考慮到氣候變化、人口增長(cháng)和糧食供應需求增加的綜合影響，對高效農業(yè)系統的需求達到了前所未有的高度。低效的商業(yè)農業(yè)造成的糧食不安全的破壞性影響是不可避免的，除非能實(shí)現精準農業(yè)。物聯(lián)網(wǎng)支持的作物健康管理是緩解傳統農業(yè)痛點(diǎn)的一個(gè)方法。
傳統農作物健康管理痛點(diǎn)
農民面臨著(zhù)許多挑戰，包括過(guò)度的體力勞動(dòng)，不準確的天氣和降水的預測，不精確的種植時(shí)間計算，以及無(wú)法治愈的作物疾病。
過(guò)度的體力勞動(dòng)
作物健康管理在時(shí)間和精力上都是非常昂貴的。傳統形式的作物維護工作比較枯燥乏味，因為需要親自檢查每一片葉子、莖和枝條是否有疾病或損傷的跡象。
不準確的天氣和降水預測
90%的農作物損失都是由于天氣造成的。農民們單一地依靠天氣預報來(lái)決定澆灌300畝玉米田的正確時(shí)間，想象一下在降雨前給300畝田地澆水，這種規模的失敗不僅是浪費，而且成本也會(huì )高得驚人。
不精確的種植時(shí)間計算
圍繞農作物的最佳種植和收獲時(shí)間，可能會(huì )有很多不準確的推斷。當試圖考慮所有潛在的外部因素，如勞動(dòng)力供應、氣候、土壤類(lèi)型、農場(chǎng)規模、作物輪作和作物疾病時(shí)，會(huì )有很多錯誤。變量的數量往往導致次優(yōu)的種植和收獲計劃。
不可治愈的作物疾病
植物病害可源于真菌、細菌和病毒有機體，這些有機體可從受感染的植物傳播到健康的植物，使這些傳染病威脅到整個(gè)作物的產(chǎn)量?？股乜梢灶A防作物病害，但是，它們不能治療已經(jīng)感染的植物，使該植物無(wú)法收獲。最終，農作物病害會(huì )給農民帶來(lái)潛在的巨大損失。
什么是精準農業(yè)
精準農業(yè)是指支持物聯(lián)網(wǎng)的作物健康管理，它在提高效率和產(chǎn)出的同時(shí)，將所有的猜測從農業(yè)中剔除。通過(guò)數據驅動(dòng)的糾偏行動(dòng)，可以解決農業(yè)的傳統痛點(diǎn)，讓農戶(hù)更容易實(shí)現農作物的盈余產(chǎn)量，從而為建立更高的糧食安全。
IBM估計，到2050年，物聯(lián)網(wǎng)將使農民的糧食產(chǎn)量增加70%。智慧農業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)支持的作物健康管理是農業(yè)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )（WSN）推動(dòng)了精準農業(yè)的表現。這些網(wǎng)絡(luò )由小型智能傳感器組成，不斷測試外部刺激，并能通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈路進(jìn)行短距離的實(shí)時(shí)數據通信。對這些大量數據集的智能使用和分析，使農民能夠做出快速決策，并獲得長(cháng)期利益。此外，這些支持物聯(lián)網(wǎng)的傳感器由于設置時(shí)間快，電池壽命長(cháng)，維護成本低。
土壤濕度和溫度傳感器為農民提供了重要的洞察力，可以直接用于灌溉實(shí)踐。這些傳感器可測量體積含水量、透氣性、電導率和溫度等?？諝鉁囟群蜌馕秱鞲衅鞯淖詣?dòng)化系統可以提供作物病害檢測、治療和預防?？諝赓|(zhì)量傳感器還可以測試和監測二氧化碳水平。葉子濕潤度傳感器模擬真實(shí)的葉子，可以檢測到葉子表面的微量水或冰。光照強度、風(fēng)力、降雨量和濕度都可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器進(jìn)行測試。物聯(lián)網(wǎng)天氣建?？梢灶A測降雨量，通過(guò)先進(jìn)的灌溉系統限制水資源的浪費。這種數據收集還可以防止過(guò)度使用灌溉系統所帶來(lái)的額外經(jīng)濟支出和水資源浪費的環(huán)境代價(jià)。此外，農民可以利用實(shí)時(shí)天氣數據采取即時(shí)行動(dòng)。
精準農業(yè)的好處
