智慧農業，一種綜合性方法，旨在使農場更互聯和智能來提高農業生產力和效率。

智慧農業至關重要，因為在全球范圍內，我們正在面臨資源枯竭、可耕地面積減少以及巨大的勞動力短缺等問題。這是擺在我們面前的一項艱巨任務——糧食和農業組織預測，到2050年，世界人口將達到91億，這將要求糧食產量增加50%。

為此，農業領域提出了基于物聯網的解決方案，以提高作物產量，減少水、農藥和化肥的使用，降低糧食生產成本，減少徑流和對自然生態系統的影響，并提高工人的安全性。

農業科技初創公司已將物聯網應用于農業的方方面面——從Granular（提供高頻衛星圖像監控整個農場運營的農場管理軟件）到La Ruche Qui Dit Oui（提供電子商務市場，無需中間人即可使農民直接與供應商或消費者建立聯系）。

機器人和無人機

隨著越來越多的農民使用農業機器人和無人機，農場變得更加高效，進而生產出質量更高、產量更高的農作物，并且所需的人力也更少。

當前，農業機器人主要用于收割作物。它們還可以定位并拔除雜草，監測環境條件，并進行土壤分析。此外，配備高分辨率攝像頭的機器人可以在田間行走、檢查和監測作物或牲畜，并向農民的智能手機發送實時圖像。

無人機可用于土壤與田地的分析、噴灑（農藥、施肥等）作物、作物監測、灌溉與健康評估等。而且農業無人機也是數據收集的最好工具。

精準農業與預測分析

精準農業使用預測分析來自動收集和分析有助于提高農場效率、產量的數據。精準農業有助于消除肥料的過度使用，并可以降低農業對環境的總體影響，同時仍可提高農作物的產量。這一點很重要，尤其是在2018年有超過1.13億人處于重度饑餓狀態，還有1.43億人距離重度饑餓僅有一步之遙。

預測分析著眼于農場的歷史數據，以作出決策。它需要傳感器和氣象站提供土壤、氣候和農作物的大量數據，并使用機器學習來開發供農民參考的模型。

精準農業技術的一個例子是Gamaya，Gamaya借助人工智能和高光譜成像技術極大地提高了農業生產的效率和可持續性。該解決方案通過監測作物反射的光線，并在光譜波段進行測量，以預測農作物的健康狀況。

牲畜數據

物聯網設備為農民遠距離監測其牲畜狀況提供了大好機會。能夠獲得有關牲畜及其健康的數據，意味著農場管理員可以更快地做出更好的決策，從而帶來更高利潤。

智能設備可以幫助農民監測牲畜的飼料和飲用水（并在需要時提供更多）、位置和整體健康狀況，包括繁殖能力。（來自物聯之家網）設備可以在牲畜出現癥狀之前提醒農民注意潛在的健康問題。傳感器通過移動網絡發送數據，然后算法處理這些數據并向農民提供見解。

例如，Cowlar為奶牛制作了智能項圈。項圈可以監測奶牛的體溫、活動和行為，例如它是否在吃東西、睡覺、反芻還是跛行。這些數據傳輸到太陽能路由器，該路由器收集2公里范圍內所有奶牛的數據，然后發送到農民的智能手機上。

傳感器

無線傳感器監測作物狀況，并將數據發送到智能手機。這有助于農民根據需要進行快速調整，以提高產量和質量。

智慧農業使用各種類型傳感器，其中光學傳感器可以測量土壤的物理特性，電化學傳感器可以測量土壤酸堿度和土壤養分水平，其他傳感器可以測量土壤的密實度、濕度或滲透性，并監測空氣溫度和濕度。

一些傳感器，如植物傳感器（phytech），直接附著在植物上，可以持續測量莖直徑的變化。該信息由phytech的算法進行分析，使種植者可以隨時了解植物的生長狀況。

智能灌溉

一般來說，傳統的灌溉方法浪費了高達50％的水資源。而智能灌溉是一種提高灌溉效率的新興技術。

智能灌溉控制器可以根據當地的天氣數據，如溫度、風、太陽輻射和濕度來調整灌溉計劃。它們可以計算蒸散量，即土壤表面蒸發和植物蒸騰的組合。此外，一些系統可以測量土壤中的水分并將讀數傳送給控制器。

WaterBit Carbon是智能灌溉傳感器的一個例子。該裝置將土地分成眾多 “微地塊”，它可以監測土壤濕度、土壤溫度、植物健康狀況等因素。然后，其遠程閥門控制器使農民可以管理流向田間不同地塊的水量。

下一代農業

通過利用機器人、傳感器、預測分析和人工智能等技術農業創新，下一代農業極大地改變了農民監測和種植糧食作物的方式。通過使大部分流程自動化，它創造了新的農業模式，進而提高了生產效率和產量。

例如，Bowery是一家室內農業科技初創公司，在新澤西州的一家工業園區內種植水培綠葉蔬菜。這里有一個自動化系統，用于控制整個植物農場。植物生長在室內的垂直托盤系統中，托盤上裝有傳感器和攝像頭，以控制植物水分、光線和養分的攝入。該公司表示，一平方英尺室內農場的生產力是同等耕地面積的100倍。

智慧農業的關鍵

智慧農業的關鍵不僅在于擁有傳感器、農用機器人和其他監測作物和環境的裝置，而且還在于確保所有東西都能通過物聯網進行連接，以便將數據發送給農民，這樣農民就可以利用這些數據更有成效地管理農作物或牲畜。

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