物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)變革

在物聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)之前，我們常見的農(nóng)作物灌溉系統(tǒng)通常采用的是定時·定量灌溉的方法。不管農(nóng)作物處在①個什么樣的環(huán)境下，只要約定的時間①到，系統(tǒng)就開始進(jìn)行定時·定量灌溉。

至于接受灌溉的農(nóng)作物會不會被淹或者水分不夠，這不是系統(tǒng)所需要考慮的問題，除非這個時候?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行人工干預(yù)。

""聰明""的新式灌溉系統(tǒng)

而物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下，具有物聯(lián)網(wǎng)特點的新式灌溉系統(tǒng)就""聰明""多了。首先，T.A會從互聯(lián)網(wǎng)上獲取天氣情況的資料進(jìn)行分析，包括過去幾天的天氣預(yù)報，在進(jìn)行綜合分析之后定出①個灌溉方案的參數(shù)。同時，還會對土壤的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，針對不同土質(zhì)的水土保持能力，又定出①個灌溉參數(shù)。T.A還會收集大氣中的溫度數(shù)據(jù)等進(jìn)行分析，對各種不同的對植物生長有影響的情況進(jìn)行系統(tǒng)的分析，并分別定出參數(shù)。后，由這些參數(shù)來確定當(dāng)天的灌溉方案。這樣①來，既能夠保證植物所需要的水分，又能夠不讓植物因水分過多而被淹死，還能節(jié)約用水。

由此，我們可以清晰地看到，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的大腦，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的觸角。通過物聯(lián)網(wǎng)收集相關(guān)的資訊，通過互聯(lián)網(wǎng)來制定行動方案，再交給物聯(lián)網(wǎng)執(zhí)行。互聯(lián)網(wǎng)通過物聯(lián)網(wǎng)來起作用，而物聯(lián)網(wǎng)以互聯(lián)網(wǎng)為大腦，從中獲取正確的行為指南，有的放矢，使得功效倍增。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)經(jīng)典案例：無土栽培

從狹義的范圍來說，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)就是采用工業(yè)化的生產(chǎn)方式來生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品。采用了無土栽培的生產(chǎn)車間就是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的①個經(jīng)典案例。

1929年，美國加利福尼亞大學(xué)的W.F.Gericke教授應(yīng)用營養(yǎng)液栽培取得成功，標(biāo)志著人類拉開了無土栽培的序幕。意大利·西班牙·法國·英國·瑞典·以色列·荷蘭·日本等國家從1950年起，廣泛開展了無土栽培研究并實際應(yīng)用。

到了1960年，無土栽培出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的局面，深液流技術(shù)·營養(yǎng)膜技術(shù)和巖棉培在生產(chǎn)上得以應(yīng)用，種植作物也從番茄·黃瓜等蔬菜種類擴(kuò)展到花卉等種類。無土栽培已發(fā)展成為①門獨立的學(xué)科——無土栽培學(xué)。

隨著各種新技術(shù)（如自動化控制營養(yǎng)液和環(huán)境技術(shù)）越來越廣泛地應(yīng)用在無土栽培上，使得無土栽培開始進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，美國·日本·荷蘭·丹麥·英國·以色列等國家已經(jīng)開始進(jìn)行無土栽培的商業(yè)化生產(chǎn)。

無土栽培作物生產(chǎn)的優(yōu)勢是可以省去傳統(tǒng)耕作中的耕種·除草·土壤消毒·追肥等繁瑣環(huán)節(jié)，勞動強(qiáng)度大幅下降。在人工環(huán)境下進(jìn)行生產(chǎn)使得靠天吃飯成為了歷史。通過對作物實施點對點的喂食，提高了養(yǎng)分與水的利用率。

在無土栽培技術(shù)實用化方面遇到的主要障礙是成本問題，而導(dǎo)致目前成本高昂的原因主要有兩點，①個是營養(yǎng)液，另①個是光源。營養(yǎng)液給植物提供生長所需要的養(yǎng)分，而光源是光合作用的前提，兩者缺①不可。

光合作用指的是植物在可見光的照射下，通過葉綠素將②氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物并釋放出氧氣的過程。植物通過光合作用利用無機(jī)物生產(chǎn)有機(jī)物并且貯存能量。通過食用，食物鏈的消費者可以吸收到植物及細(xì)菌所貯存的能量，這個過程是T.A們賴以生存的關(guān)鍵。

由于使用了無土栽培技術(shù)的農(nóng)業(yè)工廠在單位面積中的生產(chǎn)規(guī)模遠(yuǎn)比傳統(tǒng)種植方式要大，這就使得T.A所需要的光能必須相應(yīng)地得到增加。而天氣的變化又使得自然光并不總是能夠提供足夠的光能，如在陰天或雨天的時候。因此，就要采用人工光源對植物進(jìn)行補(bǔ)光，就目前的技術(shù)水平而言，這仍然是無土栽培的①個環(huán)節(jié)，需要耗費相當(dāng)多的能量。而在人工光源的背后就是成本，通常我們使用電力來照明，電費就成為無土栽培的①大成本。

在傳統(tǒng)的無土栽培生產(chǎn)領(lǐng)域中，所采用的自動控制方式主要還是①種以經(jīng)驗為主的主觀指導(dǎo)方式。憑經(jīng)驗來估計在什么樣的情況下如何進(jìn)行補(bǔ)光，補(bǔ)充多長時間與多少能量的光線，以及營養(yǎng)液的供給方案等。

具體來說，就是管理人員看到今天下雨了就打開人工照明系統(tǒng)，如果今天是個艷陽天就將照明系統(tǒng)關(guān)閉。當(dāng)然，這些都可以實現(xiàn)①定程度上的自動化管理，但這種方式只是①種粗放式的管理方式，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有做到精細(xì)化的管理來實現(xiàn)采光成本的下降。

要實現(xiàn)精細(xì)化的管理，前提是要采集到足夠的資訊作為我們決定的依據(jù)，否則得到的結(jié)果可想而知。傳感器則是我們對資訊進(jìn)行采集的好幫手。通過采光傳感器，我們能夠知道光線強(qiáng)度的實時分布情況。

通過視頻傳感器對植物的外部尺寸進(jìn)行監(jiān)視分析，我們就能夠知道植物的生長情況：是在發(fā)芽期·發(fā)育期，還是在其TA.的什么生長時期。通過對植物的照片進(jìn)行光譜分析就能掌握植物健康狀況的實時情況。植物在不同時期的生長過程中和不同的健康狀態(tài)下所需要的光照度是不同的，對營養(yǎng)液以及水分的供給情況的要求也是不同的。通過這樣的精細(xì)化管理就可以有效地大幅降低所需要的光照與營養(yǎng)液的成本。

這就是物聯(lián)網(wǎng)給我們所帶來的革命性的變化。

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