來源：ST社區

物聯網（IOT）技術的出現，在很大程度上改變我們生活的世界：更高效的工業生產、汽車聯網和智慧城市等都是物聯網技術的最直接現實體現，但是，物聯網技術在農業中的應用可能會產生更為深遠的影響。

預計到2050年，全球人口將達到96億，甚至更多。因此，為了養活這么多的人口，農業必須擁抱物聯網技術才能有出路。特別是，針對不斷出現的氣候異常變化等挑戰，以及傳統集約化農業帶來的環境影響，農業高效生產的需求顯得日益迫切。

基于物聯網技術的智慧農業將使種植者和農民減少浪費，并在一定程度上提高生產力，物聯網技術應用的范圍涵蓋了從所用肥料的數量甚至到農用車輛的行程等各個節點。

那么，問題來了，什么是智慧農業？智慧農業是一種資本和技術密集型系統，能夠可持續為人們提供健康安全的農產品。現代ICT（信息和通信技術）在農業中的應用，主要有以下幾個方面：

在基于物聯網技術的智慧農業系統中，借助各式各樣的傳感器（光照強度、空氣濕度、空氣溫度、土壤濕度等）和灌溉系統的自動化，建立起一個用于監測作物生產區域的信息化系統。農業生產者可以從任何地方監測田間條件的變化，與傳統方法相比，基于物聯網的智慧農業是高效、可靠且便捷的。

基于物聯網的智慧農業的應用，不僅僅以傳統的大型農業作業為目標，而且還可能成為提升農業中其他日益增長或普遍趨勢的新杠桿，如有機農業、家庭農業等。

就環境問題而言，智慧農業在帶來巨大的環境收益的同時，包括更高為節約的用水量、更少的農資投入和優化的農業植保作業。現在，我們來討論基于物聯網技術的智慧農業主要應用。

1、精準耕作

也被稱為精準農業，精準耕作被認為是在牲畜飼養和農作物種植的農業生產實踐中更加可控和更加準確的方法，在這種農業生產管理方法中，關鍵部分是通過IT技術和各種傳感器、控制系統、機器人、自動化硬件等去實現高效和精準的監測與控制。

精準農業是物聯網技術在農業領域最核心的應用之一，世界各地的許多組織都在利用這一技術。美國CropMetrics是一家專注于超現代農業解決方案的精準農業組織，專注于精確灌溉的管理，其技術手段包括VRI（可變速率灌溉）優化、土壤濕度探測器、虛擬優化器PRO等，其中，VRI（可變速率灌溉）可最大限度地提高農田灌溉的水資源利用效率；土壤濕度探測技術提供了完整的農藝技術支持，并提出了優化水資源利用效率的建議；虛擬優化器PRO將各種水資源管理技術整合到一個基于云計算的集中位置，專為農業專家顧問和種植者設計，通過復雜的算法確保灌溉的精確。

2、農業無人機

隨著時間的推移，技術也日新月異，農業無人機就是一個很好的例子。在今天，農業是納入無人機作業的主要行業之一，無人機在農業中的使用方式一般是作物健康評估、作物監測、農藥噴灑、播種以及田地分析等。

使用無人機的優勢在于，通過集成的GIS地圖完成作物健康成像，易用可靠，節省時間和提高效率，通過實時數據采集和處理，無人機技術將給傳統農業帶來了革命性的改造。

美國的PrecisionHawk是一個使用無人機用于農田成像、測繪和傳感數據采集的組織，這些無人機在執行飛行任務中進行監測和觀測，農業生產者只需要在電腦上輸入要調查區域的有關參數，并選擇高度或地面分辨率，就可以得到一份精確的農業生產區域圖像和監測數據。從無人機獲取數據中，我們可以獲得有關植物健康指數、產量預測、植物高度測量、冠層覆蓋測繪、野外水分測繪、探測報告、儲存測量、葉綠素測量、作物氮含量、排水測繪、雜草壓力測繪等等信息。除此以外，無人機在飛行過程中會收集多光譜熱成像數據和視覺圖像，完成任務之后，會自動降落在起飛的同一位置。

3、畜牧監測

大型畜牧農場主可以利用無線物聯網技術收集有關其牛的位置、福祉和健康狀況的數據。這些信息有助于他們識別生病的動物，從而將它們與畜群分開，從而防止疾病的傳播。

JMB北美公司為牛的養殖者提供奶牛監測解決方案，可以幫助養殖者識別懷孕和即將分娩的奶牛。有趣的是，母牛在生產的時候，傳感器在會在羊水膜破裂時被排出，同時會向養殖者發送提醒信息。

4、智能溫室

溫室是一種有助于提高蔬菜、水果等作物等產量的方法。溫室可以通過人工干預或控制器制來控制環境參數，不可否認，由于人工干預有時因為不及時，或者操作失誤，會導致生產的損失、能源損失，也會提升人工成本，因此這類方法效果并非最優選擇。而智能溫室可以在物聯網技術的幫助下進行自動及智能化運行，可以智能地監測以及控制溫室小氣候，無需手動干預。

為了控制智能溫室中的環境，考慮到農業的環境變化較大的原因，會使用到與工業中要求不同傳感器。當使用物聯網對不同采集及控制點進行連接時，我們可以通過云服務器來遠程訪問系統。在溫室內部，云服務器還啟用數據處理并應用控制等自動化操作，這避免了持續手動的監控，這種設計以最少的人工干預為農民提供了成本與效益最佳的解決方案。

美國的Illuminum Greenhouses是從事噴滴灌安裝和溫室農業技術的組織，它通過太陽能供電的物聯網傳感器來建造現代化且經濟實惠的溫室，通過這些傳感器，溫室狀態和作物用水量都可以通過短信或在線門戶向種植者進行提醒與指導，同時，配備的自動化灌溉也是在這類溫室中進行的。分布在溫室中的物聯網傳感器實時提供光照水平、氣壓、濕度和溫度的信息，電腦會對采集到的信息進行計算，并可實現自動控制執行器打開窗戶、打開補光燈、控制加熱器或開啟風扇等措施，所有的這些操作指令全部通過WiFi信號進行傳輸。

因此，農業物聯網的應用使種養殖者能夠高效收集有意義的生產數據，通過智能技術來提高其生產的競爭力和可持續性。

審核編輯黃昊宇