物联网与人工智能在智慧农业中的应用

2020-09-15 15:18:36
编译/蒙光伟
物联网
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农民需要对日常的变化情况有更深入的了解,例如天气、土壤需求以及预测设备故障的可能性,Kovar说。通过在拖拉机和播种机上安装物联网传感器,农民可以对农作物风险进行更强的预测控制。

尽管该领域技术进步,但是农业在很大程度上仍取决于人类的投入。农民仍然倾向于耕种土地,收割庄稼,为下个季节准备土地,如此循环。

但是,这些古老的活动已经进行了全新的尝试,物联网与农民一起收集数据。借助农业中的物联网,农民可以减少浪费并提高生产力。有了数据和自动化,农民可以更好地培育,收割和补充作物。

John Deere智能解决方案事业部全球操作员站团队负责人Deanna Kovar说:“农民必须提高生产率才能获利。”物联网系统的数据可以帮助他们找到可以降低成本和降低风险的领域。”Kovar是IoT世界2020年度最佳领导者奖的决赛入围者,该奖项旨在表彰那些出色的领导力推动物联网在其业务及其他领域取得成功的高管。

根据美国农业局的说法,“精确技术”(包括连接的传感器和旨在优化操作的算法)可以将成本降低约15%,并将作物产量提高13%。

在过去的十年中,联网农业已成为行业的支柱。根据Alpha Brown的数据,据估计,有10%至15%的农民在农场中使用物联网技术。

BI Intelligence的一项调查预计,到2020年,物联网设备在农业行业的采用量将达到7500万,年均增长20%。同时,预计到2025年,全球智慧农业市场规模将增长两倍,达到153亿美元(相比之下,2016年刚超过50亿美元)。

近年来,由于利润越来越紧,这一点至关重要。

相对于2019年的预测,到2020年,农场的净收入预计将减少109亿美元(9.0%),至1096亿美元。“种植作物的成本没有改变。他们必须提高工作效率,降低成本并降低维持运营的风险,”Kovar说

同时,需求在增加。

联合国预测,到2050年,世界人口将达到97亿,使全球农业生产在2010年至2050年之间增长69%。为了满足这一需求,农民和农业公司正在转向物联网,以其推动分析的力量并提高产量。

通过互联农业驯服农业的可变性

农民需要对日常的变化情况有更深入的了解,例如天气、土壤需求以及预测设备故障的可能性,Kovar说。通过在拖拉机和播种机上安装物联网传感器,农民可以对农作物风险进行更强的预测控制。

她强调说:“每个季节的土地都有很多变化。”她说:“通过连接每台机器,我们正在帮助农民尽可能提高一致性。”

因此,例如,IoT传感器可以在设备故障发生之前识别出故障。农民可以避免因修理拖拉机而造成的停机时间以及无需设备照料田间休耕地的情况。

“仅在2019年,一个物联网平台John Deere运营中心就发送了27000个警报。发送给John Deere经销商的这些警报表明,“您的客户即将发生停机故障。”反过来,经销商可以将自己定位为可信赖的顾问,他们拥有数据和设备专业知识,可在造成高成本的停机之前为客户提供帮助。

Kovar说,物联网为农民提供了一个重新看待其环境的机会。农民正在以新的方式查看数据:他们可能会停止耕种某个田地。他们可能会降低播种速度,以免浪费种子,他们正在改变灌溉方式以及养分施用方式。他们正在制定成千上万的决策,而数据正在帮助他们改变这些决策中的每一个。”

而这种改变决策的数据可以节省大量资金。

一家物联网解决方案提供商表示,联网传感器可以在改善土地管理决策的同时将耗水量减少30%。

同时,农民对拥有大型企业的数据持怀疑态度。据美国农业局称,他们一直是控制通过其设备传递的数据的支持者。根据一项调查,许多农民提倡“合作式的中央数据存储库”,以标准化安全控制并使数据情景化。

设备中的更多软件也可能增加设备操作和维修的复杂性。农民还应该能够修理自己的设备,而不是仅仅因为设备已连接而受到供应商的要求。

物联网还可以为农业带来更高的效率和质量控制。在秋季,收获后,农民需要土壤状况的数据,以便补充田地。

播种机上的物联网传感器现在可以实时提供有关田间需要哪些养分的数据。Kovar说,而不是几周后获得这些数据,可以使农民提前解决天气问题和其他潜在的补给土壤问题。

物联网传感器还使机器能够相互通信并避免重复工作。“由于这些机器已连接,因此它们可以共享数据,”Kovar说。“一台机器可以控制另一台机器在做什么,以尽可能少的投入来最大化农民在田间所做的事情。”被称为“覆盖图共享”的播种机可以在播种一排田地时进行交流,因此,另一个播种机不会复制工作和过度种植。

她说,通过优化收成,农民可以“加快决策速度,而不是根据他们认为的事情做出决定,而是根据他们知道的事情做出决定”。

Kovar说,将来,John Deere还计划完善其计算机视觉技术,以从杂草中识别出优质农作物。因此,农民可以将除草剂用于精准除杂草。John Deere估计,计算机视觉将为农民节省80%的除草剂成本,并促进农业的可持续发展。

“计算机视觉将带我们达到一个全新的水平,再加上机器学习算法。我们可以识别杂草,只喷洒杂草,”Kovar说。

Kovar说,农民渴望使用技术来提高农业产量并促进可持续性。她说,农民“正在寻找他们可以自动化的下一件事”。“他们每年有一次机会最大化他们的产出并减少他们的投入。”Kovar相信,诸如IoT和AI之类的技术将继续帮助他们最大限度地利用这一机会。

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