Empowering Smart Farming with VEST Embedded System Solution
VEST嵌入式系統解決方案賦能智慧農業
 |
IV-7070 八合一物聯網微型氣象站 |
隨著物聯網 (IoT) 的日益普及，連接設備已滲透到我們生活的方方面面，從健康和健身、家庭自動化、汽車和物流，到智慧城市和工業物聯網。
因此，物聯網、聯網設備和自動化在農業中的應用，是合乎邏輯的，因此，幾乎可以極大地改善農業的各個方面。當自動駕駛汽車和虛擬實境不再是科幻幻想，而是日常發生時，人們怎麼還能依靠馬和犁？
在過去的幾十年裡，農業經歷了許多技術變革，變得更加工業化和技術驅動。透過使用各種智慧農業小工具，農民可以更好地控制飼養牲畜和種植農作物的過程，使其更具可預測性並提高效率。
再加上消費者對農產品的需求不斷成長，這促進了全球智慧農業技術的日益普及。2020 年，物聯網在農業領域的市場比重，達到 56 億美元。
在本文中，我們將探索農業中的物聯網應用案例，並檢查它們的好處。因此，如果你正在考慮投資智慧農業，或計劃為農業建構物聯網解決方案，請立即投入。
什麼是智慧農業？定義和市場規模
現代農業有多種說法。例如，AgriTech 泛指技術在農業中的應用。
另一方面，智慧農業主要用於表示物聯網解決方案，在農業中的應用。那麼什麼是使用物聯網的智慧農業？透過使用物聯網感測器，收集環境和機器指標，農民可以做出明智的決定，並改善他們工作的幾乎每個方面 —— 從牲畜到作物種植。
例如，透過使用智慧農業感測器來監測作物的狀態，農民可以準確定義他們必須使用多少農藥和化肥才能達到最佳效率。這同樣適用於智慧農業的定義。
儘管智慧農業物聯網，以及一般的工業物聯網，不如消費者連接設備那麼受歡迎；然而，市場仍然非常活躍。物聯網解決方案在農業中的應用不斷成長。也就是說，COVID-19 對農業市場新科技中的物聯網，產生了積極影響。供應鏈的中斷和合格工人的短缺，已將其複合年成長率推高至 9.9%。事實上，根據最近的報告，到 2021 年，智慧框架市場應用金額比率，將達到 62 億美元。
與此同時，全球智慧農業市場規模，預計到 2025 年將成長兩倍，達到 153 億美元（而 2016 年略高於 50 億美元）。
由於市場仍在發展，願意加入的企業仍有充足的機會。在未來幾年內為農業打造物聯網產品，可以讓你成為早期採用者，從而幫助你鋪平成功之路。
但是，為什麼首先要考慮為農業建構物聯網應用？
智慧農業的好處：物聯網如何塑造農業
技術和物聯網具有在許多方面改變農業的潛力。也就是說，物聯網可以透過 5 種方式改善農業：
因此，所有這些因素最終都可以帶來更高的收入。
既然我們已經概述了物聯網如何在農業領域有利地應用，讓我們來看看列出的好處，如何在現實生活中找到它們的應用。
農業中的物聯網應用案例（示例）
有許多類型的農業物聯網感測器，以及一般農業物聯網應用：
1.監測氣候條件
可能最受歡迎的智慧農業小工具是微氣象站，結合了各種智慧農業感測器。他們位於整個現場，從環境中收集各種數據，並將其發送到雲端。所提供的測量可用於繪製氣候條件圖，選擇合適的作物，並採取必要的措施來提高其能力（即精準農業）。
此類農業物聯網設備的一些示例是 IDVIEW、allMETEO、Smart Elements 和 Pycno。
2. 溫室自動化
通常，農民使用人工干預來控制溫室環境。物聯網感測器的使用，使他們能夠獲得有關溫室條件的準確即時資訊，例如光照、溫度、土壤條件和濕度。
除了獲取環境數據外，氣象站還可以自動調整條件，以匹配給定參數。具體來說，溫室自動化系統使用類似的原理。
例如， IDVIEW、Farmapp 和 Growlink 也是提供此類功能的物聯網農業產品。
