物聯(lián)網(wǎng)與人工智能在智慧農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

          盡管該領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)步，但是農(nóng)業(yè)在很大程度上仍取決于人類的投入。農(nóng)民仍然傾向于耕種土地，收割莊稼，為下個季節(jié)準(zhǔn)備土地，如此循環(huán)。

          但是，這些古老的活動已經(jīng)進(jìn)行了全新的嘗試，物聯(lián)網(wǎng)與農(nóng)民一起收集數(shù)據(jù)。借助農(nóng)業(yè)中的物聯(lián)網(wǎng)，農(nóng)民可以減少浪費(fèi)并提高生產(chǎn)力。有了數(shù)據(jù)和自動化，農(nóng)民可以更好地培育，收割和補(bǔ)充作物。

          John Deere智能解決方案事業(yè)部全球操作員站團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人Deanna Kovar說：“農(nóng)民必須提高生產(chǎn)率才能獲利。”物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)可以幫助他們找到可以降低成本和降低風(fēng)險的領(lǐng)域。” Kovar是IoT世界2020年度最佳領(lǐng)導(dǎo)者獎的決賽入圍者，該獎項(xiàng)旨在表彰那些出色的領(lǐng)導(dǎo)力推動物聯(lián)網(wǎng)在其業(yè)務(wù)及其他領(lǐng)域取得成功的高管。

          根據(jù)美國農(nóng)業(yè)局的說法，“精確技術(shù)”（包括連接的傳感器和旨在優(yōu)化操作的算法）可以將成本降低約15％，并將作物產(chǎn)量提高13％。

          在過去的十年中，聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)已成為行業(yè)的支柱。根據(jù)Alpha Brown的數(shù)據(jù)，據(jù)估計(jì)，有10％至15％的農(nóng)民在農(nóng)場中使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

          BI Intelligence的一項(xiàng)調(diào)查預(yù)計(jì)，到2020年，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在農(nóng)業(yè)行業(yè)的采用量將達(dá)到7500萬，年均增長20％。同時，預(yù)計(jì)到2025年，全球智慧農(nóng)業(yè)市場規(guī)模將增長兩倍，達(dá)到153億美元（相比之下，2016年剛超過50億美元）。

          近年來，由于利潤越來越緊，這一點(diǎn)至關(guān)重要。

          相對于2019年的預(yù)測，到2020年，農(nóng)場的凈收入預(yù)計(jì)將減少109億美元（9.0％），至1096億美元。 “種植作物的成本沒有改變。他們必須提高工作效率，降低成本并降低維持運(yùn)營的風(fēng)險，” Kovar說。

          同時，需求在增加。

          聯(lián)合國預(yù)測，到2050年，世界人口將達(dá)到97億，使全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在2010年至2050年之間增長69％。為了滿足這一需求，農(nóng)民和農(nóng)業(yè)公司正在轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)，以其推動分析的力量并提高產(chǎn)量。

          通過互聯(lián)農(nóng)業(yè)馴服農(nóng)業(yè)的可變性

          農(nóng)民需要對日常的變化情況有更深入的了解，例如天氣、土壤需求以及預(yù)測設(shè)備故障的可能性，Kovar說。通過在拖拉機(jī)和播種機(jī)上安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器，農(nóng)民可以對農(nóng)作物風(fēng)險進(jìn)行更強(qiáng)的預(yù)測控制。

          她強(qiáng)調(diào)說：“每個季節(jié)的土地都有很多變化?！彼f：“通過連接每臺機(jī)器，我們正在幫助農(nóng)民盡可能提高一致性?！?/p>

          因此，例如，IoT傳感器可以在設(shè)備故障發(fā)生之前識別出故障。農(nóng)民可以避免因修理拖拉機(jī)而造成的停機(jī)時間以及無需設(shè)備照料田間休耕地的情況。

          “僅在2019年，一個物聯(lián)網(wǎng)平臺John Deere運(yùn)營中心就發(fā)送了27000個警報。發(fā)送給John Deere經(jīng)銷商的這些警報表明，“您的客戶即將發(fā)生停機(jī)故障?！狈催^來，經(jīng)銷商可以將自己定位為可信賴的顧問，他們擁有數(shù)據(jù)和設(shè)備專業(yè)知識，可在造成高成本的停機(jī)之前為客戶提供幫助。

