智能农业解决方案——物联网如何改变农业部门
联网汽车、智能家居和城市——物联网（IoT）在许多方面改变了我们的生活。这个概念通过自动化提高了我们的舒适度。尽管各个行业部门已开始利用物联网的优势，但农业部门尚未充分发挥其潜力。在该领域，许多利用物联网的领域仍未探索，智能农业正处于起步阶段。
农业2.0的重要性
人口的快速增长、资源限制的加剧以及气候的快速变化是农民的一些绊脚石。根据联合国粮食及农业组织(FAO)的估计，到2050年，全球粮食产量需要增加70%才能养活额外的23亿人口。
高效的管理、种子和肥料的优化使用以及精确和持续的监测可以使这项任务得以实现。如今，发展中地区小规模土地的农民占农业总产量的近4/5。如果他们获得正确的实时信息，他们可以通过做出明智的农业决策来增加产量。在那里，农业2.0成为必需品。
进入物联网。支持互联网的对象和传感器可以部署在任何地方，以收集有关水分含量和作物健康的数据。农民可以通过平板电脑和手机轻松访问存储的数据。他们还可以在手动和自动选项之间进行选择，以根据这些数据采取必要的行动。例如，如果土壤湿度下降，农民可以部署传感器来开始灌溉。现在，这就是我们所说的智能农业。
智能农业解决方案如何运作？
智能农业解决方案通过传感器工作。通过结合传感器、运动探测器、按钮摄像头和可穿戴设备，农民可以从任何地方监测土壤湿度、水位、光线、湿度、障碍物和运动等各种条件。基于物联网的智能农业使灌溉系统自动化，与传统操作相比效率更高。
在基于物联网的农业应用的帮助下，很容易跟随有机农业、家庭农业等的趋势。
农业物联网的主要应用是农用车辆跟踪、牲畜监测、水位监测、存储和土壤监测等。
让我们详细说明一些可以彻底改变农业部门的应用程序：
植物和土壤监测
几十万平方码的农田数据很难获取。常规方法是从不同部位取样，检查肥力、水分含量和化学成分。但是，采样方法不太准确，因为水平和化学成分往往会从一个位置变化到另一个位置。
有了物联网，农业就没有猜测的余地。土壤传感器在农田中的距离均匀，可以提醒农民任何不规则的条件，如高酸或低湿度。农民可以通过仪表板或定制的移动应用程序获得准确的土壤数据。
监测植物和土壤可以提高农民的投资回报率。作为精准农业的一部分，土壤和植物监测包括以下几个方面：
水分和营养监测
用于优化植物生长的用水量监测
施肥和化学成分监测
天气状况报告
决定作物获得最佳产量
简而言之，精准农业或精准农业是物联网最受欢迎的应用之一，因为它有很多好处。精准农业应用程序服务于许多目标，从管理灌溉和施肥到根据不同季节为当地农艺提供支持。
无人机和人工智能的使用
农业或农业无人机已经开始普及，因为它们可以执行各种任务。无论是喷洒杀虫剂、使用GPS技术拍摄农场照片，还是提供有关水和肥料水平的信息；无人机可以轻松完成。无人机可以改善作物健康评估、灌溉、土壤和田间分析领域的农业实践。
根据GrandViewResearch的估计，到2024年，这些农业无人机的市场规模将超过37.7亿美元。这些无人机易于控制。任何人都可以手动或使用地面物联网传感器控制它们。无人机将收集到的数据发送到最终用户可以从中获取数据的服务器或系统。简而言之，无人机技术提供了实时数据并改造了农业。
除了无人机，还有自动驾驶拖拉机可供农民远程控制，节省人工成本。
牲畜监测
借助牲畜传感器，牧场主可以轻松监控他们的牛群。当动物在田间游荡时，这些传感器会通知牧场主，这样牧场主就可以轻松追踪它们的位置。
牲畜监测还使牧场主能够获得有关其牛健康的数据。它可以通过两种方式帮助牧场主：
病畜识别——它允许牧场主将病畜与畜群分开，从而防止疾病传播。
位置追踪-节省牧场主的时间和劳动力成本，因为无需每次都跟随牛群。
然而，很难在牲畜之间插入传感器。除了项圈，无线改装的推注也很有用。它可以通过蓝牙进行通信。
远程天气监测
对农民来说，最具挑战性的因素之一是天气。农民需要准确测量温度、降雨量、湿度、水分和化学成分等关键条件，才能全年获得更多作物。如今，可以使用大量可定制的传感器来帮助农民从偏远地区监测他们的作物和天气状况。
这些传感器消除了农民亲自到农场的要求。在某种程度上，传感器可以增加生产力，农民可以在不付出额外努力的情况下获得更多的农业产出。
工程师在开发智能农业解决方案时需要注意什么？
根据农民的要求，物联网的农业用途有很多用例。工程师在开发智能农业解决方案时需要牢记与农业和畜牧业相关的具体问题。以下是五个这样的方面的简要说明：
目的
当IoT应用程序开发人员构建应用程序时，最终用户想要监控的应该是中心。例如，如果最终用户是玉米种植者，他主要关心用水量。他想确保在作物获得足够水的同时不会浪费水。在那里，水位和湿度监测传感器很有帮助。换句话说，传感器的类型取决于物联网解决方案的目的。
技术
在农业解决方案方面，距离在选择技术方面起着至关重要的作用。这是因为传感器收集数据并将其发送到服务器。我们不能使用相同的技术来测量10米和1500米区域内的物体。例如，如果我们想知道每个饲料袋中有多少磅大豆，NFC（近场通信）或RFID（射频识别）效果最好。但是，如果我们想在数十万米范围内发送数据，LPWAN（低功耗，广域网）是一个不错的选择。
电源要求
工程师倾向于在定制的基于物联网的农业解决方案中节省成本和电力。因此，它们通常使发送数据的应用程序不那么频繁。由于大多数物联网解决方案都分布在广泛的农场中，因此最好提出低功耗应用程序。更多的数据传输将转化为更多的数据成本和功耗。这是开发人员在为农民开发具有成本效益的物联网解决方案时需要考虑的重要因素。
数据频率
最终用户的要求对于决定传感器中集成数据包的数量也很关键。例如，马铃薯田的农民不需要每两秒就获得与水分相关的信息。但是，如果开发人员为自动拖拉机做物联网应用，它需要持续实时的GPS和其他信息。在这种情况下，数据频率非常高。
这两个例子都清楚地指出了高数据频率和低数据频率之间的区别。
传感器的放置
工程师们面临的另一个挑战是以能够提供最佳性能的方式放置传感器。例如，他们在橘子园安装天线时比在草莓地里安装天线时需要更加小心。即使农业解决方案具有所有必要的传感器，正确的放置也是获得所有好处的必要条件。
包起来
根据Machina研究报告，到2024年，农业领域的连接设备数量预计将达到2.25亿。在全球范围内，农民已经开始意识到物联网可以成为推动农业生产的驱动力，并且具有成本效益方法。
在所有以分散和无组织方式进行农业的发展中国家，物联网可以提供很大的帮助。然而，公平地说，工程师在开发智能农业解决方案之前应该了解最终用户的需求。