GreenIQ 也是一款使用智慧農業感測器的有趣產品。它是一款智慧灑水控制器，可讓你遠端管理灌溉和照明系統。
3. 作物管理
農業中的另一種物聯網產品和精準農業的另一種元素，是作物管理設備。就像微氣象站一樣，它們應該放置在田間，以收集特定於農作物的數據；從溫度和降水到葉水勢和整體作物健康。
因此，你可以監控作物生長和任何異常情況，以有效預防，任何可能損害產量的疾病或蟲害。耕地和 Semios 可以作為如何使用的情況下，可以在現實生活中提供良好的表示。
4. 牛的監測和管理
就像作物監測一樣，物聯網農業感測器可以連接到農場的動物身上，以監測它們的健康狀況和記錄性能。牲畜追踪和監控，有助於收集有關牲畜健康狀況、福利和物理位置的數據。
例如，此類感測器可以辨識生病的動物，以便農民將它們與畜群分開並避免污染。使用無人機進行即時牛群追踪，還有助於農民減少人員開支。這與用於寵物護理的物聯網設備類似。
例如，Allflex 和 Cowlar 的 SCR 使用智慧農業感測器（項圈標籤），來提供每頭奶牛的溫度、健康、活動和營養洞察，以及有關牛群的集體資訊。
5. 精準農業
也被稱為精準農業，精準農業就是關於效率，和做出準確的數據驅動決策。它也是物聯網在農業中最廣泛、最有效的應用之一。
透過使用物聯網感測器，農民可以收集有關田間小氣候和生態系統，各個方面的大量指標：照明、溫度、土壤條件、濕度、二氧化碳水平和害蟲感染。這些數據使農民能夠估計他們的作物所需的最佳水、肥料和殺蟲劑數量，減少開支，並種植更好、更健康的作物。
例如，CropX 建構了物聯網土壤感測器，可以測量土壤濕度、溫度和電導率，使農民能夠單獨處理每種作物的獨特需求。結合地理空間數據，這項技術有助於為每個領域，創建精確的土壤圖。Mothive 提供類似的服務，幫助農民減少浪費、提高產量並提高農場的可持續性。
6. 農業無人機
也許最有前途的農業技術進步之一，是在智慧農業中使用農業無人機。無人機也被稱為 UAV（無人駕駛飛行器），比飛機和衛星更能收集農業數據。除了監視功能外，無人機還可以執行大量以前，需要人工完成的任務：種植作物、防治病蟲害和感染、農業噴灑、作物監測等。
例如，DroneSeed 製造用於在森林砍伐地區植樹的無人機。使用這種無人機的效率是人類勞動的 6 倍。一個感覺飛農業無人機 eBee SQ，採用多光譜圖像分析，來估算作物的健康，並配備以實惠的價格。
7. 智慧農業的預測分析
精準農業和預測數據分析齊頭並進。雖然物聯網和智慧感測器技術，是高度相關的即時數據的金礦，但數據分析的使用可以幫助農民理解它，並做出重要預測：作物收穫時間、疾病和侵染風險、產量等. 數據分析工具，有助於使本質上高度依賴天氣條件的農業，變得更易於管理和預測。
例如，Crop Performance 平台可幫助農民提前了解產量和品質，以及他們對不利天氣條件（如洪水和乾旱）的脆弱性。它還使農民能夠優化每種作物的水和養分供應，甚至選擇產量性狀以提高品質。
應用於農業，SoilScout 等解決方案，使農民能夠節省高達 50% 的灌溉用水，減少因過度澆水造成的肥料損失，並在不受季節或天氣條件影響的情況下，提供可行的見解。
8. 端到端農場管理系統
一種更複雜的農業物聯網產品方法，可以用所謂的農業生產力管理系統來表示。它們通常包括安裝在現場的許多農業物聯網設備和感測器，以及具有分析功能和內置會計/報告功能的強大儀表板。
這提供了遠端農場監控功能，並允許你簡化大部分業務營運。FarmLogs 和 Cropio 代表了類似的解決方案。
除了列出的物聯網農業用例外，一些突出的機會包括車輛追踪（甚至自動化）、儲存管理、物流等。
開發智慧農業解決方案之前需要考慮的事項
正如我們所見，物聯網在農業中的用例是無窮無盡的。智慧設備可以透過多種方式，幫助你提高農場的績效和收入。然而，農業物聯網應用開發並非易事。如果你正在考慮投資智慧農業，則需要注意某些挑戰。
