cookieOptions = {...}; ‧ 智慧農業將讓農民消失 美國七成農場 “觸網” - 3S Market「全球智慧科技應用」市場資訊網
2015年8月31日 星期一

上午10:11:00

RFID世界網

摘要:智慧農業,就是利用資訊技術對農業生產進行定時定量管理,根據農產品(含糧食、水果和肉類等)的生長情況合理分配資源,實現農業生產的高效低耗、優質環保。近年來,歐美發達國家的農民們在利用互聯網方面表現積極。


20世紀以來,農業的進步主要體現在現代農業機械基本取代了人力和畜力作業,以及農業生產的組織管理形式變得專業化、社會化和企業化。眼下,互聯網+”的概念炙手可熱,那麼以物聯網、大資料、雲技術為工具的新生代農場,會給人類描繪出怎樣的一幅智慧農業前景呢?

美國七成農場觸網

幾千年來,人口數量的增加離不開糧食的不斷增產。世界糧食組織預測,到2050年全球約有90億人,激增的人口和有限的耕地、寶貴的淡水和其他不可知因素(如氣候變化)之間的矛盾,使人類的吃飯問題變得極其嚴峻,改變傳統農業的發展模式,提高農產品的產量和品質勢在必行。

在資訊技術高速發展的背景下,智慧農業被寄予厚望。智慧農業,就是利用資訊技術對農業生產進行定時定量管理,根據農產品(含糧食、水果和肉類等)的生長情況合理分配資源,實現農業生產的高效低耗、優質環保。近年來,歐美發達國家的農民們在利用互聯網方面表現積極。

20112月,美國農業部發佈的報告表明,年銷售額25萬美元以上的美國農場,有70%以上在農場業務中使用互聯網,更小的農場則有41%使用互聯網。美國加州弗雷斯諾的農場主麥克·史密斯有一個40英畝的小型家庭農場,他將自己農場的照片貼在臉書網站上,每週更新網頁內容,感興趣的顧客可以和他通過電子郵件聯繫。麥克·史密斯現身說法稱:互聯網對許多小農場意味著生存,如果你只有一個有機農場而沒有網站,那麼沒人願意去瞭解你。

但這只是互聯網力量輕度介入現代農業的冰山一角。在更多的智慧農業案例中,大家會看到在互聯網、物聯網的幫助下,越來越多的農民掌握了莊稼種植、灌溉和收穫的最好時機,時時監控牲畜的生長狀態,最大限度地減少了資源浪費並獲得效益。

智慧农业将让农民消失 美国七成农场“触网”

從大農業轉向精準農業

主流學界曾把西方現代農業的特點概括為一個字,主要表現為耕地面積的廣袤,農機設備的大型寬幅和高速聯合。這個字在當下發達國家農業中仍占主流地位,但新的趨勢已經非常明顯,那就是農民們利用物聯網等技術,收集有關田地的精確資料,制定策略,對每一小塊土地精耕細作,從每一顆種子中榨取出最高的價值,這就是精準農業

美國《外交事務》雜誌今年5/6月刊載文披露,因為人工測試土壤的成本昂貴,美國大多數農民在實際操作中改為每2.5英畝(約合1.01公頃)採取一個泥土樣本,巴西每12.5英畝(約合5.06公頃)採取一個樣本。因為一英畝(0.4公頃)內的土壤有時各個指標差異很大,這樣稀疏採樣造成的後果,是農民忽視了提高部分地塊的生產力,又在其他地塊裡施了不必要的肥料。專家們的對策是開發低成本的感測器,提高採樣密度。例如,新的酸度感測器每隔一米就在土壤中插一個,自動讀取資料並記錄自己的GPS座標,這種做法的經濟成本比同等密度下的人工採樣顯著降低。當前的主要問題是大多數農場仍未普及這樣的感測器,更可靠、更準確的感測器仍在努力開發中。

農業雲服務覆蓋130

美國加州奧克斯塔德的草莓生產商諾克爾收穫公司,採用的草莓生長即時監控設備,是由美國氣候看守者(Climate Minder)”公司開發的。諾克爾收穫公司的草莓田裡,感測器負責測量土壤中的鹽分和水分等,物聯網採用射頻識別的電子標籤,把資料發送到氣候看守者的網路服務器。農民可以通過特定帳號訪問網站,即時觀察草莓溫室的各項資料。

氣候看守者成立於2005年,成立頭兩年就在土耳其200多個溫室中推廣自己的管理系統,在土耳其的家禽場、煙草儲存設施和冷庫中也有所應用。氣候看守者”2012年被著名的美國灌溉公司雨鳥收購,成為其旗下物聯網系統品牌。

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幾百年來,葡萄園一直是西班牙加利西亞地區的亮點,這裡的葡萄酒享譽世界。以往在氣候變化劇烈的季節,農民們擔心收成受影響,常通宵不睡守在葡萄園裡。如今,當地人把物聯網技術引入傳統的葡萄種植中,以便在使用環境資料時做出更明智的選擇。

加利西亞的雷亞斯·拜薩斯地區的葡萄園,引進了利比利姆(Libelium)”公司的物聯網設備(成立於2006年的一家西班牙公司),在園中組建了無線感測器網路,收集環境溫度、環境濕度和葉面濕度等資料,結合GPS設備提供的精確位置和時間資訊,通過3G網路發送到雲端。園丁們只要連接互聯網,就可以有針對性地對園內環境資料進行監控和調整。成立于2009年的索倫姆(Solum)”公司,是美國斯坦福大學3個畢業生創建的。

公司強項是更高效準確的農產品抽樣分析,能更精確地判斷化肥的投放量,獲得更好的收益。用公司開發的兩套測量工具,農戶們可以自行到田野中測量土壤硝酸鹽含量。對於郵寄來的土壤樣本,公司有實驗室可以進行分析。2012年,該公司獲得了1700萬美元的投資。

