美國農(nóng)業(yè)如何借助物聯(lián)網(wǎng)引領農(nóng)業(yè)新時代

文章出處：http://energyglass.cn 作者：新華網(wǎng) 人氣： 發(fā)表時間：2022年05月19日

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)讓美國農(nóng)業(yè)在應對自然災害、病蟲害、畜禽疾病等方面表現(xiàn)優(yōu)異，其提高產(chǎn)量、增加產(chǎn)出效率的效果十分明顯。

物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應用范圍和成效

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)利用數(shù)據(jù)分析來根據(jù)需要自定義操作，以便根據(jù)不同土壤輸入成分將農(nóng)業(yè)產(chǎn)出最大化，并通過監(jiān)控所有過程(比如灌溉用水)來減少浪費。溫度、空氣濕度、光線強度和土壤濕度可以通過不同傳感器檢測并連接到一個系統(tǒng)，在必要時觸發(fā)警報，或者自動啟動澆水或通風等操作。這套技術可以應用于灌溉、糧倉、捕蟲等方面。

智能灌溉可以通過無線傳感器網(wǎng)絡收集土壤成分數(shù)據(jù)及其他環(huán)境要素來減少水的浪費。這種系統(tǒng)可以分析收集數(shù)據(jù)、根據(jù)需求有選擇地給不同地塊澆水，可用于各種商業(yè)范圍，如農(nóng)場、葡萄園等。

農(nóng)民也可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術動態(tài)和精確地掌握農(nóng)作物病蟲害、畜禽疾病等信息，及時采取應對措施，這樣可以節(jié)省時間和資金，還可以將農(nóng)藥使用最小化。

很多農(nóng)業(yè)機械裝有傳感設備，方便農(nóng)民獲取信息和進行決策。比如，播種設備和GPS控制相連可以防止重疊播種的浪費。還有約翰•迪爾拖拉機公司(John Deere)推出的一款干草打包機，可以感受濕度并自動向拖拉機傳輸信號指揮打包機運動的快慢。

物聯(lián)網(wǎng)技術還可以用于糧倉的自動化管理。SmartBob是一個可以電子測量并報告糧倉或其他食品儲存容器內成分水平的儀器，農(nóng)民可以使用它遠程管理玉米、種子等散裝貨物庫存。CheckItOut可以讓農(nóng)民在線監(jiān)控糧倉溫度，如果溫度升至超過可接受的范圍，農(nóng)民將接受到警報提示。

此外，為保證食品安全，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)驅動的解決方案可以讓消費者跟蹤并監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)場到餐桌的全過程?？沙掷m(xù)農(nóng)業(yè)實踐活動不僅幫助滿足直接社會需求，同時還保護了土地及其他自然資源，造福下一代人。

成本與標準是攻關重點

美國農(nóng)業(yè)部的環(huán)境質量激勵計劃(EQIP)中有部分資金支持保持土壤水分的設備，這些設備中大部分是連接設備。不過，這項計劃只有很少一部分資金支持這些設備。

傳感器的成本一般在50到1500美元之間。傳感器的準確度和分辨率越高，其成本越高。并且大部分傳感器自身無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)交流，需要再花一筆錢購置登記器或發(fā)射器，這個成本大多在幾百到一千多美元。再者，生產(chǎn)者一般無法自己安裝和維護傳感器和發(fā)射器，這又需要一筆錢。而遙感技術的成本和覆蓋范圍也成問題。目前大多數(shù)設備的連接是通過無線、衛(wèi)星(900兆赫茲或2.4千赫茲)。使用無線和衛(wèi)星傳播的成本可能很高，因為設備密度要增加，并且很多農(nóng)場無線覆蓋區(qū)域有限。此外，900兆赫茲和2.4千赫茲的帶寬對一些作物不太適用，因為作物冠層高度限制了發(fā)射器和接受器之間的跨距。

與此同時，數(shù)據(jù)標準化有待加強。如果沒有統(tǒng)一標準，物聯(lián)網(wǎng)技術就失去了價值，這也正是數(shù)據(jù)的價值。目前AgGateway和OADA正在研究農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標準化問題。AgGateway是一家非盈利性的商業(yè)聯(lián)合組織，致力于推進電子商務在農(nóng)業(yè)領域的發(fā)展和推動信息和通信技術在農(nóng)業(yè)的使用。OADA是一個幫助農(nóng)民全面、安全獲取數(shù)據(jù)的開放式項目。美國農(nóng)業(yè)與生化工程師協(xié)會(ASABE)也在支持這項建立農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標準的工作。

未來發(fā)展：致力于以更少的資源產(chǎn)出更多的作物

農(nóng)業(yè)未聯(lián)網(wǎng)的總體發(fā)展還是比較有前景。物聯(lián)網(wǎng)技術的真正價值是將數(shù)據(jù)從每個設備上提取出來并加以分析。如果將數(shù)據(jù)從一個農(nóng)場的五個層級(土壤、作物、設備、人和圖像)抽取出來并進行分析，就能進行預測和建議，從而達到降低農(nóng)場內在風險(比如天氣波動)、幫助農(nóng)民增加產(chǎn)量及最大程度提高水、肥料、勞動力和化學試劑利用效率的目的。

預測顯示未來幾年連接設備的增長會加速。預計到2020年，美國平均每個農(nóng)場將擁有50臺連接設備。

另據(jù)一些業(yè)內人士分析，傳感器的功能將隨著時間推移越來越強大，將來會在定制化的天氣和環(huán)境數(shù)據(jù)上有更多突破。傳感器和無線通訊設備的成本正在下降，也會推動很多新的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應用的出現(xiàn)，比如作物營養(yǎng)管理、通過網(wǎng)絡控制的無人機等。

此外值得關注的是，美國種業(yè)巨頭孟山都公司2013年10月份宣布，斥資約9.3億美元現(xiàn)金收購保險公司Climate。孟山都希望應用該公司的數(shù)據(jù)分析來創(chuàng)造“下一個農(nóng)業(yè)時代”。孟山都的這項舉動證實了將大數(shù)據(jù)應用于農(nóng)業(yè)的巨大商業(yè)趨勢。通過使用多年來建立的天氣數(shù)據(jù)，Climate提供的保險政策覆蓋藍莓、牛油果等美國聯(lián)邦政府保險項目不覆蓋的作物。孟山都首席執(zhí)行官休•格蘭特認為，這樣的服務遠遠超出了保險，讓資源得到更好分配的作用，并強調稱“當農(nóng)民可以用更少的資源產(chǎn)出更多作物時，每個人都會受益。”

物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)領域的應用，不僅需要早期采用者的引領，還需要對技術設備進行投資，以便降低使用物聯(lián)網(wǎng)技術的成本、增加使用該技術的可靠度，從而使該技術的大面積應用成為可能。