農業物聯網
務農一直以來都是一項艱鉅的任務。如果您今天購買了一座農場，您將面臨農民幾個世紀以來一直在努力應對的嚴峻挑戰——土壤肥力低下、水資源短缺、作物病害、勞動力短缺……等等。曾經可靠的傳統耕作技術如今已不再適用。隨著世界人口的激增，這些老式技術已無法滿足快速成長的糧食需求。這時，物聯網和智慧農業便應運而生，拯救我們。在本文中，我們將深入探討物聯網在農業領域的主要應用。那麼，就讓我們開始深入探討。
智慧農業或「智慧耕作」主要指在農業領域運用現代科技。透過部署物聯網感測器和設備收集各種數據，農民可以做出明智的決策，從而改善其經營的各個方面，包括畜牧業和農作物種植。
智慧農業的關鍵原則包括：
– 監控和數據驅動的決策
– 精準投入管理（水、肥料、農藥等）
– 農業活動的自動化和遠端控制
– 多種新興技術（感測器、連接、人工智慧、無人機等）的融合
雖然智慧農業物聯網設備尚未像消費級物聯網設備那樣普及，但市場發展迅速，應用範圍也穩定擴大。新冠疫情實際上推動了該市場的成長，供應鏈問題和工人短缺推動其複合年增長率高達 19%。最近的報告顯示，到 9.9 年，智慧農業市場規模將達到 12.5 億美元，預計到 2022 年將達到 由71.753支付$ 2032十億。由於市場仍處於發展階段，對於準備參與的企業來說，仍有大量機會。
智慧農業的物聯網架構由感知層、網路層、雲端層和應用層所組成。這些層級實現了高效的資料採集、安全傳輸和可靠儲存。
智慧農業的發展遠不止於概念。在世界各地，物聯網技術幾乎已滲透到農業的各個領域：
透過感測器監測土壤濕度、養分、溫度等，農民可以深入了解土壤和作物狀況。除了更快地發現問題之外，種植者還可以利用這些數據預測潛在問題並採取預防性措施。
精準農業和變數施肥技術並非在整個田地中統一施用水、肥料、農藥，而是根據作物、行或區域層面的精細數據和具體情況，定制投入。這從根本上減少了浪費。
從牛和乳牛場追蹤到家禽監控，物聯網技術優化並簡化了牲畜管理。智慧耳標、生物辨識穿戴裝置、攝影機和環境感測器能夠深入了解動物的健康狀況、營養和發育情況。
巴拉圭牧場部署 牛群追蹤者 使用運動感測器來監控放養牛的位置和行為，以偵測受傷、跌倒或盜竊等異常問題。
傳統溫室和新興室內垂直農場正成為物聯網自動化控制的環境。從氣候控制、補充照明到水耕營養液等，每個因素都可以被感知和優化。
在荷蘭的溫室設施中，安裝暖通空調感測器和智慧電錶插頭可將能源成本降低 50%。
配備智慧感測器和網路連接的氣象站能夠即時監測農作物的微氣候。資料流經平台，分析霜凍、乾旱、降雨和蟲害等潛在風險，並觸發即時警報，以便採取乾預措施。
借助物聯網水質監測和智慧灌溉系統，農民可以維持理想的水分水平，同時優化灌溉利用率。整合的天氣資料和土壤感測器可驅動根據區域、作物和生長週期量身定制的自動滴灌計劃。
利用互聯物聯網感測器和設備的獨特身份，農業公司可以自動記錄農作物從田間到運輸、加工、配送和零售的全流程數位軌跡。這提高了整個供應鏈的可視性和可追溯性。
雖然智慧農業涉及許多新興技術，但物聯網是核心基礎，整合並連結以下工具：
感測器和物聯網設備
遍布田地的龐大互聯感測器生態系統可測量和監測關鍵數據點，例如濕度、溫度、降雨量、土壤養分、葉片健康狀況、設備運作等。高階感測器類型包括：
連接技術
雲端運算和數據分析
由於農場各處的物聯網感測器會產生數百萬個數據點，因此超可擴展的雲端運算和大數據分析平台對於智慧農業至關重要。 AWS IoT 和 Microsoft Azure IoT 等雲端生態系統提供了大規模採集、處理和視覺化感測器資料的基礎架構。
