农业4.0

农业机器人知多少:从放牧到挤奶施肥全都会

农业机器人知多少:从放牧机器人到挤奶机器人,再到施肥机器人

随着机器人的普及,机器人威胁论也开始盛行。机器人会抢走我们的饭碗吗?我们常常这样问。有人认为这是杞人忧天,也有人认为需要未雨绸缪。而殊不知,机器人虽然来势汹汹,但它也在很大程度上帮助了我们,我们要做的,是把它们看成朋友,而不是敌人。

近日,澳大利亚野地机器人中心研发出了一种新型的四轮机器人,它叫做SwagBot。研究人员开发它的目的,是为了让它帮助农民全方位监测家畜和庄稼的健康状况。

据悉,SwagBot能够帮助农民放牧、收割庄稼和牵引拖车。此外,它还可以灵活地绕过沟渠,跨越木桩,穿过沼泽地,在崎岖的山路上自由行动。

农业机器人知多少:从放牧机器人到挤奶机器人,再到施肥机器人

悉尼大学的机器人教授萨拉赫表示,SwagBot将能远距离测量动植物体温,分析动物的活动情况,并确保它们的夜间安全。他说:“我们希望SwagBot能24小时监测农场情况,保证家畜和庄稼的健康。”

6月30日,SwagBot首次野外试验成功。若能投入实践,它将成为世界首台能够监测家畜健康状况的农场机器人。

而其实,这并不是机器人首次造福农业。可以说,随着农业的机械化,越来越多高科技开始应用于农业,而机器人就是这些高科技的代表。其实,机器人不仅可以检测家畜和庄稼,还可以挤奶和施肥。

在剑桥大学的奶牛场,挤奶工作全部由机器人独立完成,无需任何手工。机器人安装在奶牛圈舍旁边,奶牛一旦需要挤奶,会自动排队等待机器人服务。这时,机器人会先对奶牛的乳房进行扫描定位并进行清洁消毒,通过自动感知把吸奶嘴固定好,然后挤奶。

农业机器人知多少:从放牧机器人到挤奶机器人,再到施肥机器人

机器人的作用不仅仅是挤奶,还要在挤奶过程中对奶质进行检测,检测内容包括蛋白质、脂肪、含糖量、温度、颜色、电解质等,对不符合质量要求的牛奶,自动传输到废奶存储器;对合格的牛奶,机器人也要把每次最初挤出的一小部分奶弃掉,以确保品质和卫生。

挤奶机器人还有一个作用,即自动收集、记录、处理奶牛体质状况、泌乳数量、每天挤奶频率等,并将其传输到电脑网络上。一旦出现异常,会自动报 警,大大提高了劳动生产率和牛奶品质,有效降低了奶牛发病机率,节约了管理成本,提高了经济效益。据调查,挤奶机器人的使用,可以提高奶产量 20%~50%。

同时,美国明尼苏达州一家农业机械公司的研究人员推出了一款施肥机器人Rosphere。它会从不同土壤的实际情况出发,适量施肥。它的准确计算合理地减少了施肥的总量,降低了农业成本。由于施肥科学,使地下水质得以改善。

机器人的外表就像一个橡胶套,里面机械部分不断移动重心,因为里面使用了一个钟摆、一个轴加可以旋转的东西,这样球就可以引导自己。钟摆可以沿着横向或者纵向自由摆动,所以控制钟摆,就可以控制机器人向前或向后滚动。另外机器人还有一个WiFi天线,方便遥控控制。

农业机器人知多少:从放牧机器人到挤奶机器人,再到施肥机器人

Rosphere将来主要用在精准农业上,而不是飞机撒药式的喷洒杀虫剂、大范围施肥。这个小机器人将倾向于园丁的方式,它可以在移动作物的时候又不损 害农作物,特定条件下精确使用杀虫剂和化肥。测试的时候小机器人通过了不同的崎岖地形和不同的土壤水分测试,并和人类达到很好的合作,迄今为止,测试结果 都令人相当满意。

