智慧农业物理网部署有哪些优势和困难?

今天,随着我们进入高科技农场的时代,各种技术的出现打破了监测、管理和看待农业各个方面的方式。足够的食物来养活日益增长的人口从来都不容易,随着资源的压力增加,物联网领域的技术创新成为推动农业发展的新的驱动力。


连接和数据收集的增长


在传统的户外大面积种植中,利用大面积使用的嵌入了NB-IoT模块的传感器来监测作物状况和环境,这已经使农业发生了巨大的改变。农业传感器使农民能够通过远程测量工具获取土壤湿度、温度和pH值的实时数据。


类似地,环境传感器可以测量日晒(给定地区的太阳照射量)、降雨量、风速、空气温度和湿度。最近,无人机被用来调查农作物或害虫,当与通讯网络连接时,它可以实时监测和报告大面积的农田。最终,所有这些工具将帮助农民在更少的土地上耕作。


随着预算和空间变得越来越有限,越来越多的农民转向自动化设备。利用技术,他们可以以最高的效率种植、浇水、维护和收获作物,这有助于提高土地、资源和时间的利用。这一点在种植和浇水时尤为重要。有了种植,自动化种植可以优化土地的使用,并在一个特定的地区播种最多的植物。


在浇水方面,由于灌溉和蒸发、过度浇水以及喷头的类型,传统的表面浇水方法有众所周知的低效。研究表明,新的灌溉方法可以减少50%的用水量,同时还能保持作物产量。通过室内种植,农民还可以精确控制LED照明和光周期(作物暴露在阳光下的时间长度),以降低能源成本,提高产量。


最后,有了现代农业数据,所有农业领域都可以从数据分析投资中受益。将现有数据集与机器学习和智能系统相结合,可以发现模式并发送警报或通知。所有这些都有助于农民越来越多地了解和改进决策。



新技术,新挑战


的确,尽管这些新技术对现代农民来说似乎是显而易见的选择,但它们也不是没有自己的挑战。对于任何远程数据收集方法,都需要一个通信网络来集成来自多个传感器或其他设备(如自动化设备或野外无人机)的数据。


这种网络意味着第三方网络供应或购买和维护私有网络。虽然最新的专用网络将具有最佳的数据吞吐量能力,并可以管理与数千个设备的通信,但成本和技术支持要求可能高得令人望而却步。很多客户选择LoRa模块、LoRaDTU设备的原因是因为其不需资费,成本低。


除此之外,数据存储也是一个需要仔细考虑和提前规划的问题。许多传感器在收集数据的程度和频率上各不相同。最后,传感器有多种形式和不同的功能。


具有许多特性和测量能力的复杂传感器将花费更多,而且在需要注意更换电池之前的性能周期也会更短。此外,复杂的传感器需要通信更大的数据流量,这意味着更好的网络吞吐量,例如4G模块,但是需要平衡其成本,一个4G模块通常上百元,而普通lora模块只需要十几块钱。


智能的商业模型经常使用软件来管理企业的供求压力。在农业中,从农场到餐桌的整个过程可以通过软件管理和传感器监控来降低整体成本,提高整体产量和供应质量,改善配送物流。


然而,使用这些软件需要技术技能和培训。与此同时,那些评估数据的人还需要知道什么时候给作物浇水,或者土壤湿度的最低水平是多少。因此,对于成功的智能农业,必须全面考虑农业知识和技术,以确保成功。


在智能农场中,传感器、网络和数据等技术正汇聚在一起,以改善从播种到收获乃至更多的整个行业。随着技术改变了农场,它也将改变农民,使农田和作物的远程监控成为可能,数据分析可以有效地分布在大片土地上,并将他们的注意力引导到最需要他们的地方。由于对农民的要求比以往任何时候都高,这些技术与管理软件相结合正在创建一个虚拟的生态系统,在这个生态系统中,资源和生产的粮食在整个农业过程中得到了更有效的管理。


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