物联（lián）网的农（nóng）业监测系统提升（shēng）智慧农业升级     

在所（suǒ）有物联网解决方案中，智慧农（nóng）业系统无疑会脱颖而（ér）出。作为全（quán）球（qiú）经济的（de）核心领域之一，农（nóng）业也拥有（yǒu）很具活力的物（wù）联（lián）网采用率。这个领（lǐng）域有（yǒu）充分（fèn）的理由接受创新：到（dào）2050年，全球人口预计将达到100亿。

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鉴（jiàn）于（yú）这样的前景，很难忽略农业监测（cè）的（de）重要（yào）性（xìng）。显然（rán），那些使用（yòng）农业监测系统的公司将获得显著（zhe）的（de）竞争优势。

在本文中，将仔（zǎi）细研究现有农（nóng）业监测解决方案的范围，探索它（tā）们在各（gè）个农业子（zǐ）领域中（zhōng）的好处，并（bìng）概述采用这些解决方（fāng）案的（de）大致计划（huá）。

当前的农业挑战

农（nóng）业被认为（wéi）是很具资源和（hé）劳动密集型的产业之一。农民（mín）今天面临的挑战（zhàn）包括但不限于以下方面：

• 机械定期维护

农业产业严重依（yī）赖机械。维（wéi）护（hù）操作（zuò），即使是定期安排，也会浪费（fèi）时间并影响预（yù）算。但是，尽管如（rú）此，仍（réng）无（wú）法消除不可预（yù）测性因素。一旦机械意外故障，通常会导（dǎo）致意外（wài）停机。

• 正确的用水估算

作物生长需要水（shuǐ），但用水量（liàng）取决（jué）于土壤湿度（dù）水平。为了测量（liàng）这些水平，农民必须到田间进行（háng）常规的人工观测——或者，他们可以使用智能传（chuán）感技术，这种技术目前更精（jīng）确、方便、省（shěng）时。

• 消（xiāo）除水资源（yuán）浪费（fèi）和间接费用

未能收（shōu）集准确的土（tǔ）壤湿度信息可能会导致作（zuò）物缺水或（huò）过（guò）度浇水。浇水不足的作物（wù）干燥且脆弱，但过度（dù）浇水会造（zào）成水资源浪（làng）费，并且会导致不可预测的费（fèi）用。

• 估算正确的种植时（shí）间

每种作（zuò）物都有自己的合适种植时间（jiān），具体取决于一系列环境因素。然而（ér），如果没有准确的数据，通常很难正确（què）估计该时间。

• 测量土壤温度（dù）和湿度

土壤温（wēn）度和（hé）湿度水平是（shì）农（nóng）民需要（yào）收集的关键指标（biāo），以评估（gū）作（zuò）物状况并采取适当行动。不幸的（de）是，如果（guǒ）没有物联（lián）网农业（yè）监测（cè）系（xì）统，通常无法正确（què）测量它们。

• 害虫防治

成功的害虫控制包（bāo）括检测（cè）害虫、它们的位（wèi）置（zhì）、活动（dòng）和行（háng）为模（mó）式（shì），这是农民必须面对的另一个挑战。可以理解，如果没有基于物联网的（de）害虫防治（zhì）系统，这一挑战也很难应对。

智慧农业监（jiān）测解决方案

据IBM预测，到2050年底，物（wù）联网的使（shǐ）用将使农民的生产效率（lǜ）提（tí）高70%，因此，总的来说，未（wèi）来看起来是乐观的。不（bú）管（guǎn）怎样，物联网在缓解农（nóng）民经常面临的痛（tòng）苦（kǔ）方面可以提（tí）供很（hěn）多帮助。

科技农业（yè）是一个蓬勃发展的产业，并且到今天为（wéi）止，一系列广泛的智（zhì）慧农业系统使农民能够应对日常挑战。种植、浇水、作物收获和病虫害防治——农田监测收集了（le）一系列农民可以有效管理这（zhè）些任务的指标（biāo）。

以下是智（zhì）慧农业（yè）监测解（jiě）决方案的（de）一些示例以及它们（men）的工作（zuò）原理。

• 土（tǔ）壤状况监测

土壤状况是帮（bāng）助农民（mín）决定合适的播（bō）种时间和（hé）作物收成（chéng）时间的（de）重要指标（biāo）。通过（guò）物联网传感器进行土（tǔ）壤（rǎng）状况监测，农民可以立即收到有关土（tǔ）壤水分和盐分警（jǐng）报。其他（tā）指标包括土壤（rǎng）温度和空气温度：正确（què）估计（jì）它们（men）可以使农民（mín）规划浇水时（shí）间（jiān），并（bìng）知道何时会出现（xiàn）虫害。

土（tǔ）壤（rǎng）状况监测（cè）需要硬件和软件系（xì）统的结（jié）合，来实时运（yùn）行，并提醒用户（hù）任何重大变化。

这种（zhǒng）解决方案（àn）的一个例（lì）子是CRoPx，一个用于农业远（yuǎn）程监测的科技农业平台。它使用智慧农业（yè）传感器收集（jí）数据，并使（shǐ）用云基础设施进行数据处理和存储，以可读（dú）格（gé）式将数据传送到（dào）用户（hù）的计算机或智能手机上。

