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农业物联网智能喷洒技术

时间:2023-03-20 02:25:08 科技观察

具有成本效益的物联网智能喷洒技术,旨在最大限度地减少除草剂对环境的有害影响。过度喷洒除草剂给农业带来了严峻挑战。农民每年在30亿磅除草剂上花费250亿美元,但这些化学品中的绝大多数并没有喷洒在杂草上,而是落在土壤或健康的作物上,或者被雨水带走。使用传统的喷洒技术,农民会因徒劳地喷洒除草剂而蒙受损失。此外,这些化学物质会污染土壤并破坏环境,而杂草本身也会对除草剂产生抗药性。效率低下的原因是洒水器的精度差。这家农业技术供应商声称,由于仅在杂草上选择性施用,智能喷洒解决方案可以将除草剂的成本降低90%。使农民能够从广泛应用转向基于物联网的智能喷洒的一些最突出的技术是GPS导航、机器学习算法和用于杂草识别的计算机视觉。为了帮助农业企业节省资金和保护环境,让我们来看看先进技术如何塑造智能喷洒解决方案,以实现可持续、精准和经济高效的除草剂应用。精准除草剂应用的主要挑战使用传统方法,农民面临影响除草剂应用的4大挑战。技术进步可以在喷涂前和喷涂期间解决这些挑战。1.缺乏对除草剂风险的了解农民通常无法充分评估与除草剂应用相关的风险。农田可能位于公用设施附近,风、雨和地下水可以将化学物质散布到更大的区域,从而危害环境。向农业企业提供除草剂的供应商可以在早期阶段为他们产品的可持续使用做出贡献,甚至在他们向农民出售除草剂之前。解决方案:基于动态田间数据、田间地形热图和附近物体位置的风险评估系统,为每个田间地块推荐喷洒计划并调整除草剂销售策略。这将使农民能够评估他们的田地状况和整个生态系统的潜在风险,包括山体滑坡、地下水污染和自然资源流失等风险。2、延期喷药除草剂的最佳施药时间是在杂草树冠还在生长的时候。在这个阶段,需要较少的剂量来杀死杂草。相反,晚施药会增加除草剂仅喷洒在树冠上而无法到达根部的风险,从而降低喷洒效果。解决方案:通过精确绘图和数据分析,可以及时对杂草施用除草剂。使用无人机收集田地图像并应用算法识别它们可以在杂草生长的早期阶段规划喷洒,而测绘技术有助于在每个田块上准确分配除草剂以实现高效喷洒。3、转向田地喷洒除草剂时,农机转向,降低车速,除草剂流量不变。这可能会导致角落过度喷涂。考虑到洒水器通常每次都经过相同的路线,因此每年都会在相同的地点喷洒过量。解决方案:用于农业机械的GPS导航并不是一个新概念,但连接转向和流体流动可能是农业科技公司的下一件大事。例如,JohnDeere的ExactApply提供了一个GPS控制的智能喷嘴系统,该系统在田间的每个转弯处立即响应相关剂量。4.实时杂草识别即使是精确的杂草喷洒时间表也无法保证土壤和健康作物免受除草剂的侵害。宽幅洒水喷头将除草剂喷洒在工作区域内的所有农作物上,无论是否杂草。智能洒水器可以识别杂草,边走边喷,喷洒时间窗口在300毫秒左右,应该在眨眼之间发生。解决方案:智能喷洒最有前途的解决方案之一是实时识别杂草。计算机视觉和物体检测在这个过程中起着至关重要的作用,它的工作原理是这样的:摄像头捕捉喷洒区域的图像,人工智能(AI)引擎检测杂草,当洒水器到达杂草时,洒水器接收到At信号,仅在指定位置喷洒特定数量的除草剂。从老式喷洒到选择性喷洒技术Agtech公司一致认为,使用宽喷头喷洒杂草的传统方法需要进行重大调整。种植者正在寻求使用软件技术改进久经考验的设备,以实现更精确的喷洒。对提高喷洒精度贡献最大的技术是GPS自动转向和引导、适应地形变化的喷杆高度自动控制以及根据喷雾器速度调整剂量的脉冲调制技术。智能喷洒解决方案的工作原理计算机视觉和数据分析是农业选择性喷洒的核心。这些技术有助于喷洒设备区分植物叶片类型、识别杂草并激活数据驱动行为。利用人工智能和计算机视觉技术,智能喷涂过程分为两个主要阶段。第1阶段-识别和定义:配备摄像头的洒水器捕捉田间喷洒区域的实时图像。通过从杂草形状的输入示例中学习,机器学习算法可以识别图像中的杂草并将它们标记为喷洒目标。此外,农场喷洒算法可以区分农作物并将开阔土壤排除在喷洒之外,甚至可以标记杂草的特定参数,例如它们的种类或冠层阶段。Phase2–决定并采取行动:一旦摄像头捕捉到图像,AI就会分析杂草的存在,然后智能喷头高精度地瞄准这些杂草,喷洒合适的杂草大小和老化剂。智能喷洒解决方案用例▲博世——精准喷洒除草剂的智能喷洒博世表示,除草剂可以提高产量,帮助解决当前全球人口增长近两倍的问题。与此同时,博世旨在重塑农业喷洒机械。他们的智能喷洒软件涵盖了整个喷洒操作,从记录图像到为每种杂草选择除草剂类型。▲蓝河科技——优化每一个农场蓝河推出了下一代农业喷洒设备。该公司承诺为农民提供一种控制除草剂使用和防止杂草抗药性的新方法。他们强调了智能喷洒解决方案的成本效益,他们声称这种解决方案可以消除农民目前使用的90%的除草剂。▲绿眼科技——减少喷洒量,促进生长绿眼应用人工智能和深度学习技术,将除草剂的使用过程从大面积大面积喷洒,转变为精准、选择性的农用喷洒方案。(来源物联网家庭网络)他们的产品旨在减少导致土壤和水污染的除草剂的应用,并解决除草剂抗性问题,同时保护健康作物免受与喷洒相关的风险。摘要智能喷洒技术通过避免因大面积喷洒而浪费除草剂,从而为农民和农业综合企业节省资金。除了可预测和增加的投资回报外,智能喷洒还能防止有害剂量的除草剂喷洒在田间并扩散到环境中。除草剂对于提高农业生产力以养活不断增长的人口至关重要。尽管如此,它的应用应该受到控制。物联网智能农场喷洒软件以及可持续发展理念可以帮助农业企业明智地生产和销售除草剂,并评估所有与除草剂相关的风险。