隨著物聯網（IoT）的日益採用，連線的裝置已經滲透到我們生活的各個方面，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、連線裝置和自動化在農業中的應用是合乎邏輯的，因此，幾乎可以大大改善其每個方面。當自動駕駛汽車和虛擬現實不再是科幻幻想，而是日常事件時，人們怎麼可能仍然依賴馬匹和犁呢？
在過去的幾十年裡，農業經歷了許多技術轉型，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，農民更好地控制了飼養牲畜和種植作物的過程，使其更具可預測性，並提高了效率。
這，加上消費者對農產品日益成長的需求，促使全球智慧農業技術日益擴散。2020 年，物聯網在農業中的市場佔有率達到 56 億美元。
在本報導中，我們將探索農業中的物聯網應用案例，並研究其益處。因此，如果你正在考慮投資於智慧農業，或者計劃為農業建構物聯網解決方案，請直接投入其中。
什麼是智慧農業？定義和市場規模
有很多方法可以指代現代農業。例如，農業技術是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，使用物聯網的智慧農業是什麼？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，並幾乎改善他們工作的各個方面 —— 從牲畜到作物耕作。
例如，透過使用智慧農業感測器來監測作物狀況，農民可以準確定義，他們必須使用多少殺蟲劑和肥料才能達到最佳效率。這同樣適用於智慧農業的定義。
儘管智慧農業物聯網，以及一般工業物聯網，不如消費者連線裝置受歡迎，但市場仍然非常活躍。農業物聯網解決方案的採用不斷增加。也就是說，新冠肺炎對物聯網在農業市場佔有率中產生了積極影響。供應鏈的中斷和合格工人的短缺，使其 CAGR 達到 9.9%。事實上，根據最近的報告，到 2021 年，智慧框架市場佔有率將達到 62 億美元。
與此同時，預計到 2025 年，全球智慧農業市場規模將增加兩倍，達到 155 億美元（而 2016 年略高於 50 億美元）。
由於市場仍在發展，企業仍然有充足的機會願意加入。在未來幾年內，為農業建構物聯網產品，可以使你成為早期採用者，因此，幫助你為成功鋪平道路。
但是，你為什麼首先要考慮為農業建構物聯網應用程式？
智慧農業的好處：物聯網如何塑造農業
技術和物聯網有可能在許多方面改變農業。也就是說，物聯網有 5 種方法可以改善農業：
- 智慧農業感測器收集的資料，大量資料，例如天氣條件、土壤品質、作物生長進展或牛的健康。這些資料可用於追蹤你的一般業務狀態，以及員工績效、裝置效率等。
- 更好地控制內部流程，從而降低生產風險。預測生產產出的能力使你能夠計劃更好的產品分銷。如果你確切地知道你將收穫多少作物，你可以確保你的產品不會在未售出的情況下出現。
- 由於對生產的控制得到加強，成本管理和減少了廢棄物。能夠看到作物生長或牲畜健康的任何異常，你將能夠降低產量損失的風險。
- 透過流程自動化提高業務效率。透過使用智慧裝置，你可以在整個生產週期中自動執行多個過程，例如灌溉、施肥或蟲害控制。
- 提高產品品質和數量。透過自動化實現對生產過程的更好控制，並保持更高的作物品質和生長能力標準。
因此，所有這些因素最終都可能導致收入增加。
2. 溫室自動化
通常，農民使用手動干預來控制溫室環境。使用物聯網感測器，使他們能夠獲得關於溫室條件的準確即時資訊，如照明、溫度、土壤狀況和溼度。
除了獲取環境資料外，氣象站還可以自動調整條件，以吻合給定參數。具體來說，溫室自動化系統使用類似的原理。
例如，Farmapp 和 Growlink 也是物聯網農業產品，除其他外，提供此類功能。
GreenIQ 也是一種有趣的產品，使用智慧農業感測器。這是一個智慧灑水控制器，允許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，和精準農業的另一個要素，是作物管理裝置。就像氣象站一樣，它們應該被放置在田間，以收集特定於作物耕作的資料；從溫度和降水到葉水潛力和整體作物健康。
因此，你可以監控你的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感染。Arable 和 Seminos 可以很好地代表這個應用案例，如何在現實生活中應用。
4. 牛的監測和管理
就像作物監測一樣，有物聯網農業感測器，可以連線到農場的動物身上，以監測它們的健康和原木效能。牲畜跟蹤和監測有助於收集有關牲畜健康、福祉和實體位置的資料。
例如，這種感測器可以識別生病的動物，以便農民可以將它們與牛群分離，避免汙染。使用無人機即時追蹤牛群，也有助於農民減少人員支出。這與寵物護理的物聯網裝置類似。
例如，Allflex 和 Cowlar的SCR 使用智慧農業感測器（衣領標籤），來提供每頭牛的溫度、健康、活動和營養見解，以及關於牛群的集體資訊。
5. 精準農業
精準農業也被稱為精準農業，精準農業就是效率，和做出準確的資料驅動決策。這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、土壤狀況、溼度、二氧化碳水準和蟲害感染。這些資料使農民能夠估計其作物所需的水、肥料和殺蟲劑的最佳數量，減少開支，並飼養更好、更健康的作物。
