美國：農業物聯網將引領下一個農業時代

2014年12月12日 Miya

在美國，越來越多的公司使用物聯網技術將智能和傳感“植入”產品，使得普通的設備有能力感知、學習並與環境互動，這些設備有的還參與到了“機對機”的交流。農業物聯網讓美國農業在應對自然災害、病蟲害、畜禽疾病等方面表現優異，其提高產量、增加產出效率的效果十分明顯。

物聯網在農業中的應用範圍和成效

“物聯網”的概念讓互聯網不僅專為方便人類利用電腦在全球網絡上進行交流，它也成為一個平台讓設備與它們周圍的世界進行電子交流。數據在設備間傳送，為實現不同目的被共享和重複使用，形成一個充滿信息的世界。

美國華盛頓無黨派智庫信息技術創新基金會高級分析師丹尼爾·卡斯特羅對記者說，在全球範圍內，美國在利用物聯網科技促進智能、精準農業上處於領導地位。就覆蓋主體而言，美國農業軟件公司OnFarm創始人和首席執行官蘭斯·多尼(Lance Donny)表示，美國大農場採用物聯網設備的數量相對更多。研究顯示，美國大農場對技術的採用率高達80%。而對於小農場而言，由於設備的安裝和維護成本高，它們使用物聯網設備的數量相對更少。

農業物聯網利用數據分析來根據需要自定義操作，以便根據不同土壤輸入成分將農業產出最大化，並通過監控所有過程(比如灌溉用水)來減少浪費。溫度、空氣濕度、光線強度和土壤濕度可以通過不同傳感器檢測並連接到一個系統，在必要時觸發警報，或者自動啟動澆水或通風等操作。這套技術可以應用於灌溉、糧倉、捕蟲等方面。

比如智能灌溉，可以通過無線傳感器網絡收集土壤成分數據及其他環境要素來減少水的浪費。這種系統可以分析收集數據、根據需求有選擇地給不同地塊澆水，可用於各種商業範圍，如農場、葡萄園等。

農民也可以利用物聯網技術動態和精確地掌握農作物病蟲害、畜禽疾病等信息，及時採取應對措施，這樣可以節省時間和資金，還可以將農藥使用最小化。

很多農業機械裝有傳感設備，方便農民獲取信息和進行決策。比如，播種設備和GPS控制相連可以防止重疊播種的浪費。還有約翰·迪爾拖拉機公司(John Deere)推出的一款乾草打包機，可以感受濕度並自動向拖拉機傳輸信號指揮打包機運動的快慢。

物聯網技術還可以用於糧倉的自動化管理。SmartBob是一個可以電子測量並報告糧倉或其他食品儲存容器內成分水平的儀器，農民可以使用它遠程管理玉米、種子等散裝貨物庫存。CheckItOut可以讓農民在線監控糧倉溫度，如果溫度升至超過可接受的範圍，農民將接受到警報提示。

此外，為保證食品安全，物聯網數據驅動的解決方案可以讓消費者跟踪並監控農產品從農場到餐桌的全過程。可持續農業實踐活動不僅幫助滿足直接社會需求，同時還保護了土地及其他自然資源，造福下一代人。

成本與標準是攻關重點

多尼說，美國農業部的環境質量激勵計劃(EQIP)中有部分資金支持保持土壤水分的設備，這些設備中大部分是連接設備。不過，這項計劃只有很少一部分資金支持這些設備。“我不了解任何其他的支持物聯網技術應用於農業的計劃。”談到物聯網在美國農業中的普及率，卡斯特羅說:“成本仍然是個問題。這項技術還需要產生收益來自我維持。”

據多尼介紹，傳感器的成本一般在50到1500美元之間。傳感器的準確度和分辨率越高，其成本越高。並且大部分傳感器自身無法實現數據交流，需要再花一筆錢購置登記器或發射器，這個成本大多在幾百到一千多美元。再者，生產者一般無法自己安裝和維護傳感器和發射器，這又需要一筆錢。而遙感技術的成本和覆蓋範圍也成問題。目前大多數設備的連接是通過無線、衛星(900兆赫茲或2.4千赫茲)。使用無線和衛星傳播的成本可能很高，因為設備密度要增加，並且很多農場無線覆蓋區域有限。此外，900兆赫茲和2.4千赫茲的帶寬對一些作物不太適用，因為作物冠層高度限制了發射器和接受器之間的跨距。

與此同時，數據標準化有待加強。如果沒有統一標準，物聯網技術就失去了價值，這也正是數據的價值。“目前農業數據沒有標準，儘管有一些組織正在解決這個問題。”多尼表示，但要確定任何標準，需要行業達成共識，這可能需要幾年時間。現在的農業數據非常混亂，形成一個統一的標準需要時間。目前AgGateway和OADA正在研究農業數據標準化問題。AgGateway是一家非盈利性的商業聯合組織，致力於推進電子商務在農業領域的發展和推動信息和通信技術在農業的使用。OADA是一個幫助農民全面、安全獲取數據的開放式項目。美國農業與生化工程師協會(ASABE)也在支持這項建立農業數據標準的工作。

卡斯特羅說，長期來看，從事農業物聯網的公司需要的是可以相互識別的可操作標準，這樣不同設備才能在一起工作，否則不同設備傳回的信息格式不能兼容。

未來發展:致力於以更少的資源產出更多的作物

談到農業物聯網的未來，多尼說，總體而言，他對物聯網技術非常樂觀。這不一定是對設備方面的樂觀，而是對數據價值非常樂觀。物聯網技術的真正價值是將數據從每個設備上提取出來並加以分析。如果將數據從一個農場的五個層級(土壤、作物、設備、人和圖像)抽取出來並進行分析，就能進行預測和建議，從而達到降低農場內在風險(比如天氣波動)、幫助農民增加產量及最大程度提高水、肥料、勞動力和化學試劑利用效率的目的。

多尼介紹，有預測顯示未來幾年連接設備的增長會加速。預計到2020年，美國平均每個農場將擁有50台連接設備。

另據一些業內人士分析，傳感器的功能將隨著時間推移越來越強大，將來會在定制化的天氣和環境數據上有更多突破。傳感器和無線通訊設備的成本正在下降，也會推動很多新的物聯網農業應用的出現，比如作物營養管理、通過網絡控制的無人機等。

此外值得關注的是，美國種業巨頭孟山都公司2013年10月份宣布，斥資約9.3億美元現金收購保險公司Climate。孟山都希望應用該公司的數據分析來創造“下一個農業時代”。孟山都的這項舉動證實了將大數據應用於農業的巨大商業趨勢。通過使用多年來建立的天氣數據，Climate提供的保險政策覆蓋藍莓、牛油果等美國聯邦政府保險項目不覆蓋的作物。孟山都首席執行官休·格蘭特認為，這樣的服務遠遠超出了保險，讓資源得到更好分配的作用，並強調稱“當農民可以用更少的資源產出更多作物時，每個人都會受益。”

多尼接受記者採訪時表示，物聯網技術在農業領域的應用，不僅需要早期採用者的引領，還需要對技術設備進行投資，以便降低使用物聯網技術的成本、增加使用該技術的可靠度，從而使該技術的大面積應用成為可能。

資料來源：http://www.iwumeiti.com/?p=867