美國：農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)將會引領下一個農(nóng)業(yè)時代

　　在美國，越來越多的公司使用物聯(lián)網(wǎng)技術將智能和傳感“植入”產(chǎn)品，使得普通的設備有能力感知、學習并與環(huán)境互動，這些設備有的還參與到了“機對機”的交流。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)讓美國農(nóng)業(yè)在應對自然災害、病蟲害、畜禽疾病等方面表現(xiàn)優(yōu)異，其提高產(chǎn)量、增加產(chǎn)出效率的效果十分明顯。

　　物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應用范圍和成效

　　“物聯(lián)網(wǎng)”的概念讓互聯(lián)網(wǎng)不僅專為方便人類利用電腦在全球網(wǎng)絡上進行交流，它也成為一個平臺讓設備與它們周圍的世界進行電子交流。數(shù)據(jù)在設備間傳送，為實現(xiàn)不同目的被共享和重復使用，形成一個充滿信息的世界。

　　美國華盛頓無黨派智庫信息技術創(chuàng)新基金會高級分析師丹尼爾·卡斯特羅對記者說，在全球范圍內(nèi)，美國在利用物聯(lián)網(wǎng)科技促進智能、精準農(nóng)業(yè)上處于領導地位。就覆蓋主體而言，美國農(nóng)業(yè)軟件公司OnFarm創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官蘭斯·多尼(Lance Donny)表示，美國大農(nóng)場采用物聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)量相對更多。研究顯示，美國大農(nóng)場對技術的采用率高達80%。而對于小農(nóng)場而言，由于設備的安裝和維護成本高，它們使用物聯(lián)網(wǎng)設備的數(shù)量相對更少。

　　農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)利用數(shù)據(jù)分析來根據(jù)需要自定義操作，以便根據(jù)不同土壤輸入成分將農(nóng)業(yè)產(chǎn)出最大化，并通過監(jiān)控所有過程(比如灌溉用水)來減少浪費。溫度、空氣濕度、光線強度和土壤濕度可以通過不同傳感器檢測并連接到一個系統(tǒng)，在必要時觸發(fā)警報，或者自動啟動澆水或通風等操作。這套技術可以應用于灌溉、糧倉、捕蟲等方面。

　　比如智能灌溉，可以通過無線傳感器網(wǎng)絡收集土壤成分數(shù)據(jù)及其他環(huán)境要素來減少水的浪費。這種系統(tǒng)可以分析收集數(shù)據(jù)、根據(jù)需求有選擇地給不同地塊澆水，可用于各種商業(yè)范圍，如農(nóng)場、葡萄園等。

　　農(nóng)民也可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術動態(tài)和精確地掌握農(nóng)作物病蟲害、畜禽疾病等信息，及時采取應對措施，這樣可以節(jié)省時間和資金，還可以將農(nóng)藥使用最小化。

　　很多農(nóng)業(yè)機械裝有傳感設備，方便農(nóng)民獲取信息和進行決策。比如，播種設備和GPS控制相連可以防止重疊播種的浪費。還有約翰·迪爾拖拉機公司(John Deere)推出的一款干草打包機，可以感受濕度并自動向拖拉機傳輸信號指揮打包機運動的快慢。

　　物聯(lián)網(wǎng)技術還可以用于糧倉的自動化管理。SmartBob是一個可以電子測量并報告糧倉或其他食品儲存容器內(nèi)成分水平的儀器，農(nóng)民可以使用它遠程管理玉米、種子等散裝貨物庫存。CheckItOut可以讓農(nóng)民在線監(jiān)控糧倉溫度，如果溫度升至超過可接受的范圍，農(nóng)民將接受到警報提示。

　　此外，為保證食品安全，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)驅(qū)動的解決方案可以讓消費者跟蹤并監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)場到餐桌的全過程?？沙掷m(xù)農(nóng)業(yè)實踐活動不僅幫助滿足直接社會需求，同時還保護了土地及其他自然資源，造福下一代人。

　　成本與標準是攻關重點

　　多尼說，美國農(nóng)業(yè)部的環(huán)境質(zhì)量激勵計劃(EQIP)中有部分資金支持保持土壤水分的設備，這些設備中大部分是連接設備。不過，這項計劃只有很少一部分資金支持這些設備?！拔也涣私馊魏纹渌闹С治锫?lián)網(wǎng)技術應用于農(nóng)業(yè)的計劃。”談到物聯(lián)網(wǎng)在美國農(nóng)業(yè)中的普及率，卡斯特羅說：“成本仍然是個問題。這項技術還需要產(chǎn)生收益來自我維持。”

