「科普」什么是农业4.0

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作者:大喵

从物联网空间站转载

农业4.0是利用传感器,智能工具,卫星,物联网,遥感和近距离数据采集等技术实现农场管理和精准农业的新方法。

传感器收集的数据使农民能够快速,动态地响应,以最大限度地提高作物产量。

全球人口增长,气候变化和粮食短缺是世界上最具挑战性的问题之一。联合国粮食及农业组织(粮农组织)表示,到2050年,为了养活全世界人口,作物产量将增加约50%。

随着人口的增长,耕地面积也在迅速减少。为了增加可耕地的农业产量,可行的选择是投资技术。

农业革命的各个阶段围绕可持续性,粮食生产,能源和农业技术发展等主题展开。

传感器和数字技术使农民能够更好地了解农田和农作物的状况。正确使用这些收集的数据可以显着提高作物产量和效率。关注各种农业工具和传感器技术之间的相互作用可以在农业实践中取得重大进展。

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农业传感器可用于监测作物,杂草,微生物和害虫的健康状况,产量估算和预测,以及在空气中和可穿戴设备形式的作物中部署“五个特征”(物联网传感器)。互联网。本文重点介绍智能农业和环境监测系统中使用的一些传感器系统。

多年来,农业在科学技术领域一直被忽视,没有现代技术的祝福。如今,随着不同技术的发展,技术浪潮正在吹向农业领域。随着连通性的扩展,农业部门拥有GPS导向拖拉机,基于传感器的灌溉系统,空中有害生物监测,智能牲畜监测以及与大数据相关的农民。我们正在目睹农业部门不断进行技术创新,以适应不断变化的数字世界。

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农业4.0是利用传感器,智能工具,卫星,物联网,遥感和近距离数据采集等技术实现农场管理和精准农业的新方法。它涉及连通性,智能数字农业以及内部和外部集成农场运营网络。

据说,农业4.0于2010年初开始推出,其技术包括低成本和优化的传感器,执行器,微处理器,纳米技术,高带宽蜂窝通信,云计算和人工智能(AI)。

智能农业

传统上,精准农业主要基于由GPS传感器自动操作的拖拉机和收割机。智能农业的出现悄然改变了农业的重点,如决策施肥的剂量,或利用植物保护资源优化特定地区的作物发展。

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数据和信息驱动的农业是发展智能农业的总趋势。地球观测和导航卫星使用从地面传感器收集的数据来帮助农民决定如何,何时以及在何处分配资源以获得最佳结果。

数据和参数,如生长季节的生物量和叶绿素含量,提供了当今农田每个地点作物生长和发育的数据。这些数据有助于农民更新作物条件,采取特定的植物保护和施肥措施。农民还可以通过智能手机或平板电脑随时监控各种参数。

认知传感技术

传感技术认知系统的使用可以优化精准农业。系统可以使用机器学习来测试各种新参数并揭示各种参数之间的关联。

先进的传感器技术认知系统应实时提供温度,湿度,光照,土壤pH值,降水量,灌溉时间等方面的反馈。该系统确定了影响作物生长的关键因素。具有基于云的服务的认知系统可以实时地从实际案例中学习,为如何在每个季节关注作物提供更好的解决方案和建议,以获得更好的回报。

智能喷雾技术

为了消除影响作物生长的杂草和不受欢迎的植物,除草剂对作物和农田至关重要,但除草剂对作物和环境具有重要影响。在智能农业中,智能喷雾技术使用相机传感器来区分杂草和作物。该方法仅对除草剂施用除草剂以保护作物和环境。

植物特异性除草剂的使用需要传感器系统来识别和区分植物。然而,在杂草开发的早期阶段,识别小杂草并不容易。现代技术,可编程真彩色传感器,用于实时识别和识别杂草和作物。这可以通过基于植物反射特征,自然和人工背景收集数据来实现。基于这些数据,数学算法和决策模型用于识别作物和杂草。

