物联（lián）网的农业监测系统（tǒng）提升智慧（huì）农业（yè）升级     

在所有物（wù）联网（wǎng）解决方案中，智慧农（nóng）业系统无（wú）疑会（huì）脱颖而出。作为全球经济的核心领域之一，农业也拥有很具活力的物联网采用率。这（zhè）个领域有充分的理由（yóu）接（jiē）受创新：到2050年，全球人口预计将达到100亿。

nsive center-block" style="border:0px;height:330px;width:500px;" />

鉴于（yú）这样的前景，很（hěn）难忽略农业监测的重要性。显然，那些使（shǐ）用农业监（jiān）测系统的公司将获（huò）得显（xiǎn）著的竞争（zhēng）优（yōu）势。

在本文中，将仔（zǎi）细研（yán）究现有农（nóng）业（yè）监测解决（jué）方案的范围，探索它们在（zài）各个农业子（zǐ）领域中（zhōng）的好处，并概（gài）述采用（yòng）这些解决方案的大致计划。

当前的农业（yè）挑战

农业被认（rèn）为是很具资源和劳（láo）动密（mì）集（jí）型的产业之一。农民今（jīn）天面临的挑战（zhàn）包（bāo）括但不限（xiàn）于以（yǐ）下方面：

• 机械（xiè）定期维（wéi）护

农业产业严重（chóng）依赖机械。维护操作，即使是定期安（ān）排（pái），也会浪费时间并影响预算。但是，尽管如此（cǐ），仍无法（fǎ）消除（chú）不可预测性因素。一旦机械意（yì）外（wài）故（gù）障，通常会导致意（yì）外停机（jī）。

• 正确（què）的（de）用水估算（suàn）

作物（wù）生长需（xū）要水，但用水（shuǐ）量取决于（yú）土壤湿度水平。为了测量这些水平，农（nóng）民必须到田间（jiān）进行常规的人（rén）工观（guān）测——或（huò）者（zhě），他（tā）们可以使用智（zhì）能（néng）传感技术，这种技术目前更精确、方（fāng）便、省时。

• 消除水资源浪费和（hé）间接费用

未（wèi）能收集准确的土壤（rǎng）湿度信（xìn）息可能会导致作物缺水或过度浇水。浇水不足的作物（wù）干燥且脆弱，但过度浇水会造（zào）成水资（zī）源（yuán）浪费，并且会（huì）导致（zhì）不可预测的费用。

• 估算（suàn）正确的种植时间

每种作（zuò）物都（dōu）有自（zì）己的合适（shì）种（zhǒng）植（zhí）时间，具体取决于一（yī）系列环境（jìng）因素。然而，如果（guǒ）没有准确的数（shù）据，通常很难正确估（gū）计该时间。

• 测量土壤（rǎng）温度和湿度

土壤温度（dù）和湿度水平是（shì）农民需要收集的关键指标，以评估作物（wù）状况并采取适当行动。不幸的是，如果没有物联（lián）网农业监测（cè）系统，通常无法正（zhèng）确测量它（tā）们。

• 害虫防治

成功的害虫控制（zhì）包括检（jiǎn）测（cè）害虫、它们的位置、活动和行为模式，这是农民必须面（miàn）对的另一个挑战。可以理解（jiě），如果没有基于物联网的害虫防治系统，这一挑战也很难应对（duì）。

智慧农（nóng）业监测解决（jué）方案（àn）

据IBM预测，到2050年底，物联网的使（shǐ）用（yòng）将使（shǐ）农（nóng）民的生产效率提高70%，因此，总的来说（shuō），未来看起来是乐观的。不管怎样，物联网在缓解农民经常面临（lín）的痛苦（kǔ）方面可以（yǐ）提供很多帮助。

科（kē）技农业是一个蓬勃发展（zhǎn）的产（chǎn）业，并且到今天为止，一系列（liè）广泛（fàn）的智慧农业（yè）系（xì）统使农民（mín）能够应对日常挑战。种植、浇水（shuǐ）、作物收（shōu）获和病虫害防治——农田监测收集（jí）了一系列农民可以有效（xiào）管理（lǐ）这些任务的指标。

以下是（shì）智慧农业（yè）监测（cè）解决方案的一些示（shì）例以及它们（men）的工作（zuò）原（yuán）理。

• 土壤状况监测

土壤状况（kuàng）是帮（bāng）助农民（mín）决定（dìng）合（hé）适的播种（zhǒng）时（shí）间（jiān）和作（zuò）物收（shōu）成时（shí）间的重（chóng）要指标。通过物联网传感器（qì）进行土（tǔ）壤状况监（jiān）测，农（nóng）民（mín）可以（yǐ）立即收到有关土壤水分和盐分警报。其他指标（biāo）包括土壤温（wēn）度和（hé）空气温度：正确估计（jì）它们可以使农民规划浇（jiāo）水时间，并知（zhī）道何（hé）时（shí）会出现虫害。

