2021年12月13日 星期一

· 物聯網在農業中的應用

影像與感測器共構之行動物聯網應用方案


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物聯網可以成功滿足不斷成長的人口需求。


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插圖:© IoT For All


儘管人口不斷成長,現在預計到 2050 年將達到 96 億,但無論不利的天氣條件和氣候變化等環境挑戰如何,農業都必須崛起以滿足需求。為了滿足不斷長的人口的需求,農業必須採用新技術以獲得急需的優勢。透過物聯網在智慧農業和精準農業中的新農業應用,將使該行業能夠提高營運效率、降低成本、減少浪費並提高產量品質。

那麼,什麼是智慧農業?智慧農業是一種資本密集型和高科技系統,可為大​​眾清潔和可持續地種植食物。它是現代 ICT(資訊和通信技術)在農業中的應用。

在基於物聯網的智慧農業中,建立了一個系統,用於在感測器(光、濕度、溫度、土壤濕度等)的幫助下,監控農田並使灌溉系統自動化。農民可以從任何地方監控田間狀況。與傳統方法相比,基於物聯網的智慧農業非常高效。

基於物聯網的智慧農業的應用,不僅針對傳統的大型農業經營,而且還可以成為提升其他農業成長或共同趨勢的新槓桿,如有機農業、家庭農業(複雜或小空間、特定的牛和/或文化、保存特定或優質品種等),並提高高度透明的農業。

在環境問題方面,基於物聯網的智慧農業可以提供巨大的好處,包括更有效地用水,或優化投入和處理。現在,讓我們討論正在徹底改變農業的基於物聯網的智慧農業的主要應用。

物聯網在農業中的應用

精耕

也稱為精準農業,精準農業可以被認為是在飼養牲畜和種植農作物時,使農業實踐更加可控和準確的任何事物。在這種農場管理方法中,一個關鍵組成部分是使用 IT 和各種項目,如感測器、控制系統、機器人、自動駕駛汽車、自動化硬體、可變速率技術等。

製造商採用高速網路、行動設備和可靠的低成本衛星(用於圖像和定位)是精準農業趨勢的一些關鍵技術。

精準農業是物聯網在農業領域最著名的應用之一,世界各地的許多組織都在利用這種技術。CropMetrics 是一家精準農業組織,專注於超現代農藝解決方案,同時專注於精準灌溉的管理。

CropMetrics 的產品和服務包括 VRI 優化、土壤水分探測器、虛擬優化器 PRO 等。VRI(可變速率灌溉)優化可最大限度地提高,具有地形或土壤變異性的灌溉農田的盈利能力,提高產量,並提高用水效率。

土壤水分探測技術提供完整的當季當地農學支持,以及優化用水效率的建議。虛擬優化器 PRO 將各種水管理技術,結合到一個基於雲的強大中央位置,專為顧問和種植者設計,通過簡化的介面利用精確灌溉的好處。

農業無人機

隨著時間的推移,技術已經發生了變化,農業無人機就是一個很好的例子。今天,農業是採用無人機的主要行業之一。無人機正在農業中使用,以加強各種農業實踐。地面和空中無人機在農業中的使用方式,是作物健康評估、灌溉、作物監測、作物噴灑、種植以及土壤和田間分析。

使用無人機的主要好處,包括作物健康成像、整合 GIS 製圖、易用性、節省時間以及提高產量的潛力。透過基於即時數據收集和處理的策略和規劃,無人機技術將為農業產業帶來高科技改造。

PrecisionHawk 是一個組織,它使用無人機通過一系列感測器收集有價值的數據,這些感測器用於農業用地的成像、測繪和測量。這些無人機執行飛行中的監視和觀察。農民輸入要調查的田地的詳細資訊,並選擇高度或地面解析度。

從無人機數據中,我們可以深入了解植物健康指數、植物計數和產量預測、植物高度測量、冠層覆蓋繪圖、田間積水繪圖、偵察報告、庫存測量、葉綠素測量、小麥中的氮含量、排水繪圖、雜草壓力映射,等等。

無人機在飛行過程中收集多光譜、熱像和視覺圖像,然後降落在它起飛的同一位置。

牲畜監測

大型農場主可以利用無線物聯網應用 app,來收集有關牛的位置、福利和健康的數據。這些資訊有助於他們辨識生病的動物,以便將它們與畜群分開,從而防止疾病傳播。它還降低了勞動力成本,因為牧場主可以在基於物聯網的感測器的幫助下,定位他們的牛。

JMB North America 是一家為養牛生產者,提供奶牛監控解決方案的組織。其中一種解決方案可以幫助牛主觀察懷孕,和即將分娩的奶牛。當小母牛破水時,由電池供電的感測器,會從小母牛身上排出。這會將資訊發送給牧群經理或牧場主。在與分娩的小母牛相處的時間裡,感測器使農民能夠更加專注。

智慧溫室

溫室農業是一種有助於提高蔬菜、水果、農作物等產量的方法。溫室透過人工干預或比例控制機制來控制環境參數。由於人工干預會導致生產損失、能源損失和勞動力成本,因此這些方法效果較差。借助物聯網可以設計智慧溫室;這種設計可以智慧地監測和控制氣候,無需人工干預。

為了控制智慧溫室中的環境,使用了根據植物要求測量環境參數的不同感測器。我們可以創建一個雲端伺務器,以便在使用 IoT 連接時遠端訪問系統。

這消除了持續手動監控的需要。在溫室內,雲端伺服器還支持數據處理,並應用控制動作。這種設計以最少的人工干預,為農民提供了具有成本效益的最佳解決方案。

Iilluminum Greenhouses 是一個滴灌裝置和農業技術溫室組織,並使用新的現代技術提供服務。它透過使用太陽能物聯網感測器建造現代且價格合理的溫室。使用這些傳感器,可以透過在線上門戶,向農民發送簡訊警報,來監控溫室狀態和用水量。在這些溫室中進行自動灌溉。

溫室中的物聯網感測器提供有關光照水平、壓力、濕度和溫度的資訊。這些感測器可以自動控制執行器打開窗戶、打開燈、控制加熱器、打開噴霧器或打開風扇,所有這些都透過 WiFi 信號進行控制。

結論

因此,物聯網農業應用使牧場主和農民,收集有意​​義的數據成為可能。大地主和小農必須透過安裝智會技術,來提高其生產的競爭力和可持續性,從而了解物聯網市場對農業的潛力。隨著人口的快速成長,如果牧場主以及小農戶以繁榮的方式,實施農業物聯網解決方案,就可以成功滿足需求。


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