农业物联网：智能农业的8个技术使用案例

随着物联网（IoT）的日益普及，互联设备已经渗透到我们生活的方方面面，从健康和健身、家庭自动化、汽车和物流，到智能城市和工业物联网。

因此，物联网、互联设备和自动化将在农业中得到应用，并因此极大地改善其几乎所有方面，这是合乎逻辑的。当自动驾驶汽车和虚拟现实不再是科幻小说中的幻想，而是每天都在发生的时候，一个人怎么还能依靠马和犁呢？

在过去几十年中，农业经历了一系列技术变革，变得更加工业化和技术驱动。通过使用各种智能农业设备，农民可以更好地控制饲养牲畜和种植作物的过程，使其更具可预测性，并提高其效率。

这与消费者对农产品日益增长的需求一起，推动了智能农业技术在全世界的扩散。2020年，物联网在农业领域的市场份额达到56亿美元。

在本文中，我们将探讨农业中的物联网使用案例，并检查它们的好处。因此，如果你正在考虑投资智能农业，或计划为农业构建物联网解决方案，请立即投入。

什么是智能农业？定义和市场规模

现代农业有很多种说法。例如，AgriTech指的是技术在农业中的应用。

另一方面，智能农业主要用于表示物联网解决方案在农业中的应用。那么，什么是使用物联网的智能农业？通过使用物联网传感器收集环境和机器指标，农民可以做出明智的决策，并改善他们工作的几乎每个方面——从牲畜到农作物种植。

例如，通过使用智能农业传感器来监测作物的状态，农民可以准确地确定他们必须使用多少农药和肥料才能达到最佳效率。智能农业的定义也是如此。

尽管智能农业物联网和工业物联网一般都不如消费者连接设备那么受欢迎；然而，市场仍然充满活力。物联网解决方案在农业领域的应用不断增长。即，2019冠状病毒疾病对农业市场占有率有积极影响。供应链的中断，以及合格工人的短缺，已将其复合年增长率推高至9.9%。事实上，根据最近的报告，智能框架市场份额将达到2021美元62亿美元。

由于市场仍在发展，愿意加入的企业仍有大量机会。在未来几年内为农业生产物联网产品可以让你成为一个早期采用者，从而帮助你为成功铺平道路。

但是，为什么你应该首先考虑建立一个面向农业的物联网应用程序？

智能农业的好处：物联网如何塑造农业

技术和物联网有可能在许多方面改变农业。也就是说，物联网可以通过5种方式改善农业：

智能农业传感器收集的数据，数吨数据，例如天气条件、土壤质量、作物生长进度或牛的健康。这些数据可用于跟踪企业的总体状况，以及员工绩效、设备效率等。

更好地控制内部流程，从而降低生产风险。预见产品产量的能力使你能够规划更好的产品分销。如果你确切地知道你将收获多少作物，你可以确保你的产品不会到处都是未售出的。

成本管理和废物减少得益于对生产的加强控制。如果能够看到作物生长或牲畜健康方面的任何异常情况，你将能够减轻失去产量的风险。

通过流程自动化提高业务效率。通过使用智能设备，您可以在整个生产周期内自动化多个过程，例如灌溉、施肥或害虫控制。

提高了产品质量和销量。通过自动化实现对生产过程的更好控制，并保持作物质量和生长能力的更高标准。

因此，所有这些因素最终都会带来更高的收入。

现在，我们已经概述了物联网如何在农业领域得到有利的应用，让我们看看列出的好处如何在现实生活中得到应用。

农业物联网使用案例（附示例）

农业上有许多类型的物联网传感器，以及物联网在农业上的一般应用：

1.气候条件监测

最受欢迎的智能农业设备可能是气象站，它结合了各种智能农业传感器。它们位于整个领域，从环境中收集各种数据，并将其发送到云端。提供的测量可用于绘制气候条件图，选择合适的作物，并采取必要的措施提高其能力（即精准农业）。

2.温室自动化

通常，农民使用人工干预来控制温室环境。物联网传感器的使用使他们能够获得有关温室条件的准确实时信息，如照明、温度、土壤条件和湿度。

除了获取环境数据外，气象站还可以自动调整条件以匹配给定参数。具体来说，温室自动化系统使用类似的原理。

智能洒水控制器是一个有趣智能农业传感器的产品。它允许您远程管理灌溉和照明系统。

3.作物管理

农业中的另一种物联网产品和精准农业的另一个要素是作物管理设备。就像气象站一样，它们应该被放置在田间，以收集特定于作物种植的数据；从温度和降水到叶水势和整体作物健康。

因此，你可以监测你的作物生长和任何异常，以有效地防止任何疾病或侵扰，可能会损害你的产量。

4.牛只监测和管理

就像作物监测一样，可以将物联网农业传感器连接到农场上的动物身上，以监测它们的健康和日志性能。牲畜跟踪和监测有助于收集有关牲畜健康、福祉和实际位置的数据。

例如，这种传感器可以识别生病的动物，这样农民就可以将它们与畜群分开，避免污染。使用无人机实时追踪牲畜也有助于农民减少人力开支。这类似于petcare的物联网设备。