　　據(jù)多尼介紹，傳感器的成本一般在50到1500美元之間。傳感器的準確度和分辨率越高，其成本越高。并且大部分傳感器自身無法實現(xiàn)數(shù)據(jù)交流，需要再花一筆錢購置登記器或發(fā)射器，這個成本大多在幾百到一千多美元。再者，生產(chǎn)者一般無法自己安裝和維護傳感器和發(fā)射器，這又需要一筆錢。而遙感技術的成本和覆蓋范圍也成問題。目前大多數(shù)設備的連接是通過無線、衛(wèi)星(900兆赫茲或2。4千赫茲)。使用無線和衛(wèi)星傳播的成本可能很高，因為設備密度要增加，并且很多農(nóng)場無線覆蓋區(qū)域有限。此外，900兆赫茲和2。4千赫茲的帶寬對一些作物不太適用，因為作物冠層高度限制了發(fā)射器和接受器之間的跨距。

　　與此同時，數(shù)據(jù)標準化有待加強。如果沒有統(tǒng)一標準，物聯(lián)網(wǎng)技術就失去了價值，這也正是數(shù)據(jù)的價值?！澳壳稗r(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)沒有標準，盡管有一些組織正在解決這個問題?！倍嗄岜硎?，但要確定任何標準，需要行業(yè)達成共識，這可能需要幾年時間?，F(xiàn)在的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)非常混亂，形成一個統(tǒng)一的標準需要時間。目前AgGateway和OADA正在研究農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標準化問題。AgGateway是一家非盈利性的商業(yè)聯(lián)合組織，致力于推進電子商務在農(nóng)業(yè)領域的發(fā)展和推動信息和通信技術在農(nóng)業(yè)的使用。OADA是一個幫助農(nóng)民全面、安全獲取數(shù)據(jù)的開放式項目。美國農(nóng)業(yè)與生化工程師協(xié)會(ASABE)也在支持這項建立農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)標準的工作。

　　卡斯特羅說，長期來看，從事農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的公司需要的是可以相互識別的可操作標準，這樣不同設備才能在一起工作，否則不同設備傳回的信息格式不能兼容。

　　未來發(fā)展：致力于以更少的資源產(chǎn)出更多的作物

　　談到農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的未來，多尼說，總體而言，他對物聯(lián)網(wǎng)技術非常樂觀。這不一定是對設備方面的樂觀，而是對數(shù)據(jù)價值非常樂觀。物聯(lián)網(wǎng)技術的真正價值是將數(shù)據(jù)從每個設備上提取出來并加以分析。如果將數(shù)據(jù)從一個農(nóng)場的五個層級(土壤、作物、設備、人和圖像)抽取出來并進行分析，就能進行預測和建議，從而達到降低農(nóng)場內(nèi)在風險(比如天氣波動)、幫助農(nóng)民增加產(chǎn)量及最大程度提高水、肥料、勞動力和化學試劑利用效率的目的。

　　多尼介紹，有預測顯示未來幾年連接設備的增長會加速。預計到2020年，美國平均每個農(nóng)場將擁有50臺連接設備。

　　另據(jù)一些業(yè)內(nèi)人士分析，傳感器的功能將隨著時間推移越來越強大，將來會在定制化的天氣和環(huán)境數(shù)據(jù)上有更多突破。傳感器和無線通訊設備的成本正在下降，也會推動很多新的物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)應用的出現(xiàn)，比如作物營養(yǎng)管理、通過網(wǎng)絡控制的無人機等。

　　此外值得關注的是，美國種業(yè)巨頭孟山都公司2013年10月份宣布，斥資約9。3億美元現(xiàn)金收購保險公司Climate。孟山都希望應用該公司的數(shù)據(jù)分析來創(chuàng)造“下一個農(nóng)業(yè)時代”。孟山都的這項舉動證實了將大數(shù)據(jù)應用于農(nóng)業(yè)的巨大商業(yè)趨勢。通過使用多年來建立的天氣數(shù)據(jù)，Climate提供的保險政策覆蓋藍莓、牛油果等美國聯(lián)邦政府保險項目不覆蓋的作物。孟山都首席執(zhí)行官休·格蘭特認為，這樣的服務遠遠超出了保險，讓資源得到更好分配的作用，并強調(diào)稱“當農(nóng)民可以用更少的資源產(chǎn)出更多作物時，每個人都會受益?！?/p>

　　多尼接受記者采訪時表示，物聯(lián)網(wǎng)技術在農(nóng)業(yè)領域的應用，不僅需要早期采用者的引領，還需要對技術設備進行投資，以便降低使用物聯(lián)網(wǎng)技術的成本、增加使用該技術的可靠度，從而使該技術的大面積應用成為可能。