優(yōu)化所需的人力。

目前農(nóng)民可使用的技術(shù)包括：

傳感器：土壤、水、光、濕度、溫度

管理軟件：針對(duì)特定農(nóng)場(chǎng)類型或應(yīng)用程序不可知的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的專用軟件解決方案

連接：蜂窩、LoRa

位置：GPS，衛(wèi)星

機(jī)器人：自動(dòng)拖拉機(jī)、加工設(shè)備

數(shù)據(jù)分析：獨(dú)立分析解決方案，下游解決方案的數(shù)據(jù)管道

有了這些工具，農(nóng)民就可以監(jiān)測(cè)田間情況，為整個(gè)農(nóng)場(chǎng)或單株植物做出戰(zhàn)略決策，甚至不需要踏足田間。

智慧農(nóng)業(yè)的驅(qū)動(dòng)力是物聯(lián)網(wǎng)——將集成在農(nóng)場(chǎng)上的機(jī)器和傳感器連接起來，使農(nóng)業(yè)過程數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)和自動(dòng)化。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)周期

物聯(lián)網(wǎng)的核心是你可以從事物中提取并通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。為了優(yōu)化養(yǎng)殖過程，安裝在農(nóng)場(chǎng)上的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備應(yīng)該以重復(fù)的周期收集和處理數(shù)據(jù)，使農(nóng)民能夠?qū)π鲁霈F(xiàn)的問題和環(huán)境條件的變化做出快速反應(yīng)。智能農(nóng)業(yè)遵循與此類似的循環(huán):

1. 觀察。傳感器記錄來自作物、牲畜、土壤或大氣的觀測(cè)數(shù)據(jù)。

2. 診斷。傳感器值被饋送到云托管的物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，該平臺(tái)具有預(yù)定義的決策規(guī)則和模型(也稱為“業(yè)務(wù)邏輯”)，可確定被檢查對(duì)象的狀況，并識(shí)別任何缺陷或需求。

3.決策。發(fā)現(xiàn)問題后，用戶和/或物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的機(jī)器學(xué)習(xí)驅(qū)動(dòng)組件將確定是否需要特定位置的處理，如果需要，則確定哪種處理。

4. 行動(dòng)。在最終用戶評(píng)估和采取行動(dòng)之后，循環(huán)從一開始重復(fù)。

物聯(lián)網(wǎng)解決農(nóng)業(yè)問題

許多人認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)可以為從種植農(nóng)作物到林業(yè)的所有農(nóng)業(yè)領(lǐng)域增加價(jià)值。雖然物聯(lián)網(wǎng)可以通過多種方式改善農(nóng)業(yè)，但物聯(lián)網(wǎng)可以徹底改變農(nóng)業(yè)的兩種主要方式是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)業(yè)自動(dòng)化。

精確農(nóng)業(yè)

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)或精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是基于物聯(lián)網(wǎng)的方法的一個(gè)總體概念，使農(nóng)業(yè)更加可控和準(zhǔn)確。簡(jiǎn)單地說，植物和牛得到了它們所需要的治療，這是由機(jī)器以超人的精度決定的。與經(jīng)典方法最大的不同是，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)允許每平方米甚至每棵植物/動(dòng)物做出決策，而不是針對(duì)一塊田地。

通過精確測(cè)量農(nóng)田內(nèi)的變化，農(nóng)民可以提高農(nóng)藥和化肥的有效性，或者有選擇地使用它們。

精準(zhǔn)畜牧業(yè)

就像精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)一樣，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)使農(nóng)民能夠更好地監(jiān)測(cè)個(gè)體動(dòng)物的需求，并相應(yīng)地調(diào)整它們的營(yíng)養(yǎng)，從而預(yù)防疾病，提高群體健康。

大型農(nóng)場(chǎng)所有者可以使用無線物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序來監(jiān)控牛的位置、福祉和健康狀況。有了這些信息，他們可以識(shí)別生病的動(dòng)物，這樣就可以將它們與獸群分開，防止疾病的傳播。

智能溫室中的自動(dòng)化

傳統(tǒng)大棚通過人工干預(yù)或比例控制機(jī)制來控制環(huán)境參數(shù)，往往導(dǎo)致產(chǎn)量損失、能量損失和人工成本增加。

物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的智能溫室可以智能監(jiān)測(cè)和控制氣候，無需人工干預(yù)。根據(jù)作物的具體要求，部署各種傳感器來測(cè)量環(huán)境參數(shù)。這些數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在一個(gè)基于云的平臺(tái)上，用于進(jìn)一步處理和控制，無需人工干預(yù)。

農(nóng)業(yè)無人機(jī)

農(nóng)業(yè)是將地面和空中無人機(jī)用于作物健康評(píng)估、灌溉、作物監(jiān)測(cè)、作物噴灑、種植、土壤和田間分析以及其他領(lǐng)域的主要垂直領(lǐng)域之一。

由于無人機(jī)在飛行過程中收集多光譜、熱成像和視覺圖像，它們收集的數(shù)據(jù)為農(nóng)民提供了一系列指標(biāo)：植物健康指數(shù)、植物計(jì)數(shù)和產(chǎn)量預(yù)測(cè)、植物高度測(cè)量、冠層蓋度測(cè)繪、田間水塘測(cè)繪、偵察報(bào)告、庫存測(cè)量、葉綠素測(cè)量、小麥氮含量、排水測(cè)繪、雜草壓力測(cè)繪等。

重要的是，基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧農(nóng)業(yè)不僅針對(duì)大規(guī)模農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng);它可以為有機(jī)農(nóng)業(yè)、家庭農(nóng)業(yè)(包括飼養(yǎng)特定的牛和/或種植特定的文化)等農(nóng)業(yè)新興趨勢(shì)增加價(jià)值，并保護(hù)特定或優(yōu)質(zhì)品種，并增強(qiáng)對(duì)消費(fèi)者、社會(huì)和市場(chǎng)意識(shí)的高度透明農(nóng)業(yè)。

第三次綠色革命

智慧農(nóng)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的農(nóng)業(yè)正在為所謂的第三次綠色革命鋪平道路。

繼植物育種和遺傳學(xué)革命之后，第三次綠色革命正在接管農(nóng)業(yè)。這場(chǎng)革命利用了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)分析技術(shù)的綜合應(yīng)用，如精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析、無人機(jī)、機(jī)器人等。

在未來，這場(chǎng)智慧農(nóng)業(yè)革命描繪了農(nóng)藥和化肥的使用將會(huì)下降，而整體效率將會(huì)提高。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將實(shí)現(xiàn)更好的食品可追溯性，從而提高食品安全。它還將有利于環(huán)境，例如，通過更有效地使用水，或優(yōu)化處理和投入。

因此，基于更精確和資源效率更高的方法，智慧農(nóng)業(yè)具有提供更高效和可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)形式的真正潛力。新型農(nóng)場(chǎng)將最終實(shí)現(xiàn)人類永恒的夢(mèng)想。到2050年，我們的人口可能會(huì)暴增至98億。

作者：Sciforce