如前所述，精準農業(yè)為農民節省了時(shí)間、金錢(qián)和資源。然而，地球也收獲了物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的好處，增加了環(huán)境可持續性的保護效益。
減少碳排放
實(shí)時(shí)傳感器數據減少了到達采樣點(diǎn)的拖拉機的過(guò)度使用。這一進(jìn)步顯著(zhù)降低了農場(chǎng)的碳排放。
更安全的水和空氣質(zhì)量
支持物聯(lián)網(wǎng)可以減少20%到40%之間的水和肥料的使用分配，而對產(chǎn)量沒(méi)有影響。在大多數地方，水污染主要是由化肥徑流造成的。更高效的施肥和灌溉系統可以減少這種徑流，顯著(zhù)提高我們的水和空氣質(zhì)量。
加強糧食供應和安全
精準農業(yè)所實(shí)現的有效產(chǎn)量管理，直接增加了更多個(gè)體的糧食供應。此外，食品公司可以監控生產(chǎn)和交付的生命周期，更密切地關(guān)注質(zhì)量控制。這提高了整個(gè)全球食品鏈的透明度。
改善風(fēng)險管理
原始的農業(yè)技術(shù)為人為錯誤留下了巨大的空間?；趯?shí)時(shí)數據的計算決策可以消除農業(yè)中的大部分風(fēng)險，進(jìn)而限制資源浪費。
精準農業(yè)未來(lái)及其局限性
物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)為農民提供了重要的數據，對商業(yè)農業(yè)產(chǎn)生了指數級的影響。這種進(jìn)步不僅解決了氣候變化的癥狀，還試圖用可持續的做法解決根本原因。
精準農業(yè)數據的影響是巨大的。在更大的范圍內，這些數據可以讓農民通過(guò)創(chuàng )建整個(gè)農場(chǎng)的利潤模型和地圖，將公共數據整合到模型中，并記錄風(fēng)險和不確定性，從而具有戰略性。這些工具可以幫助農民滿(mǎn)足生產(chǎn)水平。
雖然精準農業(yè)緩解了整個(gè)農業(yè)和食品供應鏈中的許多問(wèn)題，但它缺乏全球普及性。雖然它長(cháng)期能收回成本，但它的前期成本很大，不是所有農民都能負擔得起。此外，這些物聯(lián)網(wǎng)系統需要農民精通技術(shù)，并且操作復雜，以及涉及硬件、軟件和連接供應商等問(wèn)題。隨著(zhù)地球糧食安全的未來(lái)岌岌可危，提高物聯(lián)網(wǎng)的普及性至關(guān)重要。
傳統農作物健康管理痛點(diǎn)
農民面臨著(zhù)許多挑戰，包括過(guò)度的體力勞動(dòng)，不準確的天氣和降水的預測，不精確的種植時(shí)間計算，以及無(wú)法治愈的作物疾病。
過(guò)度的體力勞動(dòng)
作物健康管理在時(shí)間和精力上都是非常昂貴的。傳統形式的作物維護工作比較枯燥乏味，因為需要親自檢查每一片葉子、莖和枝條是否有疾病或損傷的跡象。
不準確的天氣和降水預測
90%的農作物損失都是由于天氣造成的。農民們單一地依靠天氣預報來(lái)決定澆灌300畝玉米田的正確時(shí)間，想象一下在降雨前給300畝田地澆水，這種規模的失敗不僅是浪費，而且成本也會(huì )高得驚人。
不精確的種植時(shí)間計算
圍繞農作物的最佳種植和收獲時(shí)間，可能會(huì )有很多不準確的推斷。當試圖考慮所有潛在的外部因素，如勞動(dòng)力供應、氣候、土壤類(lèi)型、農場(chǎng)規模、作物輪作和作物疾病時(shí)，會(huì )有很多錯誤。變量的數量往往導致次優(yōu)的種植和收獲計劃。
不可治愈的作物疾病
植物病害可源于真菌、細菌和病毒有機體，這些有機體可從受感染的植物傳播到健康的植物，使這些傳染病威脅到整個(gè)作物的產(chǎn)量?？股乜梢灶A防作物病害，但是，它們不能治療已經(jīng)感染的植物，使該植物無(wú)法收獲。最終，農作物病害會(huì )給農民帶來(lái)潛在的巨大損失。
什么是精準農業(yè)
精準農業(yè)是指支持物聯(lián)網(wǎng)的作物健康管理，它在提高效率和產(chǎn)出的同時(shí)，將所有的猜測從農業(yè)中剔除。通過(guò)數據驅動(dòng)的糾偏行動(dòng)，可以解決農業(yè)的傳統痛點(diǎn)，讓農戶(hù)更容易實(shí)現農作物的盈余產(chǎn)量，從而為建立更高的糧食安全。