• 气象监测

农业气象监测是物联网最常用（yòng）的应用领域之一（yī）。在（zài）农（nóng）作物种（zhǒng）植中，产量（liàng）很（hěn）大程度（dù）上依赖（lài）于环境，而环境本身是不稳定的。位于野（yě）外的天气监测解（jiě）决（jué）方（fāng）案（àn）(例如（rú）气（qì）象站（zhàn）使用的解决方案（àn）)可（kě）以（yǐ）提醒农（nóng）民不断变化（huà）的（de）天气状况——温度、降（jiàng）水、湿度、太阳辐射和风速。

像（xiàng）Pycno、allMETEO和Smart Element这样的天气监测平台是生动的（de）例子，展示了智（zhì）能传（chuán）感技术是如何（hé）帮助将有效的天气通（tōng）知发送到农民（mín）的笔记（jì）本（běn）电脑和智能手机上，使他们（men）能够（gòu）立即（jí）采取行动。

• 温室自动化系统

脆弱而敏（mǐn）感的（de）温室生态系统需要持续的维（wéi）护和控（kòng）制。Growlink、Farmapp和GreenIQ等（děng）温室自动化智慧农（nóng）业解决方案展示了（le）遥感技术在农业中（zhōng）的应用。它（tā）们有助于维持优秀（xiù）的小气候（hòu）条件，并管理照明（míng）、湿度、二氧化碳和温度水平（píng）。即时警报和增加的管理能力很（hěn）大（dà）限度（dù）地提高温室种植（zhí）的效率。

• 作物监测系统（tǒng）

随着作物的生长和成熟，可能会出现（xiàn）许多（duō）问题：生病、虫害或不（bú）利（lì）的环（huán）境条（tiáo）件可能（néng）会在农（nóng）民注意到之前（qián）造成无（wú）法挽回的伤害。(来源物联之家网)智能传感技术应用（yòng）于作物监测，可以（yǐ）收集农作物状（zhuàng）态的指标(温度、湿（shī）度（dù）、健（jiàn）康)，并在出现任何问（wèn）题时（shí）使农民能够及时采取措施。

此外，Semioses和rable等系统有助（zhù）于检测作（zuò）物（wù）何时成（chéng）熟，使农民能够规划（huá）准确的收获时间。

• 数字（zì）虫害（hài）管理（lǐ）

病虫害（hài）是农民经常面临的一些痛（tòng）苦。知（zhī）道虫害何时（shí）到（dào）达可能是一（yī）项（xiàng）挑战，但如（rú）果不（bú）经常去田间，也（yě）无法确定它们的活动和位置。智慧农业（yè）监测系统可以解决（jué）这些问题。此外，它们还帮助分配每（měi）种情况下消除（chú）虫害所需的确切农药数量（liàng）。

诸如Strider之类的物（wù）联网虫害检测系统可（kě）以（yǐ）对昆虫进行计数，并使用（yòng）昆（kūn）虫摄影头和直接放置在田间的农作物虫害检测传（chuán）感器实时确定其位置。像Fieldin和DTN这样的农业科技（jì）公司为基于物联网的虫害控制提供了类似（sì）的（de）解决方案。

• 牲畜监测（cè）系统

除了作物（wù）和天气监测之外，农业监测解决方案（àn）也（yě）在畜牧业中得到（dào）了更广泛（fàn）的应（yīng）用（yòng）。通过将先（xiān）进的物联网硬（yìng）件（jiàn）(例如基于（yú）智能传（chuán）感技术（shù）的可（kě）穿（chuān）戴设备)与比较（jiào）新的物联（lián）网软（ruǎn）件（jiàn）相结合，使Cowlar等农业技（jì）术解（jiě）决方案（àn）可帮助保护牲畜。

SCR是（shì）另一家专门从事农业远（yuǎn）程监测的公司，它使用奶牛颈圈来跟（gēn）踪奶牛的健康状况、位置和活（huó）动。农业遥感（gǎn）技术与先进的分析软（ruǎn）件相结合（hé），可提供关于（yú）奶牛（niú）营养和整个牛群健（jiàn）康（kāng）的见解。

• 端（duān）到端农场管理系统

从温室到牧场，整个农场区域都可以容纳智慧农（nóng）业传感器，这些传感（gǎn）器充当重（chóng）要数据的收集点，以构建功（gōng）能强大、涵（hán）盖面广的农场管理系统。当然，此类系统应利用高级数据（jù）分析软件，并与会计和（hé）采购数据库（kù）无缝集成，以提供（gòng）见解并充分（fèn）展示其分析（xī）潜力。