例如，使用智能农业传感器（项圈标签）提供每头奶牛的温度、健康、活动和营养信息，以及关于牛群的集体信息。

5.精准农业

精准农业也被称为精准农业，它的核心是效率和做出准确的数据驱动决策。这也是物联网在农业中最广泛、最有效的应用之一。

通过使用物联网传感器，农民可以收集农田小气候和生态系统各个方面的大量指标：光照、温度、土壤条件、湿度、二氧化碳水平和害虫感染。这些数据使农民能够估计作物所需的最佳水量、肥料和农药，减少开支，并种植更好、更健康的作物。

例如，构建物联网土壤传感器，测量土壤湿度、温度和电导率，使农民能够分别满足每种作物的独特需求。结合地理空间数据，这项技术有助于为每个领域创建精确的土壤地图。帮助农民减少浪费，提高产量，提高农场的可持续性。

6.农业无人机

也许最有希望的农业科技进步之一是在智能农业中使用农业无人机。无人机也被称为无人机（UAV），在收集农业数据方面，无人机的装备比飞机和卫星更好。除了监控能力，无人机还可以执行大量以前需要人力的任务：种植作物、防治害虫和感染、农业喷洒、作物监测等。

7.智能农业的预测分析

精准农业和预测数据分析齐头并进。虽然物联网和智能传感器技术是高度相关的实时数据的金矿，但数据分析的使用有助于农民理解它，并做出重要预测：作物收获时间、疾病和侵扰风险、产量等。数据分析工具有助于农业，它本质上高度依赖于天气条件，更易于管理和预测。

例如，作物表现平台帮助农民提前了解产量的数量和质量，以及他们对不利天气条件（如洪水和干旱）的脆弱性。它还使农民能够优化每种作物的水和养分供应，甚至选择产量性状来提高质量。

在农业领域，优秀的物联网解决方案可以让农民节约高达50%的灌溉水，减少因过度浇水造成的肥料损失，并在任何季节或天气条件下提供切实可行的见解。

8.端到端农场管理系统

农业物联网产品的更复杂方法可以用所谓的农场生产力管理系统来表示。它们通常包括许多安装在房屋内的农业物联网设备和传感器，以及具有分析能力和内置会计/报告功能的强大仪表板。

这提供了远程农场监控功能，并允许您简化大多数业务操作。除了列出的物联网农业使用案例外，一些突出的机会还包括车辆跟踪（甚至自动化）、存储管理、物流等。

开发智能农业解决方案之前要考虑的事项

正如我们所看到的，物联网在农业中的应用是无穷无尽的。智能设备可以通过多种方式帮助您提高农场的性能和收入。然而，农业物联网应用开发并非易事。如果你正在考虑投资智能农业，你需要意识到一些挑战。

1.硬件

要为农业构建物联网解决方案，您需要为设备选择传感器（或创建自定义传感器）。您的选择将取决于您想要收集的信息类型以及解决方案的总体目的。无论如何，传感器的质量对产品的成功至关重要：它将取决于收集数据的准确性及其可靠性。

2.大脑

数据分析应该是每个智能农业解决方案的核心。如果你不能理解，收集到的数据本身就没有什么帮助。因此，您需要具备强大的数据分析能力，并应用预测算法和机器学习，以便根据收集的数据获得可操作的见解。

3.维护

硬件维护是一项挑战，对于农业中的物联网产品来说至关重要，因为传感器通常用于现场，很容易损坏。因此，您需要确保您的硬件耐用且易于维护。否则，您将需要比您希望的更频繁地更换传感器。

4.流动性

智能农业应用程序应该适合田间使用。企业主或农场经理应该能够在现场或通过智能手机或台式计算机远程访问信息。

此外，每个连接的设备都应该是自主的，并且有足够的无线范围与其他设备通信，并将数据发送到中央服务器。

5.基础设施

为了确保您的智能农业应用程序运行良好（并确保它能够处理数据负载），您需要一个坚实的内部基础设施。

此外，你的内部系统必须是安全的。未能正确保护系统只会增加有人闯入、窃取您的数据甚至控制您的自动拖拉机的可能性。

6.连通性

在许多农业设施之间传输数据的需要仍然是采用智能农业的一个挑战。不用说，这些设施之间的连接应该足够可靠，能够承受恶劣的天气条件，并确保无中断运行。如今，物联网设备仍然使用不同的连接协议，尽管目前正在努力制定该领域的统一标准。5G和天基互联网等技术的出现有望帮助找到解决这个问题的方法。

7.数据收集频率

由于农业行业的数据类型多种多样，确保最佳数据收集频率可能会有问题。来自现场、航空和环境传感器、应用程序、机械和设备的数据，以及经过处理的分析数据，可能会受到限制和监管。如今，安全、及时地交付和共享这些数据是当前智能农业面临的挑战之一。

8.农业行业的数据安全

精准农业和物联网技术意味着要处理大量数据，这增加了犯罪者可用于数据盗窃和黑客攻击的潜在安全漏洞的数量。不幸的是，农业数据安全在很大程度上仍然是一个陌生的概念。例如，许多农场使用无人机向农业机械传输数据。这种机器连接到互联网，但几乎没有安全保护，例如用户密码或远程访问认证。

物联网的一些基本安全建议包括监控数据流量、使用加密方法保护敏感数据、利用基于人工智能的安全工具实时检测可疑活动的痕迹，以及在区块链中存储数据以确保其完整性。为了充分受益于物联网，农民必须熟悉数据安全概念，制定内部安全政策，并遵守这些政策。