土壤（rǎng）状况（kuàng）监测需要硬件和（hé）软件系统的结合，来实时运行，并提（tí）醒（xǐng）用户任何重（chóng）大变（biàn）化。

这种解（jiě）决方案的一个例子是CRoPx，一个用于农业远程监测的科技农业平台。它使（shǐ）用智慧（huì）农业传感器收集（jí）数据，并使用（yòng）云（yún）基（jī）础设施进行数据处（chù）理和存储，以可读格式将数据传送到（dào）用户的计算机或智能手机上。

• 气象监测

农业（yè）气象监测（cè）是物联网最常用的应用领域之一。在农作物种（zhǒng）植中，产量很大程度上依赖（lài）于环境，而（ér）环（huán）境本身是不稳定的。位（wèi）于野外（wài）的天气监测解决方案（àn）(例如（rú）气象站使用的解决（jué）方案)可（kě）以提醒农民不（bú）断变化的天气（qì）状况（kuàng）——温（wēn）度、降（jiàng）水、湿（shī）度、太阳辐射和风速。

像Pycno、allMETEO和Smart Element这（zhè）样的天气监测（cè）平台是生动的（de）例子，展示了（le）智能（néng）传感技术（shù）是如何帮助将有效的天（tiān）气通（tōng）知发送到农民的笔记（jì）本电（diàn）脑和（hé）智能手机上，使他们能够立（lì）即采取行动（dòng）。

• 温（wēn）室自动化系统

脆弱而敏（mǐn）感的温室生态系统需要持续的维护和（hé）控（kòng）制。Growlink、Farmapp和GreenIQ等温室自动化智（zhì）慧农业解（jiě）决方案展示了遥感技术在农业中的应用。它们（men）有助于维（wéi）持（chí）优秀的小气候条（tiáo）件，并管理照明、湿度、二氧化碳和温度水平。即时警报和（hé）增加的管理能力很大限（xiàn）度（dù）地提高温室（shì）种植的效率。

• 作物监测系统

随（suí）着作物的生长和成熟，可能会出（chū）现（xiàn）许（xǔ）多问题（tí）：生病、虫害或不利（lì）的环境（jìng）条件（jiàn）可能会在农民注意到（dào）之（zhī）前造成无法（fǎ）挽（wǎn）回的伤害。(来源（yuán）物联之家（jiā）网)智能传（chuán）感技（jì）术应用于作（zuò）物监测，可以收集农作物状态的指标(温度、湿度、健康（kāng）)，并在出现任何问题时使（shǐ）农民（mín）能够及时采取措施。

此外（wài），Semioses和rable等系统有助于检测作物何时（shí）成（chéng）熟，使农民（mín）能（néng）够规划（huá）准确的（de）收获（huò）时间。

• 数字虫害管理

病（bìng）虫（chóng）害是（shì）农（nóng）民（mín）经（jīng）常（cháng）面（miàn）临的（de）一些痛苦。知道虫害何时（shí）到达可能是一项挑战，但如果不经常（cháng）去田间，也（yě）无法确定它们的（de）活动和（hé）位置。智（zhì）慧（huì）农业（yè）监测系统可以解决这些问题。此（cǐ）外，它们还帮助分配（pèi）每种情况下消除虫害（hài）所需的确切农药数量（liàng）。

诸如Strider之类的（de）物联网虫害检测系统可以对昆虫进行计（jì）数，并使（shǐ）用昆虫摄影头和（hé）直接放置在（zài）田间的农作物（wù）虫害检（jiǎn）测传感器（qì）实时确定其位置。像Fieldin和DTN这样（yàng）的农业（yè）科（kē）技公司（sī）为基于物联网的虫害控制提供了（le）类似的解决方案（àn）。

• 牲畜监测系统

除了作（zuò）物（wù）和天（tiān）气监测之外，农（nóng）业监测解决方案也在畜牧业中（zhōng）得（dé）到了更广泛的应用。通过将先进的物（wù）联网硬件（jiàn）(例如基于智能传感技术的可穿（chuān）戴设（shè）备)与比（bǐ）较新的物联网软件相结（jié）合，使Cowlar等农业技术解决方案可帮助（zhù）保护牲畜。

SCR是（shì）另一家专门从事农业远程监测的公（gōng）司（sī），它（tā）使用奶牛颈圈（quān）来跟踪奶牛的健康状（zhuàng）况、位置和活（huó）动。农业遥感技术与（yǔ）先进的分析软件相结合，可提供关（guān）于奶（nǎi）牛营养和整个牛群健康的见（jiàn）解。

• 端到端农场管理系统

从温室到牧（mù）场，整（zhěng）个（gè）农场区域都可以容纳智慧农（nóng）业传感器，这些传感器充当（dāng）重要数据的收集点（diǎn），以（yǐ）构建功（gōng）能强大、涵盖面广的农场管（guǎn）理系统。当然，此类（lèi）系统应利（lì）用（yòng）高级（jí）数据分析软件，并与会计和采购（gòu）数据库无缝（féng）集成，以提供见解并充分展示其分析潜（qián）力。