1.硬體
要為農業建構 IoT 解決方案，你需要為你的設備選擇感測器（或創建自定義感測器）。你的選擇將取決於你想要收集的資訊類型，以及你的解決方案的總體目的。無論如何，感測器的品質對產品的成功非常重要：這取決於所收集數據的準確性及其可靠性。
2. 大腦
數據分析應該是每個智慧農業解決方案的核心。如果你無法理解所收集的數據本身，那麼它本身將無濟於事。因此，你需要擁有強大的數據分析能力，並應用預測算法和機器學習，以便根據收集的數據獲得可操作的見解。
3.維護
硬體維護是一項對農業物聯網產品相當重要的挑戰，因為感測器通常用於現場，很容易損壞。因此，你需要確保你的硬體耐用且易於維護。否則，你將需要更頻繁地更換感測器。
4. 流動性
智慧農業應用，應針對田間使用進行量身訂製。企業主或農場經理應該能夠透過智慧手機，或桌上型電腦，在現場或遠端訪問資訊。
此外，每個連接的設備都應該是自主的，並且有足夠的無線範圍，與其他設備進行通信，並將數據發送到中央伺服器。
5. 基礎設施
為了確保您的智能農業應用程序運行良好（並確保它可以處理數據負載），您需要一個可靠的內部基礎設施。
此外，您的內部系統必須是安全的。未能正確保護您的系統只會增加有人闖入、竊取您的數據甚至控制您的自動拖拉機的可能性。
6. 連通性
在許多農業設施之間傳輸數據的需求，仍然對採用智慧農業構成挑戰。毋庸置疑，這些設施之間的連接應該足夠可靠，以承受惡劣的天氣條件，並確保無中斷運行。今天，物聯網設備仍然使用不同的連接協議，儘管目前正在努力製訂該領域的統一標準。5G 和網路等技術的出現，有望幫助找到解決此問題的方法。
7. 數據收集頻率
由於農業行業的數據類型多種多樣，因此確保最佳數據收集頻率，可能存在問題。來自現場、航空和環境感測器、應用程序、機械和設備的數據，以及處理後的分析數據，可能會受到限制和監管。如今，安全即時地交付和共享這些數據，是當前智慧農業面臨的挑戰之一。
8. 農業數據安全
精準農業和物聯網技術意味著處理大量數據，這增加了犯罪者可用於數據盜竊和駭客攻擊的潛在安全漏洞的數量。不幸的是，農業數據安全在很大程度上，仍然是一個陌生的概念。例如，許多農場使用無人機將數據傳輸到農業機械。這種機器連接到 Internet，但幾乎沒有安全保護，例如用戶密碼或遠端訪問身份驗證。
一些基本的物聯網安全建議，包括監控數據流量、使用加密方法保護敏感數據、利用基於人工智慧的安全工具，即時檢測可疑活動的痕跡，以及將數據儲存在區塊鏈中，以確保其完整性。為了充分受益於物聯網，農民必須熟悉數據安全概念，訂製內部安全政策，並遵守這些政策。
使用來自 Eastern Peak 的智慧物聯網解決方案，發展你的農業業務
據聯合國糧食及農業組織 (FAO) 稱，全球人口預計到 2050 年將超過 90 億。要為特定人口生產足夠的食物，農業產量必須增加 50%。
由於農業經營資源有限（大部分適合耕種的土地已經在使用），增加產量的唯一途徑是提高生產效率。毫無疑問，智慧農業可以在多大程度上，幫助應對這一挑戰；事實上，似乎沒有它是不可能的。在Eastern Peak，我們為農業開發定制的物聯網解決方案，根據您的特定需求量身定制。
如何開始？
從牲畜跟踪到高級田間測繪，智慧農業中的物聯網應用因農場而異，具體取決於你的細分市場、氣候和地區。在許多情況下，開箱即用的工具將無關緊要，你可能需要量身訂製的智慧農業物聯網解決方案。在 Eastern Peak，我們會單獨接觸每位客戶，以滿足他們的獨特需求。
產品發現階段，是你為應用開發奠定堅實基礎的最佳第一步。它包括功能規範、UX/UI 設計和視覺原型，讓你對最終產品有一個清晰的認識。平均而言，此階段需要 4-6 週。
沒有留言:
張貼留言