随着世界人口逐年增加,可用于农业的土地面积正在减少。根据关于精准农业和农业科学前瞻研究,自2013年以来,农业生产面积减少了0.7%。联合国预计到2050年地球上将有97亿人口,农业需要为了满足需求,将生产率提高至少70%。

为了做到这一点而不给环境带来任何负担并促成季节性事件,气候变化和世界淡水供应的变化,手头的解决方案是通过精准农业,也被称为“智能农业” – 利用多种技术,如物联网(IoT),人工智能等。

什么是智能农业及其需要什么?

智能农业涉及将先进技术整合到现有农场建筑中。现在,基于物联网的解决方案和服务需要利用智能农业的物联网应用开发服务,以提高农产品的生产质量和产品的生产效率。智能农业被认为是一种管理概念或应对食品行业正在经历的挑战的一种方式,例如人口增长,劳动力问题和气候变化。

智能农业

幸运的是,几乎农业的各个方面都可以从工业革命所带来的技术进步中受益。例如,智能农业将能够有选择地提高农药和化肥的使用效率,它可以为农民提供监测所有动物个体需求的能力,它可以帮助预防疾病和增加畜群健康,甚至可以让农民监测作物健康状况,加快收获时间。目前,有三种农业技术有望成为行业的支柱,自动机器人,无人机,以及基于物联网传感器的农业解决方案。需要什么才能实现智能农业的发展?

与所有创新一样,知识和资本都是必需的,但更重要的是,农民需要具备激情和专业技能,才能使所实施的技术发挥作用。除此之外,农场或农民群体需要能够拥有一名法律专家,以便在智能农业普及时正在实施日益增长的规则迷宫。除此之外,智能农业需要资金投入,但有几个低成本的选择,如使用自定义移动应用程序开发来跟踪牲畜和植物健康。这些低成本选项的好处在于它们易于扩展且通常易于实施。

推动智能农业的三大支柱技术

自主和机器人劳动

机械种植

用自动化取代人工是一种增长趋势,随着劳动密集型农业的发展,自动化重复和标准化任务是有意义的。随着智能设备成为可能,农业部门将会看到诸如无人驾驶拖拉机,精密播种机和自动智能水灌溉系统等使用物联网传感器和数据信息来完成工作的事情。除此之外,还通过机器学习和人工智能测试了几种机器人原型,以便在农田中进行导航并执行除草,害虫控制和植物维护等任务。最后,工程师们正在研究机器人组件,这些组件能够完成复杂的任务,例如从树上采摘果实和识别食物成熟度。

成像和种植的无人机

随着成像技术的进步,农民不再局限于在可见光下拍摄农场的鸟瞰图片,也不仅仅需要拍摄静态照片。农民现在可以拍摄红外线,高光谱成像和紫外线成像,更不用说视频了。利用所有这些成像类型,农民能够收集比以往更详细的数据,帮助他们在评估土壤质量,规划种植地点和监测作物健康方面做出明智的决策。在定期进行土地调查时,农民将能够优化智能农业过程。

除此之外,农民很快就能用无人机种植田地,当这些无人机与物联网软件和自主操作相结合时,无人机队可以完全取代手工劳动的需要。此外,通过精确种植,无人机确保每种作物都能获得理想的条件。这可以增加作物生长并提供更高的作物产量。这可以更进一步,因为无人机将用于作物喷洒应用,为农民提供消除劳动密集型任务的能力。通过使用GPS,激光测量和超声波定位,使每个无人机能够调整其位置,调整地理和地形,并考虑风速。如果使用得当,无人机可以更准确地喷洒作物并消除多余的废物。

最后,无人机可用于远程监控和现场分析。可以使用一小群无人机,而不是使用一小组工人来对每个场地进行目视检查。这将消除获取关于每个领域的敏感数据所需的时间,并消除不需要抚育的健康植物的额外劳动力。

使用基于物联网的传感器连接农场

尽管物联网技术已经成为一个关键术语,用于将计算机,机器和设备相互连接并能够进行通信和交换数据的想法,但这个术语在这里适用于智能农业。智能农场将在农业过程的每个阶段都嵌入物联网传感器,因此,每台设备都使用。这些传感器将能够获取诸如光照水平,土壤条件,空气质量,天气和灌溉需求等数据。然后可以将这些数据传输回农民或直接集成到自主响应并负责所需工作的机器人中。这可以是进行除草维护,浇灌和修剪植物,收获作物以及收集作物和动物数据的任何事物。

这可以通过无人机更进一步,这将有鸟瞰植物健康,土壤条件和天气。他们可以生成有助于指导机器人使用的地图,并帮助农民计划在农业过程中采取的步骤。在这种类型的智能网络中,不仅会有更高的作物产量,而且会提高食物的质量以及食物的可用速度。通过智能农业过程产生的信息将成为运营的支柱,因为它将使农民能够一目了然地看到农场的各个方面,包括哪些田地需要浇水,收割机正在做什么以及哪些动物和植物需要注意。

智能农业处于起步阶段但不可避免

由于有益的智能农业将用于农业部门,在成为基于物联网的广泛农业解决方案之前,仍然存在许多必须克服的障碍。然而,尽管处于起步阶段,精准农业肯定是不可避免的,因为我们的技术进步将使其成为可能,它只是筹集资金来资助实时运行技术所需的创新,而不仅仅是纸上谈兵的想法。