看到这里,很多人又会问:那么,农民会被机器人抢走饭碗吗?至少就目前来说,大可不必担心,机器人的农业应用范围还比较狭窄。此外,就算机器人 大规模引进农业种植区域,届时又会诞生新的工作岗位:机器人操作员、机器人监控员等。因此,我们要做的,就是不断学习,不断进步,这样才不会被机器人淘汰。

 

 

 

中国智慧农业面临困境及挑战

 

  中投顾问在《2016-2020年中国智慧农业深度调研及投资前景预测报告》中提到,我国智慧农业起点比较晚,缺少对智慧农业发展理论和形态应有的研究分析,同时在实践层面又面临着思想观念和现实制度等多方面的挑战,主要表现在以下方面:

 

 一、农民整体信息素养不高

智慧农业发展需要一批高素质的科研人员和科技推广人员。没有现代农业科技知识推广与应用,没有现代农业科技人员的培养,就不可能真正实现智慧农业的发展。当前我国农民整体素质不高,受到的信息化知识培训较少,在广大地区的农业生产中过分依赖生产经验。农民受教育程度低是制约农业现代化发展的瓶颈。

 二、农业规模化生产程度太低

生产规模化是农业技术和设备应用与推广的重要条件,也是智慧农业发展的基础。小规模生产在农产品价格和成本方面处于劣势,被压在商品价值链的低端,很难推动农业信息化与智慧农业地发展。

三、农业信息化与机械化水平有待提高

农业发展的信息化与机械化是智慧农业发展的重要基础。到2010年我国主要农作物综合机械化水平突破50%,标志着我国农业从依赖人畜力为主向依赖机械化为主的历史转变。然而,由于地区间、民族间经济和自然条件等方面的差异,农业综合机械化水平发展不平衡,面临自然资源紧缺和生态环境破坏等问题。同时,农业信息技术应用等更是处于非常初级的阶段,还没有真正在推动农业发展中发挥实质性的作用。

 四、创新性的农业商业模式匮乏

最早应用于农业生产中的物联网技术,在示范试点中取得了一定的成绩。但是,绝大部分还处于科研项目阶段,必须得到政府财政支持得以持续。以物联网等为代表的“智能化”技术在农业领域的大面积应用,急需市场机制介入,需要创新性地发展适合我国国情的农业商业模式,使得农业信息化、现代化得以可持续、良性循环发展。

我国是农业大国,国家一直高度重视农业产业发展,但是我们始终没有突破依赖自然资源和低廉劳动成本的发展格局,个体化农业生产依然是我国农业生产的主体。智慧农业的提出和发展,给信息技术在农业领域的综合集成应用,对于农业特色产业和模式的创新,对于农业领域核心技术的自主突破,以及农业企业的发展、农业产业化进程以及农业现代化人才的培养创造了难得的机遇,也需要在国家的重视和扶持下相关利益方共同推进。

 

 

 

 

NB-IOT,农业物联网产业化的新路径

近日在深圳会展中心举办的《第二届中国NB-IoT产业联盟高峰论坛》成功落下帷幕,上海农业信息有限公司技术(以下简称:上农信)总监魏瑾在大会上发表了以《农业物联网的发展趋势和需求分析》为主题的演讲。他表示虽然这几年农业物联网发展的比较快,呈现多点开花的局面,但是农业物联网还是遇到了不少挑战。NB-IoT技术的出现,解决了农业物联网的痛点与难点,为以后农业物联网的发展提供了很好的技术支撑。

自2015年以来,一系列文件的出台都在为农业物联网的快速发展打下良好基础。“中央一号”文件提出,创新农产品流通方式,支持电商、物流、商贸、金融等企业参与涉农电子商务平台建设,《农业科技发展“十二五”规划》、《关于加快推进农业科技创新持续 增强农产品供给保障能力的若干意见》等文件的出台都极大的促进了农业物联网的发展。在大会上,魏瑾分享了农业物联网的应用现状:

 农业物联网的应用现状

大田物联网:

 

 