2011年,成立於美國矽谷的農場邏各斯(FarmLogs)”公司,是一家提供農業雲服務的初創公司。該公司的業務是讓農民通過互聯網和手機移動應用平臺,把耕作方面的資料上傳到平臺上,公司在拿到資料後進行分析,為農作物輪作提供智慧預測和優化。農戶們可以通過農場邏各斯的服務瞭解農產品價格、耕作開支、利潤預測和天氣等。截至去年,全美15%的農場是農場邏各斯的客戶,其應用者遍及世界130多個國家,包括中國。該公司發展如此之快的主要原因據估計和免費提供服務有關,因為受到多方青睞,迄今已獲得1500萬美元的融資。

用感測器監控豬咳嗽

為了生產更多更好的肉蛋奶,禽畜飼養業中與動物健康相關的大量資料,也是智慧農業實現精準化操作所必需的關鍵資訊。這方面典型的監測資料包括動物體溫、脈搏和空間位置等,感測器對於監控動物繁殖和疾病至關重要。例如,有母畜要產仔了,感測器會把該資訊傳送上網,網路再通過短信等形式發送到飼養者手機上。

歐盟對於精準禽畜飼養很重視,近年來贊助了多個項目。如在2011年投入運營的PCM項目,旨在對豬咳嗽進行記錄、監控。該專案相比人工觀察,能更早發現豬的呼吸系統疾病,便於獸醫迅速介入,及早治療。法國農業科學研究院則通過在牛群中安裝感測器,對牛的即時位置、體重、食物攝入量、甲烷排放量等進行統計,強化對牲畜行為的研究和分析。

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創立於2011年的法爾米農是一家專注於牲畜飼養的克羅埃西亞初創公司,公司CEO馬特加·考匹克在克羅埃西亞一個農場出生和長大。他母親當年在管理農場時,很多資料是以大量報表的形式出現,分析資料給家人帶來很多困難,於是他在大學就讀時有了開發這方面專案的想法。如今該公司幫助農戶們從農場各處把這些資訊收集出來,使農戶們借助平板電腦獲得農場每一頭牛的即時資訊,這些資料包括產奶量、體重、醫療護理、健康問題、繁殖等,資料用清晰明快的圖表表達出來,便於農戶掌握牲畜生長週期、飼料配比和投放等。

法爾米農公司的服務啟動後不到1年,就吸引了450家農場使用,對於最多75頭牛的農戶,每頭每月收取0.25美元,對最多600頭牛的農戶每頭每月收取0.45美元。更大的農場按照量身定做的計畫付費。該公司去年5月獲得了410萬美元的融資,目前正在提升銷售力道,準備把總部轉往美國,研發工作則仍在克羅埃西亞開展。

智能灌溉滴水歸田

農業灌溉用水利用率不高的情況,在全球很多國家和地區存在。為解決這一問題,智慧灌溉能夠通過感測器探測土壤中水分含量,根據不同作物的根系對水的吸收速度和需求量的不同,控制灌溉系統進行有效運作,從而達到自動節水、節能的目標。

超級農作物(CropX)”也是來自美國矽谷的創業公司,其主要產品是探測土壤參數的硬體,並用軟體向農民們顯示有關資料,旨在建立土壤物聯網。該公司的硬體產品包含的重要感測器有3個,分別負責收集地形資訊、土壤結構和含水量,以決定土壤對水的需求是多少。超級農作物公司用移動應用用戶端把雲計算結果發送給農民,如灌溉地圖和土壤水分狀況等資訊,農民也可以通過更改相應參數來計算不同區域土壤所需的灌溉量,做到滴水歸田。

目前,超級農作物公司的產品主要在美國密蘇里州、科羅拉多州和堪薩斯州近5000畝農田中應用,今年剛獲得900萬美元的融資,該公司把中國、印度和大洋洲也列為自己的目標市場。谷歌首席執行官埃裡克·施密特很看好這家公司。

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具有創新思維的不僅僅是上面提及的創業公司,總部位於瑞士蘇黎世的ABB公司(一家世界五百強大企業)也參與瓜分智慧農業這塊大蛋糕。ABB公司在西班牙馬德里南部210平方公里的重要農業區推廣使用海王星智慧灌溉系統,使這片農業區的用電、用水分別比以前節省了12%20%海王星灌溉系統由遠端終端機裝置、資料獲取與監控系統和通信3部分組成,海王星資料獲取與監控系統不僅可顯示遠端終端機裝置的狀態、報警、事件、報告和歷史資料,還可通過短信和電子郵件進行通信,允許用戶通過互聯網遠端接入。

此外,從大範疇上來看,智慧農業也包括精準漁業。例如,大西洋鮭魚這樣的冷水魚種,對溫度變化非常敏感,連續、精確和靈敏的感測器對於控制水溫、觀察魚類行為不可或缺。歐洲是精準漁業領域的領先者,中國、韓國、日本和美國的發展也很快。

最後,我們不妨大膽展望一下互聯網(物聯網)與現代農業充分融合的前景:人們一方面享受著農產品大量增長帶來的優裕生活,一方面驚奇地發現,人類的勞作身影已在農田裡消失了,甚至傳統農民這個職業也不存在了——你和身邊的一位白領都在手機上玩開心農場,你玩的是遊戲,他玩的卻是真正的農場,彈指之間,播種、灌溉和收割就可輕鬆完成。

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(本文在寫作中參考了美國《外交事務》《大西洋月刊》《紐約時報》等媒體的資訊,也參考了歐盟、ABB公司官網的資訊,特此鳴謝。)



                                                                                                                                                                                                                            

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