农业物联网

农业物联网是一个新技术领域,具有提高全球粮食生产力的巨大潜力。物联网传感器可以部署在地面或水中,以收集相关目标的数据,如土壤湿度和作物健康状况。收集的数据以无线方式存储在服务器或云系统上,农民可以通过平板电脑和移动电话上的互联网轻松访问这些数据。

物联网的应用包括农用车辆跟踪和牲畜监测,以及在耕地,农业供应链,温室监测和其他农场运营中的应用。农民可以通过移动水泵遥控器Nano Ganesh等连接选项远程控制农场活动。

各种传感器部署在服务器场中并报告给在线仪表板。农民不需要在农场巡逻,他们可以根据实时情况做出快速而明智的决策,节省时间和金钱。

农业物联网解决方案的应用案例正在增加。许多公司正在寻找农业物联网应用领域的新商机。他们正在开发集成传感器和通信系统的集成系统。物联网传感器和云计算将极大地提高数据流的质量,帮助农民做出更好的决策。

数字畜牧业

随着人口的增长,对牛奶和肉类的需求也在增加。数字和传感器技术也已应用于牲畜管理。精细畜牧业采用先进技术,如微流体,声音分析仪,图像检测技术,汗液和唾液传感,血清学诊断等,以优化每只动物的产量。

更智能的生产,适当的营养和增加的动物福利减少了畜牧业对资源的影响。一些公司致力于畜牧业的福利,而另一些公司则致力于动物的健康管理。

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鸡虚拟现实系统

通过这种技术,像鸡这样的动物被视为尽可能的人性化。计算机界面与虚拟环境相结合,以满足每只动物的需求和愿望。围栏旨在提供舒适和健康的家。该系统为牲畜提供了在虚拟世界中自由移动的自由,为他们提供了比现实世界更好的待遇。每个围场都配有独立过滤的气囊,以防止传染病和寄生虫在整个设施内传播。

生物传感器正用于动物健康管理。新的可穿戴技术,如跟踪项圈和电子鞍座,正被用于动物,宠物和牲畜的健康成长。借助基于物联网的运动传感器和麦克风,农民可以通过智能手机检查动物的健康状况和位置。

农业无人机

拥有热传感器,照相机,激光雷达和多光谱等技术的无人机为农业带来了巨大的利益。带有传感器的农用无人机允许农民从空中的角度观察他们的田地,从无人机收集的信息和数据可以识别诸如灌溉,土壤变化,害虫和真菌感染等问题。有时用肉眼难以区分健康植物和不健康植物。多光谱图像可用于区分健康和不健康的植物,使农民能够及时采取行动。

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多光谱成像系统

多光谱传感器收集可见(红色,绿色,蓝色)波长以及红外(IR)和紫外(UV)光。这些技术用于监测植物健康,识别缺陷和害虫,优化施肥和评估水质。

将多光谱传感器集成到无人机中,收集可见波长图像,多光谱图像和植被指数,包括归一化植被指数(NDVI)或归一化植被红边(NDRE)数据。它帮助农学家和农民更准确地识别作物健康问题。

AI祝福农业

中国和印度正致力于人工智能(AI)的创新和发展,以帮助农民种植决策和作物保护。预计人工智能将推动农业革命,以更少的资源生产更多的粮食。使用大数据管理技术和云计算的人工智能系统旨在为农民提供有效的决策。

传感器根据水果的完美成熟度监测水果的生长,通过调节光线来加速或减缓成熟速度。这种精确耕作需要相当大的计算能力。

智能算法应用于农业技术,使他们能够学习和自学。人工智能和智能算法可以分析大量有关天气,环境和历史信息的数据,以准确预测种植作物的地点,时间和方式,以获得最佳性能和产量。人工智能与农业物联网的结合具有巨大的潜力。

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结论

通过互联网和物联网传感器,例如使用带摄像头传感器的无人机从空中扫描农田,农民可以实时监控农田,获取有关土壤和作物的实时感知信息,无论何时。和地域限制。此外,采用现代传感器技术的AI可以根据现场和环境的变化调整管理策略。

碎片,从而提高生产和食品生产力。今天,我们正在进入农业4.0时代,各种现代技术正在应用于农业,这是农业革命的一个新阶段。

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