  在大田物联网中,水稻、小麦等多种大田农作物种植采用自主研发传感器,可获取高可靠、低成本农业资源环境和作物生长动态信息获取,通过多种网络覆盖,实时监控农田生产环境。并针对监控的水位和土壤湿度数据,实现大田的自动灌溉。

 

水产物联网:

 

 

  在水产物联网中,通过监控实时监测水产环境状态,及时发现养殖过程中的问题和隐患,提高水产品的生存率,保障产品质量;建立起养殖生产和流通的双向环节,利于合理安排生产和销售;提高养殖生产效率,增加经济效益。

 

温室大棚物联网:

 

  在温室大棚物联网中,物联网技术已广泛应用到温室大棚中,大棚内土壤湿度、温度、光照、二氧化碳浓度等指标进行测量,然后经过模型分析,自动调控温室环境、控制灌溉、施肥等作业,使农作物获得最佳的生长条件,建立基于物联网技术的温室大棚农业管理新模式。

 

动物及动物产品物联网:

 

  焦动物及动物产品从养殖、检疫、接收、屠宰、运输、销售的全过程管理与追溯。采用RFID电子芯片、二维码等智能标识,依托智能感知技术监测养殖环境和动物本体体征,利用图像识别技术、GPS、GIS等技术建立被监管对象的动态跟踪机制,全面覆盖动物的精细养殖、生产养殖环境监控、疫情和疾病的远程监控与诊断、产品质量安全管理与溯源等多应用的物联网系统。

 

冷链物流物联网:

 

  冷链物流物联网提供适应生鲜农产品储运特点的一体化物联网解决方案。围绕生鲜农产品冷藏供应链的特性,建设集智慧仓储、全息物流、自动计费等功能于一身的现代农产品冷链物流管理系统。

 

农业物联网面临的挑战与发展需求

虽然这几年农业物联网发展的比较快,呈现多点开花的局面,但是农业物联网还是遇到了不少挑战。挑战如下:一是行业不足:技术创新体系不完善,缺乏龙头骨干企业规模化应用不足;规模化应用不足;物联网信息安全隐患。二是农业生产效率低。三是农产品单位价值低。四是农业面临更复杂的环境。

 

  除此之外,高居不下的网络成本,已经成为农业物联网应用规模化的客观障碍。除了前期的基站、光纤、机房、交换机等,后续还有3G/4G月租、宽带月租等投入。规模越大、密度越高、设备越多、运营压力也越大。

 

因此,稳定、准确、持续、自动、低成本、低功耗、简单、易用、易维护成为农业物联网的发展需求。

NB-IOT,农业物联网产业化的新路径

农业物联网通常采用M2M、Zigbee、433MHz、WiFi、有线等方式,魏瑾先生表示由于续航能力、维护成本、网络覆盖等因素,这些技术在偏远地区、环境恶劣等地是不适宜的。

NB-IoT技术和传感器结合,全密封外壳,低成本、散布在田野、水下、山林,只要网络覆盖到位,可辅助农业生产上升一个大台阶。

对于城郊和一些覆盖到位的区域,NB-IoT可大大提升水产养殖、大棚、花卉等高附加值的农业生产流通领域。

最后,魏瑾先生指出,NB-IoT技术的出现,能为物联网的运用与推广带来了很大的帮助。 其自身拥有的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势能够解决农业物联网的痛点与难点,为未来农业物联网的发展提供很好的技术支撑。

 关于上农信:

上农信自2000年成立,一直致力于农业信息化领域的规划咨询、软硬件研发、系统集成、信息服务、电子商务以及运维管理,已逐步成长为国内的行业领跑者,现共有员工250余人。

上农信有三大产品体系:农易云、农易追溯以及农易物联网。农易云:为农民提供一站式的贴身云服务。

农易追溯:农易码是农易与国家编码中心共同研发定制的农产品追溯专用二维码。通过农易码实现对农产品的分段管理、全程追溯。掌握农产品的生产、加工、运输、仓储、销售所有环节的来龙去脉,确保“舌尖上的安全”。