Cropio和Farmlogs是基于物联网农（nóng）业监测为远程农（nóng）场管理提供端到端农业（yè）技术解决方案的公司。

在农业（yè）中使用（yòng）物联网（wǎng）监测解决方案（àn）的好（hǎo）处

物联网监测解决方案（àn）的使用有以下原（yuán）因：

• 生产力（lì）最（zuì）大（dà）化（huà）

利（lì）用（yòng）物联网（wǎng）进（jìn）行农业作物监测，并（bìng）及（jí）时（shí）采取措施消除常见（jiàn）威胁，可提（tí）高作物产量（liàng）。在畜牧（mù）业中，物联网监（jiān）测（cè）的使用也有助于很大（dà）限度地提高（gāo）生产力。

• 提（tí）高质量

物联网（wǎng）监测系（xì）统有（yǒu）助于维持优秀条件，以（yǐ）确保（bǎo）更好的作物质量。例如，农业中的天气监测（cè）有助（zhù）于（yú）估算（suàn）种植高质（zhì）量（liàng）作物所需（xū）的水、化肥和营养物质的准确供应。(来源物联（lián）之家（jiā）)与其他产品相比，使用物（wù）联网监测系统（tǒng）种植的农产品（pǐn）也更符合市场规范。

• 减少对农药（yào）的需求

农药（yào）不仅有毒，而且还涉（shè）及费（fèi）用。智能虫害监测系（xì）统大大减少了（le）对农药的需（xū）求、所涉及的费用以及化学品（pǐn）对环境和人类健康的影响。

• 可预测（cè）性（xìng）和控制

在（zài）实时农业监（jiān）测的驱动下，数据分析（xī）可以预测合适的收获时间，并确保供应合同的安（ān）全性。随着时间（jiān）推移，农民对市场的控（kòng）制有助于使（shǐ）农业生产流程更易于管理。

• 更高的销售价格

显然，使用比（bǐ）较新的农业技术种（zhǒng）植的（de）更绿色（sè）、更健康的产品将具（jù）有更高的销售价（jià）格，并最终（zhōng）带（dài）来更（gèng）多的收入。

未来预测

通过收集和处（chù）理智慧农（nóng）业（yè）数据，农民可（kě）以预测土（tǔ）壤和环境的未来状（zhuàng）态，并规划明（míng）年的作物。因此（cǐ），预测分析（xī）使他们能够（gòu）做出经过计算的农场管理决策，并（bìng）为未来几年做（zuò）计划（huá）。

开发物（wù）联网监测解（jiě）决方案的第一步

不是所有现成（chéng）的智慧农业（yè）解（jiě）决方案都能满足您的（de）个人需（xū）求。有时，必须为每（měi）个特定农场定制（zhì）一个最优的物（wù）联网系统。那么，开（kāi）发农业（yè）科技解（jiě）决（jué）方案（àn）的优秀（xiù）方法是（shì）什么?

从认识到物联网农业监测的重要性，到实施（shī）智慧农业（yè）解决方（fāng）案（àn）将包括（kuò）以下五个（gè）步骤：

1、定义您（nín）的目标（biāo）

每个农场都有需要（yào）监测（cè）的敏感区域：如果您生活在极度干燥的气候中，土壤湿度监测可能是您（nín）的（de）首要目标。您想（xiǎng）要实现的关（guān）键目（mù）标最终将（jiāng）决定一（yī）切——从传感器结构（gòu）到物联网解决方案的（de）软件（jiàn）架构。

2、确定（dìng）数据传输技（jì）术

智慧农业监测就（jiù）是从数据（jù）中收集见解，但是您在现（xiàn）场收集（jí）的（de）数据必须传输（shū）到处理单元。数（shù）据传输技术的选择取决于数据传输的距离（lí）。

例如（rú），如果只有大约10米，则可（kě）以通过蓝牙完美（měi）传输数据。如果距离为几公里，则使用低功耗广域网(LPWAN)可能（néng）更合适

3、确（què）定关键（jiàn）电源

数据传输距离（lí）也（yě）很重（chóng）要（yào），因为（wéi）它直接影（yǐng）响到物联（lián）网（wǎng）传感器的电池寿命。您可以通过（guò）调（diào）整数据传（chuán）输的（de）频率或（huò）传输（shū）更少的数据量（liàng）来管（guǎn）理（lǐ）功耗（hào）。无论如（rú）何，功耗和电源都需要初步估计。

4、估计数据收（shōu）集的频率

功耗（hào）和传感器（qì）寿命（mìng）也（yě）将取决于数据收集的频率。为了实（shí）现价值（zhí），您需要多长时间收集一次数据?

5、考虑传（chuán）感器的安装细节

传感器的安装可能需要复杂的操作，或者由于其位置而相对简单。这是您（nín）必须与物联网解决方案提供商讨论（lùn）的另一个重（chóng）要方面

基于物（wù）联（lián）网的先进（jìn）农业监（jiān）测系统降低了（le）成本，很大限（xiàn）度地提高了（le）效率（lǜ），帮助农民做出数（shù）据驱动的决策（cè），并最终推动作物和畜牧业实践（jiàn）达（dá）到更高的道德和专业（yè）水（shuǐ）平。尽管（guǎn）实施（shī）智能（néng）监测系统需（xū）要时（shí）间和投资，但从（cóng）长远来看，这通（tōng）常（cháng）是值得的。