          Kovar說，物聯(lián)網(wǎng)為農(nóng)民提供了一個重新看待其環(huán)境的機(jī)會。農(nóng)民正在以新的方式查看數(shù)據(jù)：他們可能會停止耕種某個田地。他們可能會降低播種速度，以免浪費(fèi)種子，他們正在改變灌溉方式以及養(yǎng)分施用方式。他們正在制定成千上萬的決策，而數(shù)據(jù)正在幫助他們改變這些決策中的每一個?！?/p>

          而這種改變決策的數(shù)據(jù)可以節(jié)省大量資金。

          一家物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商表示，聯(lián)網(wǎng)傳感器可以在改善土地管理決策的同時將耗水量減少30％。

          同時，農(nóng)民對擁有大型企業(yè)的數(shù)據(jù)持懷疑態(tài)度。據(jù)美國農(nóng)業(yè)局稱，他們一直是控制通過其設(shè)備傳遞的數(shù)據(jù)的支持者。根據(jù)一項(xiàng)調(diào)查，許多農(nóng)民提倡“合作式的中央數(shù)據(jù)存儲庫”，以標(biāo)準(zhǔn)化安全控制并使數(shù)據(jù)情景化。

          設(shè)備中的更多軟件也可能增加設(shè)備操作和維修的復(fù)雜性。農(nóng)民還應(yīng)該能夠修理自己的設(shè)備，而不是僅僅因?yàn)樵O(shè)備已連接而受到供應(yīng)商的要求。

          使用物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化和自動化作物周期

          物聯(lián)網(wǎng)還可以為農(nóng)業(yè)帶來更高的效率和質(zhì)量控制。在秋季，收獲后，農(nóng)民需要土壤狀況的數(shù)據(jù)，以便補(bǔ)充田地。

          播種機(jī)上的物聯(lián)網(wǎng)傳感器現(xiàn)在可以實(shí)時提供有關(guān)田間需要哪些養(yǎng)分的數(shù)據(jù)。Kovar說，而不是幾周后獲得這些數(shù)據(jù)，可以使農(nóng)民提前解決天氣問題和其他潛在的補(bǔ)給土壤問題。

          物聯(lián)網(wǎng)傳感器還使機(jī)器能夠相互通信并避免重復(fù)工作。 “由于這些機(jī)器已連接，因此它們可以共享數(shù)據(jù)，” Kovar說。 “一臺機(jī)器可以控制另一臺機(jī)器在做什么，以盡可能少的投入來最大化農(nóng)民在田間所做的事情?！北环Q為“覆蓋圖共享”的播種機(jī)可以在播種一排田地時進(jìn)行交流，因此，另一個播種機(jī)不會復(fù)制工作和過度種植。

          她說，通過優(yōu)化收成，農(nóng)民可以“加快決策速度，而不是根據(jù)他們認(rèn)為的事情做出決定，而是根據(jù)他們知道的事情做出決定”。

          Kovar說，將來，John Deere還計(jì)劃完善其計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，以從雜草中識別出優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物。因此，農(nóng)民可以將除草劑用于精準(zhǔn)除雜草。John Deere估計(jì)，計(jì)算機(jī)視覺將為農(nóng)民節(jié)省80％的除草劑成本，并促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

          “計(jì)算機(jī)視覺將帶我們達(dá)到一個全新的水平，再加上機(jī)器學(xué)習(xí)算法。我們可以識別雜草，只噴灑雜草，”Kovar說。

          Kovar說，農(nóng)民渴望使用技術(shù)來提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量并促進(jìn)可持續(xù)性。她說，農(nóng)民“正在尋找他們可以自動化的下一件事”。 “他們每年有一次機(jī)會最大化他們的產(chǎn)出并減少他們的投入?！?Kovar相信，諸如IoT和AI之類的技術(shù)將繼續(xù)幫助他們最大限度地利用這一機(jī)會。