农易物联网:拥有五大产品,包括大田物联网、水产物联网、果蔬和食用菌物联网、动物及动物产品物联网以及农机物联网,覆盖了农业生产、加工、运输、仓储、销售全产业链。农易物联网实现农业生产全面感知,采用泛在计算技术,协同决策,远程智能管理,为农民、企业、合作社、政府、市民提供全方位的智慧服务。

 

 

 

 

一分钟看懂物联网如何改变农业产供销

“物联网”——从官方到各行各业,近两年变得流行无比。在农村地区,农资电商、生鲜电商刚刚兴起,互联网才刚刚从城市普及到农村,农业圈的人对这个概念感到陌生、惊愕是很常情的事。

其实,物联网的概念早在1999年已经诞生:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。可见,它是对一系列技术集成,综合应用而生发出来的一个新领域。今天成为一股社会浪潮,每个行业共同的话题,自然是因为支撑的技术成熟到了一定程度,以及传统的生产方式变革的呼吁。

传统的农业生产方式需要改变,这一点已经成为农业从业者的共识。所以,今天大气候君抛开RFID、红外感应、GPS这些其他行业的概念,关注物联网在农业生产的应用,看似高大上的“物联网”一点也不疏远,其实就是我们施肥、打药、浇水、卖农产品的好工具,它已经实实在在发生着并改变着农业。

传统农业中,人们主要通过人工测量获取农田信息,往往消耗大量人力,而物联网通过使用无线传感器网络,就可以有效降低人力消耗和对农田环境的影响,获取精确的作物环境和作物信息。

农业物联网一般应用是将大量的传感器节点构成监控网络, 通过各种传感器采集信息,以帮助农民及时发现问题, 并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。

 

   种植

 

 

 

  物联网技术可以更准确地获取动植物信息。通过在农田、养殖场等安装传感器等设备,可以更准确及时地收集农作物生长信息、病虫害信息、空气温度、湿度、土壤水分、土壤结构等各种信息,并通过智能平台将信息及时告知农户,这样农户就可以根据提醒及时采取相应行动。

 

物联网技术可以实现远程支持。农户可以在物联网平台上查询当地的农业政策、市场行情等信息,有效解决信息不畅的问题。农户还能通过平台上的专家系统对作物的病虫害、长势等进行科学诊断与决策,从而提高农业的抗灾能力,降低农业生产的风险,提高农作物的质量。

 

   流通

 

 

 

  首先,物联网可以让农产品更容易“卖出去”。物联网可以连接农户和农产品经销商,让农产品经销商知道哪里的农作物成熟了、哪里的农作物品质好数量大,尽快制定收购计划。同样的,农户也可以通过物联网了解农产品的销路,选择农产品经销商,确定下一季度的种植计划,避免农产品丰收却卖不出去的状况发生。

 

物联网还可以加强农产品的供应链管理。物联网技术可以系统地收集农产品初加工、仓储、库存以及供应商、客户的数据,方便农产品经销商用标准化的方法存储、运输农产品,对农产品的供需和分销等进行科学有效的管理。

 

   销售 

 

传统的物流方式因为信息不对称、不能保障农产品的质量安全等问题,难以真正打通到个体买家的“最后一公里”。但是现在,这些问题都可以通过物联网来解决了。

物联网可以赋予农产品身份证。在农产品配送过程中,通过在农产品的包装上加上条码、二维码或射频识别标签,用读取设备扫描的方法,能够迅速方便地读取农产品所有的信息,如产地、质量、配送过程、配送人员等。这能大大提高生鲜农产品的配送管理水平,方便实施退换货等售后服务,有利于保障食品安全。

这对于农产品经销商尤其是生鲜电商、订单农业绝对是巨大的利好。

 

  案例丨农业物联网助力,80后青年经营农场年营收破千万

 

“农场温室湿度不足,要上水了,我要去看一下。”他边看手机里的警报信息,边匆忙离开。2月11日上午10点,河南洛阳城中心的一家茶馆里,原本和朋友一起喝茶的他,“腾”地一下从座位上弹了起来。

