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数字农业:物联网、大数据的下一个战场

发表时间:2022-09-28 16:39

文章来源:管理员

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数字农业是将数字化信息作为农业新的生产要素,用数字信息技术对农业对象、环境和全过程进行可视化表达、数字化设计、信息化管理的新兴农业发展形态,是数字经济范畴下用数字化重组方式对传统产业进行变革和升级的典型应用之一。

  从“人”到“数据”的关键决策因素转换。传统农业主要包括养殖产业链和种植产业链等,其中的环节有育种、灌溉、施肥、饲养、疾病防治、运输和销售等,均是以“人”为核心,主要是依靠过去积累的经验或手艺来进行判断决策和执行,这也导致了整体生产环节效率低、波动性大、农作物或农产品质量无法控制等问题。而在数字农业模式中,通过数字化设备比如田间摄像头、温度湿度监控、土壤监控、无人机航拍等,以实时“数据”为核心来帮助生产决策的管控和精准实施,并通过海量数据和人工智能对设备的预防性维护、智能物流、多样化风险管理手段进行数据和技术支持,进而大幅提升农业产业链运营效率并优化资源配置效率等。

  数字农业如何解决痛点?

  物联网——海量农业数据实时获取,奠定农业数字化基础,农业物联网是物联网的重要应用领域,是数字农业中数据的主要来源。农业物联网已被欧洲列为物联网18 个重要发展方向之一,同时也是我国物联网9大领域重点示范工程之一。

  物联网在农业领域应用范围广泛,基于物联网的农业解决方案,通过实时收集并分析现场数据及部署指挥机制的方式,达到提升运营效率、扩大收益、降低损耗的目的。可变速率、精准农业、智能灌溉、智能温室等多种基于物联网的应用将推动农业流程改进。物联网科技可用于解决农业领域特有问题,打造基于物联网的智慧农场,实现作物质量和产量双丰收。

  物联网在农业领域应用广泛

  农业领域有着丰富的连接需求,农业物联网市场潜力巨大。华为技术数据显示,全球智能水表、智能路灯、智慧停车、智慧农业、财产跟踪、智慧家居分别有 7.5 亿、1.9 亿、2400万、1.5 亿、2.1 亿、1.1 亿的连接需求,由此带来的市场空间十分可观。根据华为的预测,到2020 年,物联网在农业领域的潜在市场规模有望由2015 年的137 亿美元增长至268亿美元,年复合增长率达 14.3%。其中美国的市场份额最大并且已经进入成熟期,亚太地按照物联网技术在农业领域中的不同应用,划分为如下几类:

 


  物联网是农业数据的主要来源之一

  精准农业:作为一种农业管理方式,精准农业利用物联网技术及信息和通信技术,实现优化产量、保存资源的效果。精准农业需要获取有关农田、土壤和空气状况的实时数据,在保护环境的同时确保收益和可持续性。

  可变速率技术(VRT):VRT 是一种能够帮助生产者改变作物投入速率的技术。它将变速控制系统与应用设备相结合,在精准的时间、地点投放输入,因地制宜,确保每块农田获得最适宜的投放量。

  智能灌溉:提升灌溉效率、减少水源浪费的需求日益扩大。通过部署可持续高效灌溉系统以保护水资源的这种方式愈来愈受到重视。基于物联网的智能灌溉对空气湿度、土壤湿度、温度、光照度等参数进行测量,由此精确计算出灌溉用水需求量。经验证,该机制可有效提高灌溉效率。

  农业无人机:无人机有着丰富的农业应用,可用于监测作物健康、农业拍照(以促进作物健康生长为目的)、可变速率应用、牲畜管理等。无人机可以低成本监视大面积区域,搭载传感器可轻易采集大量数据。

  智能温室:智能温室可持续监测气温、空气湿度、光照、土壤湿度等气候状况, 将作物种植过程中的人工干预降到最低。上述气候状况的改变会触发自动反应。在对气候变化进行分析评估后,温室会自动执行纠错功能,使各气候状况维持在最适宜作物生长的水平。

  收成监测:收成监测机制可对影响农业收成的各方面因素进行监测,包括谷物质量流量、水量、收成总量等,监测得到的实时数据可帮助农场主形成决策。该机制有助于缩减成本、提高产量。

  农业管理系统(FMS):FMS 借助传感器及跟踪装置为农场主及其他利益相关方提供数据收集与管理服务。收集到的数据 经过存储与分析,为复杂决策提供支撑。此外,FMS 还可用于辨识农业数据分析最佳实践与软件交付模型。它的优点还包括:提供可靠的金融数据和生产数据管理、提升与天气或突发事件相关的风险缓释能力。

  土壤监测系统:土壤监测系统协助农场主跟踪并改善土壤质量,防止土壤恶化。系统可对一系列物理、化学、生物指标(如土质、持水力、吸收率等)进行监测,降低土壤侵蚀、密化、盐化、酸化、以及受危害土壤质量的有毒物质污染等风险。

  精准牲畜饲养:精准牲畜饲养可对牲畜的繁殖、健康、精神等状况进行实时监测,确保收益最大化。农场主可利用先进科技实施持续监测,并根据监测结果做出利于提高牲畜健康状况的决策。

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