物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用有哪些
發(fā)布時(shí)間：2020-10-29
隨著社會(huì)生產(chǎn)力的提高、糧食產(chǎn)量的增長(zhǎng)，商品的種類越來(lái)越豐富，對(duì)農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)，賣方市場(chǎng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橘I方市場(chǎng)，農(nóng)產(chǎn)品滯銷的情況時(shí)有發(fā)生，農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展面臨著巨大考驗(yàn)。
糧食需求增長(zhǎng):隨著全球人口的增加和質(zhì)量需求的提升，糧食需求也跟著水漲船高。
專家人數(shù)減少:盈利能力和產(chǎn)業(yè)吸引力都很低，導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)能夠依賴的專家人數(shù)不斷減少。
低效率:傳統(tǒng)谷物、蔬菜、水果等的種植，以及畜牧業(yè)的養(yǎng)殖，都面臨效率低下、市場(chǎng)不流通、信息開(kāi)放程度不足的問(wèn)題。
高收益風(fēng)險(xiǎn):播種與收成，出生與屠宰，像這樣的時(shí)間周期，還有日益加劇的氣候變化，都在給農(nóng)產(chǎn)品未來(lái)的利潤(rùn)帶來(lái)很大的不確定性。
如今農(nóng)民不再是身份的象征，而是一種平等的職業(yè)。并且這個(gè)文明發(fā)展史上最古老的行業(yè)，正在與科技結(jié)合，爆發(fā)更強(qiáng)大的生命力。
精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)最著名的應(yīng)用之一，適用于大面積作物種植。我們今天就先通過(guò)它來(lái)了解物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。
拋棄一些拗口的概念，從本質(zhì)上講，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的概念可以歸納為三個(gè)層面:數(shù)據(jù)的采集、分析與應(yīng)用。所有的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用皆是如此。
美國(guó)《國(guó)家地理》雜志曾發(fā)文分析精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)最受歡迎的三項(xiàng)技術(shù)。
土壤與產(chǎn)量制圖(Soil and yield mapping)
指導(dǎo)系統(tǒng)(Guidance systems)
可變速率技術(shù)--VRT技術(shù)(Variable-rate tech)
1. “土壤與產(chǎn)量制圖”與“農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的采集”
常見(jiàn)的，農(nóng)民按照一定形狀大小將農(nóng)田網(wǎng)格化，采集每個(gè)格子的土壤樣本，通過(guò)分析土壤結(jié)構(gòu)和含氮量等化學(xué)性質(zhì)來(lái)繪制地圖，就可以從地圖中知道哪一格要多澆水，哪一格要多施肥。
傳感器采集數(shù)據(jù)是我們很容易想到的另一種方式。將大量傳感器部署在農(nóng)田中，讓其自動(dòng)、實(shí)時(shí)地獲取環(huán)境參數(shù)。但作物種植需要檢測(cè)的參數(shù)種類著實(shí)不少，傳感器所獲得的單點(diǎn)數(shù)據(jù)，很難呈現(xiàn)農(nóng)田的整體樣貌效果。
因此還可以談?wù)?span style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; transition: margin 0.1s linear 0s, padding 0.1s linear 0s, width 0.1s linear 0s, height 0.1s linear 0s;">無(wú)人機(jī)。無(wú)人機(jī)在飛行過(guò)程中收集多光譜、熱和視覺(jué)圖像，這些圖像信息經(jīng)過(guò)處理，可以表現(xiàn)出作物監(jiān)測(cè)、田間分析、土地的成像、測(cè)繪等結(jié)果。
產(chǎn)量制圖也是如此。用于收割作物的智能化機(jī)械設(shè)備，配備了GPS系統(tǒng)和產(chǎn)量監(jiān)測(cè)儀，在收割作物的同時(shí)收集地理位置信息，用數(shù)據(jù)揭示農(nóng)田每個(gè)區(qū)域的產(chǎn)量變化。將這些新的舊的方法結(jié)合起來(lái)，農(nóng)民就能獲得當(dāng)下農(nóng)田的各項(xiàng)參數(shù)，分析數(shù)據(jù)采取對(duì)應(yīng)措施。
2. “指導(dǎo)系統(tǒng)”與“3S技術(shù)
3S，指的是RS、GPS、GIS。
RS是遙感，不接觸物體本身，用傳感器收集目標(biāo)物的電磁波信息，經(jīng)處理分析后識(shí)別目標(biāo)物。作用是提供圖像基礎(chǔ)信息。
GPS是全球定位系統(tǒng)，作用是確定圖像位置信息。
GIS是地理信息系統(tǒng)。處理好的圖像錄入GIS，可以用來(lái)進(jìn)行后續(xù)的數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用分析。
目前，3S已成為現(xiàn)代測(cè)繪廣泛應(yīng)用的技術(shù)。
在農(nóng)業(yè)場(chǎng)景里，智能化農(nóng)業(yè)機(jī)械中導(dǎo)入了GIS系統(tǒng)，在運(yùn)行時(shí)，GPS系統(tǒng)會(huì)將機(jī)械實(shí)時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)與GIS信息對(duì)應(yīng)，這樣就可以大大提升效率，實(shí)現(xiàn)更高效的運(yùn)行路徑、更精準(zhǔn)的播種灌溉。這也是農(nóng)業(yè)使用頻率非常高的一項(xiàng)技術(shù)。
3. 可變速率技術(shù)--VRT技術(shù)
可變速率技術(shù)(VRT)允許農(nóng)民優(yōu)化田間每一部分的投入，在需要的地方和時(shí)間種植不同類型、不同數(shù)量的種子，放置適量的化肥和農(nóng)藥。
這種技術(shù)需要部署在機(jī)械設(shè)備中，應(yīng)用的時(shí)候與GIS相協(xié)同。但目前來(lái)看，VRT的成本很高，采用率也相對(duì)減少。
以上我們談的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，適用于大面積的作物種植，且系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，一套體系的成本相對(duì)較高。不過(guò)，后續(xù)的效益將會(huì)大于投入成本。種植面積越大，收回成本的速度也就越快。
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的其他應(yīng)用
比如家禽家畜的養(yǎng)殖，可分成三個(gè)層次。
通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)動(dòng)物生命體征，確保無(wú)疾病產(chǎn)生;
在一些廣域放牧的情況下，用位置傳感器或GPS輔助跟蹤牛、羊等動(dòng)物的位置，減少走失，提升管理效率;
通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和調(diào)度擠奶時(shí)間和屠宰日期，最大限度地提高產(chǎn)量。