今年28岁的吴迪是洛阳乐活自然园连锁农场的总经理。80后的他爱穿熨烫整齐的灰色西装,头发也打理得一丝不苟。依靠手机打理500亩有机果园,其中包括40栋温室和近二百亩果树,吴迪企业的年营业额到了1000万元。

手机远程监控农作物生长

吴迪的乐活自然园连锁农场位于洛阳伊川县左家庄镇,距离洛阳市区80公里。因为道路翻修,一个小时的车程,开了两个小时还没到,吴迪有些焦急。“西瓜秧苗脆弱,不及时补水,后果很严重。”

下午两点半,吴迪赶到了农场。露天果园和普通水果园没太大区别,冬天,果树光秃秃的枝桠看起来有些萧索。果园边上,一排普通平房构成了办公区。

吴迪小跑到了果园一侧的西瓜温室,这里看起来更像是实验室:温室两侧安装了摄像头,顶上是柳条一样垂下的灌溉探头。温室的苗圃中间,插着两个仪器。打开灌溉设备,灌溉探头能喷出细密的水帘。

 

  吴迪介绍,温室全部是自动化作业,苗圃里的两个仪器用来检测空气湿度、土壤温湿度、二氧化碳浓度、植物新陈代谢能力,每10秒钟采集一次大棚内的数据,并上传至服务器,供后台进行数据分析。吴迪手机装着软件,可以随时接收服务器发来的信息。当天上午收到的警报,就是服务器发出的。

 

农场技术总监孙小峰告诉记者,这是一项农业物联网技术,仪器对作物生长数据进行实时采集,可以对农作物生长情况进行远程监控。在吴迪的农场,这样的温室有40多座。吴迪通过一个手机,就能控制整个农场。他摇着手机说,“我很享受这种运筹帷幄,决胜千里的感觉。”为了做这个物联网系统,吴迪前后投入了近200万元。而整个农场前后的投入则达到1200万元。吴迪说,“轻松的管理背后,是重投入。”

互联网寻客户“包养”果园

下午三点半,吴迪完成了温室灌溉,准备赶回市区,两个员工气喘吁吁赶过来拦住了他。 “农场出事了,两个来采摘草莓的顾客赖着不走,说要拆了我们的温室。”吴迪挠挠头笑了,“怪我,招来的客人太多了。”他转身赶到草莓种植区,两个顾客和工作人员在这里发生了争吵。

原来,这两个顾客属于QQ农场“玩主”。QQ农场的创意源于农场初创时期的销售困境。2011年,为了打动消费者,吴迪和很多农业种植企业一样,打“健康,有机水果”牌。但一个水果商的一句话点醒了他,“你说有机就有机啊,我又没有看着你种植,谁知道呢?”

吴迪想到一个主意:“让他们自己看着水果长大。”通过互联网,吴迪可以将水果生长信息传给客户,让客户对水果放心。“来农场‘包养’一片果园,成为农场‘玩主’,解决了消费者对产品的信心问题。”吴迪说。他将这种玩法称作现实版的QQ农场。

吴迪注册了微信、微博账号,他的微博,积累了上万粉丝,这都成为吴迪农场的潜在客户。每到农场里水果成熟时,农场里的“玩主”和采摘者就排成长队。通过互联网招来的客户,带动600多万元的销售。

风吹草动仪器就报警防盗

更令吴迪无奈的是偷盗,夜黑风高,附近村里的人来偷东西,农场的员工和外面的人里应外合,搬走了灌溉的水泵。吴迪报警以后,最后不了了之。

吴迪掀开工资表一看,“明白怎么回事了,员工一个月工资不到1000块钱。”加工资,没钱;不加工资,员工不好好干活,更没钱。这个恶性循环,怎么破?

