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

          盡管該領域技術(shù)進步，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)準備土地，如此循環(huán)。

          但是，這些古老的活動已經(jīng)進行了全新的嘗試，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，收割和補充作物。

          John Deere智能解決方案事業(yè)部全球操作員站團隊負責人Deanna Kovar說：“農(nóng)民必須提高生產(chǎn)率才能獲利?！蔽锫?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險的領域?！?Kovar是IoT世界2020年度最佳領導者獎的決賽入圍者，該獎項旨在表彰那些出色的領導力推動物聯(lián)網(wǎng)在其業(yè)務及其他領域取得成功的高管。

          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，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的一項調(diào)查預計，到2020年，物聯(lián)網(wǎng)設備在農(nóng)業(yè)行業(yè)的采用量將達到7500萬，年均增長20％。同時，預計到2025年，全球智慧農(nóng)業(yè)市場規(guī)模將增長兩倍，達到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，這一點至關(guān)重要。

          相對于2019年的預測，到2020年，農(nóng)場的凈收入預計將減少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營的風險，” Kovar說。

          同時，需求在增加。

          聯(lián)合國預測，到2050年，世界人口將達到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、土壤需求以及預測設備故障的可能性，Kovar說。通過在拖拉機和播種機上安裝物聯(lián)網(wǎng)傳感器，農(nóng)民可以對農(nóng)作物風險進行更強的預測控制。

          她強調(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而造成的停機時間以及無需設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)生停機故障。”反過來，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)和設備專業(yè)知識，可在造成高成本的停機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備傳遞的數(shù)據(jù)的支持者。根據(jù)一項調(diào)查，許多農(nóng)民提倡“合作式的中央數(shù)據(jù)存儲庫”，以標準化安全控制并使數(shù)據(jù)情景化。

          設備中的更多軟件也可能增加設備操作和維修的復雜性。農(nóng)民還應該能夠修理自己的設備，而不是僅僅因為設備已連接而受到供應商的要求。

          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)，以便補充田地。

          播種機上的物聯(lián)網(wǎng)傳感器現(xiàn)在可以實時提供有關(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給土壤問題。

          物聯(lián)網(wǎng)傳感器還使機器能夠相互通信并避免重復工作。 “由于這些機器已連接，因此它們可以共享數(shù)據(jù)，” Kovar說。 “一臺機器可以控制另一臺機器在做什么，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”的播種機可以在播種一排田地時進行交流，因此，另一個播種機不會復制工作和過度種植。

          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還計劃完善其計算機視覺技術(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除雜草。John Deere估計，計算機視覺將為農(nóng)民節(jié)省80％的除草劑成本，并促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

          “計算機視覺將帶我們達到一個全新的水平，再加上機器學習算法。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會。