基于物联网、大数据技术的智慧农业已颠覆传统种植模式

2017-07-03 14:25:27 来源:安防知识网 作者:托普云农
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[摘要] 以农业物联网、大数据、云技术为工具的新生代农场,会给人类描绘出怎样的一幅智慧农业前景呢?

  世纪以来,农业的进步主要体现在现代农业机械基本取代了人力和畜力作业,以及农业生产的组织管理形式变得专业化、社会化和企业化。眼下,“互联网+”的概念炙手可热,那么以农业物联网、大数据、云技术为工具的新生代农场,会给人类描绘出怎样的一幅智慧农业前景呢?
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  美国七成农场“触网”

  几千年来,人口数量的增加离不开粮食的不断增产。世界粮食组织预测,到2050年全球约有90亿人,激增的人口和有限的耕地、宝贵的淡水和其他不可知因素(如气候变化)之间的矛盾,使人类的吃饭问题变得极其严峻,改变传统农业的发展模式,提高农产品的产量和质量势在必行。

  在信息技术高速发展的背景下,智慧农业被寄予厚望。智慧农业,就是利用信息技术对农业生产进行定时定量管理,根据农产品(含粮食、水果和肉类等)的生长情况合理分配资源,实现农业生产的高效低耗、优质环保。近年来,欧美发达国家的农民们在利用互联网方面表现积极。

  2011年2月,美国农业部发布的报告表明,年销售额25万美元以上的美国农场,有70%以上在农场业务中使用互联网,更小的农场则有41%使用互联网。美国加州弗雷斯诺的农场主麦克·史密斯有一个40英亩的小型家庭农场,他将自己农场的照片贴在脸书网站上,每周更新网页内容,感兴趣的顾客可以和他通过电子邮件联系。麦克·史密斯现身说法称:“互联网对许多小农场意味着生存,如果你只有一个有机农场而没有网站,那么没人愿意去了解你。”

  但这只是互联网力量轻度介入现代农业的冰山一角。在更多的智慧农业案例中,大家会看到在互联网、物联网的帮助下,越来越多的农民掌握了庄稼种植、灌溉和收获的最好时机,时时监控牲畜的生长状态,最大限度地减少了资源浪费并获得效益。

  从大农业转向精准农业

  国内主流学界曾把西方现代农业的特点概括为一个“大”字,主要表现为耕地面积的广袤,农机设备的大型宽幅和高速联合。这个“大”字在当下发达国家农业中仍占主流地位,但新的趋势已经非常明显,那就是农民们利用物联网等技术,收集有关田地的精确数据,制定策略,对每一小块土地精耕细作,从每一颗种子中榨取出最高的价值,这就是“精准农业”。

  农业云服务覆盖130国

  美国加州奥克斯塔德的草莓生产商“诺克尔收获”公司,采用的草莓生长实时监控设备,是由美国“气候看守者(ClimateMinder)”公司开发的。“诺克尔收获”公司的草莓田里,传感器负责测量土壤中的盐分和水分等,物联网采用射频识别的电子标签,把数据发送到“气候看守者”的网络服务器。农民可以通过特定账号访问网站,实时观察草莓温室的各项数据。

  “气候看守者”成立于2005年,成立头两年就在土耳其200多个温室中推广自己的管理系统,在土耳其的家禽场、烟草储存设施和冷库中也有所应用。“气候看守者”2012年被著名的美国灌溉公司“雨鸟”收购,成为其旗下物联网系统品牌。

  2011年,成立于美国硅谷的“农场逻各斯(FarmLogs)”公司,是一家提供农业云服务的初创公司。该公司的业务是让农民通过互联网和手机移动应用平台,把耕作方面的数据上传到平台上,公司在拿到数据后进行分析,为农作物轮作提供智能预测和优化。农户们可以通过“农场逻各斯”的服务了解农产品价格、耕作开支、利润预测和天气等。截至去年,全美15%的农场是“农场逻各斯”的客户,其应用者遍及世界130多个国家,包括中国。该公司发展如此之快的主要原因据估计和免费提供服务有关,因为受到多方青睐,迄今已获得1500万美元的融资。

  智能灌溉滴水归田

  农业灌溉用水利用率不高的情况,在全球很多国家和地区存在。为解决这一问题,智慧灌溉能够通过传感器探测土壤中水分含量,根据不同作物的根系对水的吸收速度和需求量的不同,控制灌溉系统进行有效运作,从而达到自动节水、节能的目标。

  “超级农作物(CropX)”也是来自美国硅谷的创业公司,其主要产品是探测土壤参数的硬件,并用软件向农民们显示有关数据,旨在建立“土壤物联网”。该公司的硬件产品包含的重要传感器有3个,分别负责收集地形信息、土壤结构和含水量,以决定土壤对水的需求是多少。“超级农作物”公司用移动应用客户端把云计算结果发送给农民,如灌溉地图和土壤水分状况等信息,农民也可以通过更改相应参数来计算不同区域土壤所需的灌溉量,做到滴水归田。

  目前,“超级农作物”公司的产品主要在美国密苏里州、科罗拉多州和堪萨斯州近5000亩农田中应用,今年刚获得900万美元的融资,该公司把中国、印度和大洲也列为自己的目标市场。谷歌首席执行官埃里克·施密特很看好这家公司。

  具有创新思维的不仅仅是上面提及的创业公司,总部位于瑞士苏黎世的ABB公司(一家世界五百强大企业)也参与瓜分智慧农业这块大蛋糕。ABB公司在西班牙马德里南部210平方公里的重要农业区推广使用“海王星”智能灌溉系统,使这片农业区的用电、用水分别比以前节省了12%和20%。“海王星”灌溉系统由远程终端装置、数据采集与监控系统和通信3部分组成,“海王星”数据采集与监控系统不仅可显示远程终端装置的状态、报警、事件、报告和历史数据,还可通过短信和电子邮件进行通信,允许用户通过互联网远程接入。

  我们不妨大胆展望一下互联网(物联网)与现代农业充分融合的前景:现在的一些农资电商都弱爆了,只能说是智慧农业的初级阶段,将网络技术运用到销售手段上,不会走远。而未来中国农业也将全面运用互联网技术,遥感技术、土壤检测、作物选择方案、大数据、销售。只有满足新时代农民的服务需求,才能真正走得长远。

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[责任编辑:汪琴丽]

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