IBM估計，到2050年，物聯(lián)網(wǎng)將使農民的糧食產(chǎn)量增加70%。智慧農業(yè)與物聯(lián)網(wǎng)支持的作物健康管理是農業(yè)產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )（WSN）推動(dòng)了精準農業(yè)的表現。這些網(wǎng)絡(luò )由小型智能傳感器組成，不斷測試外部刺激，并能通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈路進(jìn)行短距離的實(shí)時(shí)數據通信。對這些大量數據集的智能使用和分析，使農民能夠做出快速決策，并獲得長(cháng)期利益。此外，這些支持物聯(lián)網(wǎng)的傳感器由于設置時(shí)間快，電池壽命長(cháng)，維護成本低。
土壤濕度和溫度傳感器為農民提供了重要的洞察力，可以直接用于灌溉實(shí)踐。這些傳感器可測量體積含水量、透氣性、電導率和溫度等?？諝鉁囟群蜌馕秱鞲衅鞯淖詣?dòng)化系統可以提供作物病害檢測、治療和預防?？諝赓|(zhì)量傳感器還可以測試和監測二氧化碳水平。葉子濕潤度傳感器模擬真實(shí)的葉子，可以檢測到葉子表面的微量水或冰。光照強度、風(fēng)力、降雨量和濕度都可以通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器進(jìn)行測試。物聯(lián)網(wǎng)天氣建?？梢灶A測降雨量，通過(guò)先進(jìn)的灌溉系統限制水資源的浪費。這種數據收集還可以防止過(guò)度使用灌溉系統所帶來(lái)的額外經(jīng)濟支出和水資源浪費的環(huán)境代價(jià)。此外，農民可以利用實(shí)時(shí)天氣數據采取即時(shí)行動(dòng)。
精準農業(yè)的好處
如前所述，精準農業(yè)為農民節省了時(shí)間、金錢(qián)和資源。然而，地球也收獲了物聯(lián)網(wǎng)帶來(lái)的好處，增加了環(huán)境可持續性的保護效益。
減少碳排放
實(shí)時(shí)傳感器數據減少了到達采樣點(diǎn)的拖拉機的過(guò)度使用。這一進(jìn)步顯著(zhù)降低了農場(chǎng)的碳排放。
更安全的水和空氣質(zhì)量
支持物聯(lián)網(wǎng)可以減少20%到40%之間的水和肥料的使用分配，而對產(chǎn)量沒(méi)有影響。在大多數地方，水污染主要是由化肥徑流造成的。更高效的施肥和灌溉系統可以減少這種徑流，顯著(zhù)提高我們的水和空氣質(zhì)量。
加強糧食供應和安全
精準農業(yè)所實(shí)現的有效產(chǎn)量管理，直接增加了更多個(gè)體的糧食供應。此外，食品公司可以監控生產(chǎn)和交付的生命周期，更密切地關(guān)注質(zhì)量控制。這提高了整個(gè)全球食品鏈的透明度。
改善風(fēng)險管理
原始的農業(yè)技術(shù)為人為錯誤留下了巨大的空間?；趯?shí)時(shí)數據的計算決策可以消除農業(yè)中的大部分風(fēng)險，進(jìn)而限制資源浪費。
精準農業(yè)未來(lái)及其局限性
物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)為農民提供了重要的數據，對商業(yè)農業(yè)產(chǎn)生了指數級的影響。這種進(jìn)步不僅解決了氣候變化的癥狀，還試圖用可持續的做法解決根本原因。
精準農業(yè)數據的影響是巨大的。在更大的范圍內，這些數據可以讓農民通過(guò)創(chuàng )建整個(gè)農場(chǎng)的利潤模型和地圖，將公共數據整合到模型中，并記錄風(fēng)險和不確定性，從而具有戰略性。這些工具可以幫助農民滿(mǎn)足生產(chǎn)水平。
雖然精準農業(yè)緩解了整個(gè)農業(yè)和食品供應鏈中的許多問(wèn)題，但它缺乏全球普及性。雖然它長(cháng)期能收回成本，但它的前期成本很大，不是所有農民都能負擔得起。此外，這些物聯(lián)網(wǎng)系統需要農民精通技術(shù)，并且操作復雜，以及涉及硬件、軟件和連接供應商等問(wèn)題。隨著(zhù)地球糧食安全的未來(lái)岌岌可危，提高物聯(lián)網(wǎng)的普及性至關(guān)重要。
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