例如，CropX 建構了物聯網土壤感測器，用於測量土壤溼度、溫度和導電性，使農民能夠單獨滿足每種作物的獨特需求。結合地理空間資料，這項技術有助於為每個領域建立精確的土壤地圖。Mothive 提供類似的服務，幫助農民減少浪費，提高產量，並提高農場的永續性。
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無人機。無人機也被稱為無人機（無人駕駛飛行器），比飛機和衛星更適合收集農業資料。除了監視能力外，無人機還可以執行以前需要人力的大量任務：種植作物、防治害蟲和感染、農業噴灑、作物監測等。
例如，DroneSeed 建造無人機，用於在森林砍伐地區種植樹木。使用這種無人機比人力有效 6 倍。Sense Fly 農業無人機 eBee SQ 使用多光譜影像分析，來估計作物的健康狀況，價格實惠。
7. 智慧農業的預測分析
精密農業和預測資料分析齊頭並進。雖然物聯網和智慧感測器技術，是高度相關即時資料的金礦，但使用資料分析有助於農民理解它，並提出重要的預測：作物收穫時間、疾病和感染的風險、產量等。資料分析工具有助於，使農業更易於管理和可預測，農業本質上高度依賴於天氣條件。
例如，作物績效平臺幫助農民提前獲得產量和品質，以及他們對洪水和乾旱等不利天氣條件的脆弱性。 它還使農民能夠最佳化每種作物的水和養分供應，甚至選擇產量特徵來提高品質。
應用於農業，如SoilScout等解決方案使農民能夠節省高達50%的灌溉用水，減少過度澆水造成的肥料損失，並無論季節或天氣條件如何，都能提供可操作的見解。
8. 端到端農場管理系統
所謂的農業生產力管理系統，可以代表農業物聯網產品的更複雜的方法。它們通常包括一些安裝在現場的農業物聯網裝置和感測器，以及具有分析能力，和內建會計/報告功能的強大儀表板。
這提供了遠端農場監控功能，並允許您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應用案例外，一些突出的機會包括車輛追蹤（甚至自動化）、儲存管理、物流等。
在開發智慧農業解決方案之前要考慮的事情
正如我們所看到的，物聯網在農業中的用例是無窮無盡的。智慧裝置有很多方法，可以幫助你提高農場的效能和收入。然而，農業物聯網應用開發並非易事。
如果你正在考慮投資於智慧農業，你需要意識到某些挑戰。
1. 硬體
要為農業建構物聯網解決方案，你需要為你的裝置選擇感測器（或建立自定義感測器）。你的選擇將取決於你想要收集的資訊類型，以及一般解決方案的目的。
無論如何，感測器的品質對你的產品的成功非常重要：這將取決於所收集資料的準確性及其可靠性。
2. 大腦
資料分析應該是每個智慧農業解決方案的核心。如果你無法理解收集的資料本身，將沒有什麼幫助。
因此，你需要擁有強大的資料分析能力，並應用預測演算法和機器學習，以便根據收集的資料獲得可操作的見解。
3. 維護
硬體的維護對農業物聯網產品來說是一個非常重要的挑戰，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，你將需要比你想要的更頻繁地更換感測器。
4. 流動性
智慧農業應用應量身訂製，以適應現場使用。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，每個連線的裝置都應該是自主的，並且有足夠的無線範圍來與其他裝置通訊，並將資料傳送到中央伺服器。
5. 基礎設施
為了確保你的智慧農業應用程式執行良好（並確保它能夠處理資料負載），你需要一個堅實的內部基礎設施。
此外，你的內部系統必須安全。未能正確保護你的系統，只會增加有人闖入系統、竊取你的資料，甚至控制你的自動拖拉機的可能性。
6. 連線性
在許多農業設施之間傳輸資料的需求，仍然對採用智慧農業構成挑戰。毋庸贅言，這些設施之間的連線應該足夠可靠，以抵禦惡劣的天氣條件，並確保不破壞性運營。
今天，物聯網裝置仍然使用不同的連線協議，儘管目前正在努力制定該領域的統一標準。希望 5G 和天基網際網路等技術的出現，將有助於找到解決這個問題的辦法。
7. 資料收集頻率
由於農業行業的資料型別種類繁多，確保最佳資料收集頻率可能會有問題。來自現場、空中和環境感測器、應用程式、機械和裝置的資料，以及經過處理的分析資料，可以成為限制和監管的主題。
今天，安全及時地交付和共享這些資料，是當前的智慧農業挑戰之一。
8. 農業行業的資料安全
精密農業和物聯網技術意味著處理大量資料，這增加了肇事者可用於資料盜竊和駭客攻擊的潛在安全漏洞的數量。不幸的是，在很大程度上，農業資料安全仍然是一個陌生的概念。
例如，許多農場使用無人機將資料傳輸到農場機械。這種機器連線到網際網路，但幾乎沒有安全保護，如使用者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資料流量，使用加密方法來保護敏感資料，利用基於人工智慧的安全工具實時檢測可疑活動的痕跡，以及將資料儲存在區塊鏈中以確保其完整性。
為了充分受益於物聯網，農民必須熟悉資料安全概念，制定內部安全政策，並遵守這些政策。
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