Cropio和Farmlogs是基于物联网农业监测为远程农场管理提供端到端农（nóng）业技术（shù）解决方（fāng）案的（de）公（gōng）司。

在农（nóng）业中使用物联网监测解（jiě）决（jué）方案的好处

物联网监测解（jiě）决方案（àn）的使用（yòng）有以下原因：

• 生产力最大化

利用物联网进行农业作物监测，并及时采取措施消除常见威胁，可提（tí）高（gāo）作物产量。在畜牧（mù）业（yè）中，物联网（wǎng）监测的（de）使用也有助于（yú）很大限度地（dì）提高（gāo）生产（chǎn）力。

• 提高质量

物（wù）联网监测系统（tǒng）有助于维持优秀条（tiáo）件，以（yǐ）确保更好（hǎo）的作物（wù）质量。例如，农业中的天气监（jiān）测有助于估算种植高质（zhì）量作（zuò）物所需的水、化（huà）肥（féi）和营养物质的准（zhǔn）确（què）供应。(来（lái）源物联之家)与其他产品相比，使用物联网监测系统（tǒng）种植的农产品也更符合市场规范。

• 减少对农药（yào）的需求（qiú）

农（nóng）药不仅有毒，而且还涉及费（fèi）用。智能虫害监测系统大大减（jiǎn）少了对农药的（de）需求、所（suǒ）涉（shè）及的（de）费用以及化（huà）学品对环境和人类健康的影响。

• 可预测性和（hé）控制（zhì）

在实（shí）时（shí）农业监测的驱动下，数据分析可以预测（cè）合适（shì）的收获时间，并确保供应合同的（de）安全性。随（suí）着时间推移，农（nóng）民对市场（chǎng）的控制有助于使农业生产流程（chéng）更易于管理。

• 更高（gāo）的（de）销售（shòu）价（jià）格

显然，使用比较（jiào）新的（de）农业技术种（zhǒng）植（zhí）的更绿色、更健康的产品将具有更高的销售价（jià）格，并最终（zhōng）带（dài）来更多（duō）的收入。

未来预测（cè）

通过（guò）收集（jí）和处理智慧农业数据（jù），农民可以预（yù）测土壤（rǎng）和环境的未来状态，并规划明年的作（zuò）物。因此，预（yù）测分析使他们能够做出经过计算的农场管（guǎn）理（lǐ）决策，并为未（wèi）来（lái）几年做计划。

开（kāi）发（fā）物联网监测解决方案的（de）第一步

不是（shì）所有（yǒu）现成的智（zhì）慧农业解决方案都能满足您的个人（rén）需（xū）求。有时，必须为每个特定农场定（dìng）制一个（gè）最优的物（wù）联（lián）网（wǎng）系统。那么，开发农业科技（jì）解决方（fāng）案的（de）优秀方法是什么?

从认识到物（wù）联网农业（yè）监测的重（chóng）要性，到实施智慧农业解决方案将包括以下五个步（bù）骤：

1、定义您的目标

每个农场都有需要监测的敏感区域：如（rú）果您生活在极度干燥（zào）的气候中（zhōng），土壤湿（shī）度监（jiān）测可能是您的首要（yào）目标。您想（xiǎng）要（yào）实现的关键目标最终（zhōng）将决定（dìng）一切——从传（chuán）感器结（jié）构到物联网解决方案的软件架构。

2、确定数据（jù）传输技术

智慧农业监（jiān）测就是从数据（jù）中收集见解，但是您在（zài）现场收集的数据必（bì）须传（chuán）输到处理（lǐ）单（dān）元。数据传（chuán）输技术的选择取决（jué）于数（shù）据传输的距离。

例如，如果只有大约（yuē）10米（mǐ），则（zé）可（kě）以通过蓝（lán）牙完美传输数据。如（rú）果距离为（wéi）几（jǐ）公里，则使用低功耗广域网(LPWAN)可能更（gèng）合适

3、确定关键电源

数据传输距（jù）离也很重要（yào），因为它（tā）直接影响到物联（lián）网传感器的电池寿（shòu）命。您可以通（tōng）过调整（zhěng）数据传输的频率或传输更（gèng）少的数据量（liàng）来管理功耗。无论如（rú）何（hé），功（gōng）耗和电（diàn）源都需要初步估计。

4、估计数据收（shōu）集（jí）的频率（lǜ）

功耗和（hé）传感（gǎn）器寿命也将取决于数据（jù）收集（jí）的（de）频率。为了实现价（jià）值，您需要多长时间收集一次数据?

5、考虑传（chuán）感器的（de）安装（zhuāng）细节

传感器的安装可能需要复杂的（de）操作，或（huò）者由于其（qí）位置而相（xiàng）对简单（dān）。这是您必（bì）须与物联网解决（jué）方案（àn）提供商（shāng）讨论的另一个（gè）重要方（fāng）面

基于物（wù）联网的先进农业监（jiān）测系（xì）统降（jiàng）低（dī）了（le）成本，很大限（xiàn）度（dù）地提高了效率（lǜ），帮助农民做（zuò）出数据（jù）驱动的决策（cè），并最终推动作物和畜牧业实（shí）践达到更高的道德和专业水平。尽管实施（shī）智能（néng）监测系统需要（yào）时间（jiān）和投资（zī），但从长远（yuǎn）来看，这通（tōng）常是值得（dé）的。