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

智慧農業(yè)至關重要，因為在全球范圍內，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，這將要求糧食產量增加50%。

為此，農業(yè)領域提出了基于物聯(lián)網的解決方案，以提高作物產量，減少水、農藥和化肥的使用，降低糧食生產成本，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。

農業(yè)科技初創(chuàng)公司已將物聯(lián)網應用于農業(yè)的方方面面——從Granular（提供高頻衛(wèi)星圖像監(jiān)控整個農場運營的農場管理軟件）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

隨著越來越多的農民使用農業(yè)機器人和無人機，農場變得更加高效，進而生產出質量更高、產量更高的農作物，并且所需的人力也更少。

當前，農業(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（農藥、施肥等）作物、作物監(jiān)測、灌溉與健康評估等。而且農業(yè)無人機也是數據收集的最好工具。

精準農業(yè)與預測分析

精準農業(yè)使用預測分析來自動收集和分析有助于提高農場效率、產量的數據。精準農業(yè)有助于消除肥料的過度使用，并可以降低農業(yè)對環(huán)境的總體影響，同時仍可提高農作物的產量。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。

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

精準農業(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業(yè)生產的效率和可持續(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，以預測農作物的健康狀況。

牲畜數據

物聯(lián)網設備為農民遠距離監(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據，意味著農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）設備可以在牲畜出現(xiàn)癥狀之前提醒農民注意潛在的健康問題。傳感器通過移動網絡發(fā)送數據，然后算法處理這些數據并向農民提供見解。

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。這些數據傳輸到太陽能路由器，該路由器收集2公里范圍內所有奶牛的數據，然后發(fā)送到農民的智能手機上。

傳感器

無線傳感器監(jiān)測作物狀況，并將數據發(fā)送到智能手機。這有助于農民根據需要進行快速調整，以提高產量和質量。

智慧農業(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當地的天氣數據，如溫度、風、太陽輻射和濕度來調整灌溉計劃。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民可以管理流向田間不同地塊的水量。

下一代農業(yè)

通過利用機器人、傳感器、預測分析和人工智能等技術農業(yè)創(chuàng)新，下一代農業(yè)極大地改變了農民監(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)造了新的農業(yè)模式，進而提高了生產效率和產量。

例如，Bowery是一家室內農業(yè)科技初創(chuàng)公司，在新澤西州的一家工業(yè)園區(qū)內種植水培綠葉蔬菜。這里有一個自動化系統(tǒng)，用于控制整個植物農場。植物生長在室內的垂直托盤系統(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，一平方英尺室內農場的生產力是同等耕地面積的100倍。

智慧農業(yè)的關鍵

智慧農業(yè)的關鍵不僅在于擁有傳感器、農用機器人和其他監(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)網進行連接，以便將數據發(fā)送給農民，這樣農民就可以利用這些數據更有成效地管理農作物或牲畜。