全球农业部门正承受着巨大的压力。根据联合国粮食及农业组织(FAO)的数据，到2050年，全球粮食产量需要增加50%才能养活近100亿人。新兴经济体生活水平的提高是食品消费爆炸式增长背后的另一个重要因素。挑战在于，这一紧迫的问题不能仅仅通过增加种植面积来解决。集约化农业已经覆盖了大约40%的地球表面，造成了生物多样性的严重丧失、土壤退化和11%的温室气体排放。那么，解决这些全球性问题的可行方案是什么？食品消费行为的重大转变势在必行，但也有大量机会可以改善耕作方式。优化农业效率为可持续粮食生产系统铺平了道路，该系统可以满足全球需求，同时减少资源使用和环境足迹。此外，新兴的创新技术，如物联网，被认为是实现这一目标的催化剂。即使你不在这个行业，你也可能听说过“智能农业”这个词，因为它具有巨大的吸引力。但基于物联网的精准农业不仅仅是一个技术术语，其令人信服的前景已经广为人知。一个简单的证据是，对农业科技公司的投资同比增长43%，在2018年达到169亿美元。为什么选择智能农业？那么，是什么让智能农业如此迷人？简单的答案是，揭示数据和见解。传统上，农民主要依靠人类来检查农作物和牲畜的健康状况。不用说，这个费力的过程会产生巨大的运营成本，同时不能及时可靠地了解现场情况。智能农业系统由无线传感器提供动力，可以实时感知土壤状况和影响作物生长的各种外部因素。这些数据然后由分析平台处理，以根据需要实施有针对性的耕作方法，例如播种、灌溉和施肥。有了足够可靠的数据，甚至可以建立预测模型来帮助识别和预防不利于作物健康的条件。借助物联网技术，农民还可以监控牲畜的健康状况，并在任何地方出现疾病或盗窃企图的最初迹象时获得即时警报。除了减少低效和容易出错的人为干预外，智能农业还可以提高产量，同时最大限度地减少杀虫剂、水和其他资源的使用。这反过来又转化为更高的生产力和更低的环境足迹。为了详细探讨智能农业的优势，我们将在下面深入探讨一些主要应用。1.变量应用农药和化肥的使用是棘手的，即使对于最有经验的农民也是如此。过度使用会对环境和消费者的安全产生不利影响，而如果不加以处理，则会对产量产生重大影响。通过在田间安装大量物联网传感器，农民可以绘制出准确、精细的地形图、土壤条件（如温度、辐射、盐度等）和害虫水平图。这允许按需定制农用化学品的应用，以满足农场地块的特定需求，而不是多余的、有害的毯式喷洒应用。此外，土壤数据对种植和播种决策有很大影响，指导作物种植者找到最佳产量的最佳时间。2.灌溉控制很少有人知道农业是用水量最大的行业，灌溉占全球用水量的70%。在日益严峻的环境挑战中，在可预见的未来，该行业很容易受到日益严重的水危机的影响。使用土壤水分和天气数据，农民可以有效地评估分散作物区域甚至个别作物的用水情况。（来源iothome）将这些数据集成到喷灌系统中可以实现自动化、定制的灌溉活动，以避免浇水不足或过多，从而提高用水效率和作物生长。与传统的人工系统相比，智能灌溉系统预计在旱季节水45%，在雨季节水80%。除了显着的节水效益外，无线传感器还有助于远程监控水箱水位，尤其是在偏远地区，以确保无缝供水。3.牲畜管理在作物方面，智能农业技术进一步帮助监测牲畜健康。当涉及到大群时，个别牲畜的异常或繁殖迹象往往被忽视。得益于牲畜可穿戴设备，农民现在可以轻松跟踪每只动物的重要指标，包括体温、呼吸、地理位置和放牧活动。在分析平台的帮助下，他们会立即收到任何正在发生的疾病和痛苦的通知，从而能够及时护理和治疗并改善牛群的福祉。此外，传感器输入会告知每头奶牛的发情和产犊进度，以提高受孕率和生殖健康。同样，位置数据可以简化大型开放空间的畜群管理，并帮助牧场主快速发现牲畜被盗或找到丢失的牲畜。4.粮仓监测全球每年有16亿吨粮食被浪费，其中大部分是粮仓管理不善造成的。在这种情况下，物联网传感器可以报告粮仓的温度、湿度和其他重要参数。因此，农作物种植者可以警惕任何异常的储存条件并采取纠正措施以最大程度地减少食物浪费（变质）。同时，有关当前库存水平的数据有助于协调物流，避免积压和作物浪费。同样，对于储存牲畜饲料的容器，传感器洞察力使农民能够优化补货计划并消除昂贵的仓促交货。5.先进的耕作方法除了传统的耕作方法，科学家和农作物种植者正在努力寻找新的农业创新来应对粮食短缺的挑战。精准农业技术提供了前所未有的作物可见度，并且是垂直农业、有机农业或生态农业等新型可持续农业实践的强大推动力。植物垂直堆叠种植的垂直农业可以提供更高的产量，同时需要更少的土地和水，是城市环境的理想选择。为了确保作物持续健康生长，这些室内农场需要使用各种无线传感器对光、温度和空气质量等微气候因素进行非常严格的管理。同样，大大减少或完全放弃使用杀虫剂的农业生态和有机农业需要24/7全天候监测易受害作物，以有效控制病虫害。总结得益于低成本传感器和低功耗广域网(LPWAN)等新的无线选项，在大规模农田中收集颗粒数据变得前所未有的简单和实惠。物联网传感器网络与农业无人机等其他技术相结合，使农民能够更好地控制农作物和牲畜的质量，同时提高资源利用率。除了盈利能力，用于精准农业的物联网将成为我们未来可持续食品系统的关键组成部分。