無人機和空拍影像
配備高解析度攝影機的無人機（UAV）可以提供整個農田的鳥瞰視野。將影像與機器學習結合，空拍調查可以評估作物的整體健康狀況，發現灌溉系統的缺口，識別病蟲害/雜草的感染情況等等。無人機還可以噴灑針對性的藥劑。
機器人和自動駕駛汽車
自動拖拉機和機器人群等智慧機器可以結合 GPS、電腦視覺、感測器和自主導航，自動完成種植、修剪、除草和收割等勞動密集的田間任務。
與其他領域一樣，農業中的物聯網具有許多優勢。
雖然物聯網在農業領域帶來的好處巨大，但開發和實施智慧農業解決方案需要仔細規劃並考慮關鍵因素：
數據隱私和安全：農業營運會產生大量專有資料和記錄，必須加以保護，以防範惡意駭客或企業間諜等威脅。任何智慧農業平台都應實施加密、存取控制、隔離網路和其他網路安全措施。
互通性和標準化：隨著來自不同供應商的物聯網設備和農業軟體的激增，跨系統的互通性和標準化對於促進整合和資料共享至關重要。
成本和投資報酬率分析：在採用之前，應進行徹底的成本效益分析，以了解設備購買、安裝、連接/雲端服務、維護等費用。基於效率提升和產量改善的實際投資報酬率預測將證明投資的合理性。
可擴展性和系統集成：隨著物聯網設備部署和資料量的逐年增長，智慧農業解決方案必須能夠擴展。雲端基礎設施應支援不斷擴展的運算和儲存需求。與現有設備、感測器和軟體系統的整合也至關重要。
監管和合規要求：根據地區的不同，可能需要遵守涉及資料隱私、農業投入、化學品擴散以及物聯網技術必須實現的其他流程等領域的監管要求和合規性。
培訓和變革管理：實施新的物聯網驅動流程通常需要對安裝、維護和資料解釋的團隊進行培訓，以最大限度地提高解決方案的有效性。
毋庸置疑，智慧數位技術將驅動農業的未來發展，而物聯網 (IoT) 正是感知、連結和自動化農業營運的核心架構。農業的未來前景廣闊，數位化、最佳化，並具備重塑的條件。準備好探索物聯網如何協助您的農業組織實現顯著成長了嗎？聯絡我們的物聯網專家，開啟您的智慧互聯農業營運之路。
智慧農業中常用哪些類型的感測器？
常用的物聯網感測器包括土壤濕度、土壤養分和土壤溫度感測器、降雨和風等因素的環境監測以及用於追蹤牲畜位置和行為的運動感測器和攝影機。
農業物聯網設備的數據是如何收集和分析的？
物聯網感測器資料透過 LoRaWAN、蜂窩網路、Wi-Fi 或衛星等連接方式進行無線傳輸，具體取決於現場基礎設施。這些數據會被輸入雲端運算平台，用於提取洞察、偵測問題並觸發自動化工作流程。
偏遠農業地區需要什麼程度的連結性？
對於位於互聯網/蜂窩覆蓋有限的農村或偏遠地區的農場和田地，LoRaWAN 等低功耗廣域網路 (LPWAN) 技術與衛星連接相結合，可以以最小功率高效地遠距離傳輸物聯網資料。
物聯網如何提高食品安全和可追溯性？
互聯的物聯網感測器會產生永久的、不可篡改的記錄，將農作物和牲畜與其整個供應鏈旅程中的特定空間/時間資料關聯起來。一旦發生食品污染或安全問題，這些數據線索便可實現全面的追溯和根本原因分析。
還有哪些新興技術可與農業領域的物聯網協同工作？
雖然物聯網構成了數位神經系統，但智慧農業經常整合其他創新，如無人機空拍影像、自主機器人、電腦視覺和機器學習、基於區塊鏈的可追溯性、暖通空調和氣候控制以及自動灌溉系統。
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