物联网农业变革

物联网农业变革

在物联网出现之前，我们常见的农作物灌溉系统通常采用的是定时·定量灌溉的方法。不管农作物处在①个什么样的环境下，只要约定的时间①到，系统就开始进行定时·定量灌溉。

至于接受灌溉的农作物会不会被淹或者水分不够，这不是系统所需要考虑的问题，除非这个时候对系统进行人工干预。

""聪明""的新式灌溉系统

而物联网的环境下，具有物联网特点的新式灌溉系统就""聪明""多了。首先，T.A会从互联网上获取天气情况的资料进行分析，包括过去几天的天气预报，在进行综合分析之后定出①个灌溉方案的参数。同时，还会对土壤的结构进行分析，针对不同土质的水土保持能力，又定出①个灌溉参数。T.A还会收集大气中的温度数据等进行分析，对各种不同的对植物生长有影响的情况进行系统的分析，并分别定出参数。后，由这些参数来确定当天的灌溉方案。这样①来，既能够保证植物所需要的水分，又能够不让植物因水分过多而被淹死，还能节约用水。

由此，我们可以清晰地看到，互联网是物联网的大脑，物联网是互联网的触角。通过物联网收集相关的资讯，通过互联网来制定行动方案，再交给物联网执行。互联网通过物联网来起作用，而物联网以互联网为大脑，从中获取正确的行为指南，有的放矢，使得功效倍增。

现代农业经典案例：无土栽培

从狭义的范围来说，现代农业就是采用工业化的生产方式来生产农产品。采用了无土栽培的生产车间就是现代农业的①个经典案例。

1929年，美国加利福尼亚大学的W.F.Gericke教授应用营养液栽培取得成功，标志着人类拉开了无土栽培的序幕。意大利·西班牙·法国·英国·瑞典·以色列·荷兰·日本等国家从1950年起，广泛开展了无土栽培研究并实际应用。

到了1960年，无土栽培出现了蓬勃发展的局面，深液流技术·营养膜技术和岩棉培在生产上得以应用，种植作物也从番茄·黄瓜等蔬菜种类扩展到花卉等种类。无土栽培已发展成为①门独立的学科——无土栽培学。

随着各种新技术（如自动化控制营养液和环境技术）越来越广泛地应用在无土栽培上，使得无土栽培开始进入产业化，美国·日本·荷兰·丹麦·英国·以色列等国家已经开始进行无土栽培的商业化生产。

无土栽培作物生产的优势是可以省去传统耕作中的耕种·除草·土壤消毒·追肥等繁琐环节，劳动强度大幅下降。在人工环境下进行生产使得靠天吃饭成为了历史。通过对作物实施点对点的喂食，提高了养分与水的利用率。

在无土栽培技术实用化方面遇到的主要障碍是成本问题，而导致目前成本高昂的原因主要有两点，①个是营养液，另①个是光源。营养液给植物提供生长所需要的养分，而光源是光合作用的前提，两者缺①不可。

光合作用指的是植物在可见光的照射下，通过叶绿素将②氧化碳和水转化为有机物并释放出氧气的过程。植物通过光合作用利用无机物生产有机物并且贮存能量。通过食用，食物链的消费者可以吸收到植物及细菌所贮存的能量，这个过程是T.A们赖以生存的关键。

由于使用了无土栽培技术的农业工厂在单位面积中的生产规模远比传统种植方式要大，这就使得T.A所需要的光能必须相应地得到增加。而天气的变化又使得自然光并不总是能够提供足够的光能，如在阴天或雨天的时候。因此，就要采用人工光源对植物进行补光，就目前的技术水平而言，这仍然是无土栽培的①个环节，需要耗费相当多的能量。而在人工光源的背后就是成本，通常我们使用电力来照明，电费就成为无土栽培的①大成本。

在传统的无土栽培生产领域中，所采用的自动控制方式主要还是①种以经验为主的主观指导方式。凭经验来估计在什么样的情况下如何进行补光，补充多长时间与多少能量的光线，以及营养液的供给方案等。

具体来说，就是管理人员看到今天下雨了就打开人工照明系统，如果今天是个艳阳天就将照明系统关闭。当然，这些都可以实现①定程度上的自动化管理，但这种方式只是①种粗放式的管理方式，远远没有做到精细化的管理来实现采光成本的下降。

要实现精细化的管理，前提是要采集到足够的资讯作为我们决定的依据，否则得到的结果可想而知。传感器则是我们对资讯进行采集的好帮手。通过采光传感器，我们能够知道光线强度的实时分布情况。

通过视频传感器对植物的外部尺寸进行监视分析，我们就能够知道植物的生长情况：是在发芽期·发育期，还是在其TA.的什么生长时期。通过对植物的照片进行光谱分析就能掌握植物健康状况的实时情况。植物在不同时期的生长过程中和不同的健康状态下所需要的光照度是不同的，对营养液以及水分的供给情况的要求也是不同的。通过这样的精细化管理就可以有效地大幅降低所需要的光照与营养液的成本。

这就是物联网给我们所带来的革命性的变化。

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