智慧農(nóng)業(yè)，一種綜合性方法，旨在使農(nóng)場更互聯(lián)和智能來提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和效率。

智慧農(nóng)業(yè)至關重要，因為在全球范圍內(nèi)，我們正在面臨資源枯竭、可耕地面積減少以及巨大的勞動力短缺等問題。這是擺在我們面前的一項艱巨任務——糧食和農(nóng)業(yè)組織預測，到2050年，世界人口將達到91億，這將要求糧食產(chǎn)量增加50%。

為此，農(nóng)業(yè)領域提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的解決方案，以提高作物產(chǎn)量，減少水、農(nóng)藥和化肥的使用，降低糧食生產(chǎn)成本，減少徑流和對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響，并提高工人的安全性。

農(nóng)業(yè)科技初創(chuàng)公司已將物聯(lián)網(wǎng)應用于農(nóng)業(yè)的方方面面——從Granular（提供高頻衛(wèi)星圖像監(jiān)控整個農(nóng)場運營的農(nóng)場管理軟件）到La Ruche Qui Dit Oui（提供電子商務市場，無需中間人即可使農(nóng)民直接與供應商或消費者建立聯(lián)系）。

機器人和無人機

隨著越來越多的農(nóng)民使用農(nóng)業(yè)機器人和無人機，農(nóng)場變得更加高效，進而生產(chǎn)出質(zhì)量更高、產(chǎn)量更高的農(nóng)作物，并且所需的人力也更少。

當前，農(nóng)業(yè)機器人主要用于收割作物。它們還可以定位并拔除雜草，監(jiān)測環(huán)境條件，并進行土壤分析。此外，配備高分辨率攝像頭的機器人可以在田間行走、檢查和監(jiān)測作物或牲畜，并向農(nóng)民的智能手機發(fā)送實時圖像。

無人機可用于土壤與田地的分析、噴灑（農(nóng)藥、施肥等）作物、作物監(jiān)測、灌溉與健康評估等。而且農(nóng)業(yè)無人機也是數(shù)據(jù)收集的最好工具。

精準農(nóng)業(yè)與預測分析

精準農(nóng)業(yè)使用預測分析來自動收集和分析有助于提高農(nóng)場效率、產(chǎn)量的數(shù)據(jù)。精準農(nóng)業(yè)有助于消除肥料的過度使用，并可以降低農(nóng)業(yè)對環(huán)境的總體影響，同時仍可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量。這一點很重要，尤其是在2018年有超過1.13億人處于重度饑餓狀態(tài)，還有1.43億人距離重度饑餓僅有一步之遙。

預測分析著眼于農(nóng)場的歷史數(shù)據(jù)，以作出決策。它需要傳感器和氣象站提供土壤、氣候和農(nóng)作物的大量數(shù)據(jù)，并使用機器學習來開發(fā)供農(nóng)民參考的模型。

精準農(nóng)業(yè)技術的一個例子是Gamaya，Gamaya借助人工智能和高光譜成像技術極大地提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率和可持續(xù)性。該解決方案通過監(jiān)測作物反射的光線，并在光譜波段進行測量，以預測農(nóng)作物的健康狀況。

牲畜數(shù)據(jù)

物聯(lián)網(wǎng)設備為農(nóng)民遠距離監(jiān)測其牲畜狀況提供了大好機會。能夠獲得有關牲畜及其健康的數(shù)據(jù)，意味著農(nóng)場管理員可以更快地做出更好的決策，從而帶來更高利潤。

智能設備可以幫助農(nóng)民監(jiān)測牲畜的飼料和飲用水（并在需要時提供更多）、位置和整體健康狀況，包括繁殖能力。（來自物聯(lián)之家網(wǎng)）設備可以在牲畜出現(xiàn)癥狀之前提醒農(nóng)民注意潛在的健康問題。傳感器通過移動網(wǎng)絡發(fā)送數(shù)據(jù)，然后算法處理這些數(shù)據(jù)并向農(nóng)民提供見解。

例如，Cowlar為奶牛制作了智能項圈。項圈可以監(jiān)測奶牛的體溫、活動和行為，例如它是否在吃東西、睡覺、反芻還是跛行。這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)教柲苈酚善鳎撀酚善魇占?公里范圍內(nèi)所有奶牛的數(shù)據(jù)，然后發(fā)送到農(nóng)民的智能手機上。

傳感器

無線傳感器監(jiān)測作物狀況，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到智能手機。這有助于農(nóng)民根據(jù)需要進行快速調(diào)整，以提高產(chǎn)量和質(zhì)量。

智慧農(nóng)業(yè)使用各種類型傳感器，其中光學傳感器可以測量土壤的物理特性，電化學傳感器可以測量土壤酸堿度和土壤養(yǎng)分水平，其他傳感器可以測量土壤的密實度、濕度或滲透性，并監(jiān)測空氣溫度和濕度。

一些傳感器，如植物傳感器（phytech），直接附著在植物上，可以持續(xù)測量莖直徑的變化。該信息由phytech的算法進行分析，使種植者可以隨時了解植物的生長狀況。

智能灌溉

一般來說，傳統(tǒng)的灌溉方法浪費了高達50％的水資源。而智能灌溉是一種提高灌溉效率的新興技術。

智能灌溉控制器可以根據(jù)當?shù)氐奶鞖鈹?shù)據(jù)，如溫度、風、太陽輻射和濕度來調(diào)整灌溉計劃。它們可以計算蒸散量，即土壤表面蒸發(fā)和植物蒸騰的組合。此外，一些系統(tǒng)可以測量土壤中的水分并將讀數(shù)傳送給控制器。

WaterBit Carbon是智能灌溉傳感器的一個例子。該裝置將土地分成眾多 “微地塊”，它可以監(jiān)測土壤濕度、土壤溫度、植物健康狀況等因素。然后，其遠程閥門控制器使農(nóng)民可以管理流向田間不同地塊的水量。

下一代農(nóng)業(yè)

通過利用機器人、傳感器、預測分析和人工智能等技術農(nóng)業(yè)創(chuàng)新，下一代農(nóng)業(yè)極大地改變了農(nóng)民監(jiān)測和種植糧食作物的方式。通過使大部分流程自動化，它創(chuàng)造了新的農(nóng)業(yè)模式，進而提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)量。

例如，Bowery是一家室內(nèi)農(nóng)業(yè)科技初創(chuàng)公司，在新澤西州的一家工業(yè)園區(qū)內(nèi)種植水培綠葉蔬菜。這里有一個自動化系統(tǒng)，用于控制整個植物農(nóng)場。植物生長在室內(nèi)的垂直托盤系統(tǒng)中，托盤上裝有傳感器和攝像頭，以控制植物水分、光線和養(yǎng)分的攝入。該公司表示，一平方英尺室內(nèi)農(nóng)場的生產(chǎn)力是同等耕地面積的100倍。

智慧農(nóng)業(yè)的關鍵

智慧農(nóng)業(yè)的關鍵不僅在于擁有傳感器、農(nóng)用機器人和其他監(jiān)測作物和環(huán)境的裝置，而且還在于確保所有東西都能通過物聯(lián)網(wǎng)進行連接，以便將數(shù)據(jù)發(fā)送給農(nóng)民，這樣農(nóng)民就可以利用這些數(shù)據(jù)更有成效地管理農(nóng)作物或牲畜。