“历史不是白学的,改革开放之初搞承包责任制很调动农民积极性啊。咱也试试。”于是,吴迪把大棚分包给农民管理,干得好,可以多承包,多抽成。大棚分包下去,丢东西的现象没了,员工还从家里牵来了自己的狗看农场,“现在园子里有八条狗。”

员工果粉是个24岁的女孩,高中毕业后去昆山打工,后来结婚生子回到洛阳老家。她现在负责三个草莓大棚,看幼苗叶子一耷拉,就给吴迪打电话“报警”,吴迪解释,大棚里有检测设备,真有问题仪器就会报警,不用担心。果粉不放心,还是不断打电话。

果粉每年的收入超过六万元,在洛阳当地是较高的收入。去年年底,吴迪的乐活自然园连锁农场年营业额突破1000万元,还将洛阳一个苹果生产基地和猕猴桃基地纳入旗下,以同样的模式运营。

 

 

互联网时代 智慧农业如何借力大数据谋发展

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大数据是指需要通过快速获取、处理、分析以从中提取价值的海量、多样化的交易数据、交互数据与传感数据。大数据核心技术是基于存储的计算,从本质上来说,大数据主要解决的是海量数据搜集、存储、计算、挖掘、展现和应用等问题。也可以将其简单归纳为三个层面:大数据的云存储(计算机资源虚拟化)、大数据处理(云计算模型)和大数据挖掘(各类算法库、模型库构建)。

从为用户服务角度,还应提供更多的应用功能:可视化交互分析引擎、提供启发式、人机交互、可视化数据挖掘新技术,海量数据挖掘高度人机交互功能;建立工作流引擎,为用户创建海量数据处理、分析流程提供图形化流程设计工具,自动执行用户创建的数据处理分析流程,提供资源调度及优化服务;提供open api功能,提供数据挖掘平台与第三方应用系统的扩展接口等。

农业是产生大数据的无尽源泉,也是大数据应用的广阔天地。农业数据涵盖面广、数据源复杂。关于农业大数据,顾名思义,就是运用大数据理念、技术和方法,解决农业或涉及农业领域数据的采集、存储、计算与应用等一系列问题,是大数据理论和技术在农业上的应用和实践。农业大数据是大数据理论和技术的专业化应用,除了具备大数据的公共属性,必然具有农业数据自身的特点。

通常所讲到的农业,实际上应涵盖农村、农业和农民三个层面,具有涵盖区域广、涉及领域和内容宽泛,影响因素众多、数据采集复杂、决策管理困难等特点。狭义的农业生产是指种植业,包括生产粮食作物、经济作物、饲料作物和绿肥等农作物的生产活动等,不仅仅涉及到耕地、播种、施肥、杀虫、收割、存储、育种等作物生产的全过程各环节,而且还涉及跨行业、跨专业、跨业务的数据分析与挖掘,以及结果的展示与应用,乃至整个产业链的资源、环境、过程、安全等监控与决策管理等。广义的农业生产是指包括种植业、林业、畜牧业、渔业和副业五种产业形势,均应该包含在农业大数据研究的范畴中。

前瞻产业研究院《中国互联网+智慧农业趋势前瞻与产业链投资战略分析报告》指出:基于目前农业信息技术主要应用领域和产生大数据的主要来源分析,大数据的主要应用领域包括以下几个方面:

一、生产过程管理数据

设施种植业、设施养殖业、精准农业等。提高整个生产过程的精准化监测、智能化决策、科学化管理和调控,是农业信息化的紧迫任务。

二、农业资源管理数据

土地资源、水资源、农业生物资源、生产资料等。我国农业资源紧缺、生态环境与生物多样性退化,要在摸清家底的基础上,进一步优化配置、合理开发,实现农业高产优质、节能高效的可持续发展。

三、农业生态环境管理数据

土壤、大气、水质、气象、污染、灾害等。需要进行全面监测、精准管理。

四、农产品与食品安全管理大数据

产地环境、产业链管理、产前产中产后、储藏加工、市场流通领域、物流、供应链与溯源系统等。

五、农业装备与设施监控大数据

设备和实施工况监控、远程诊断、服务调度等。在上述应用中,关键是农业环境与资源、农业生产过程、农业产品安全、农业市场和消费的监测和预测等。

六、各种科研活动产生的大数据

如大量的遥感数据,包括空间与地面数据;大量的生物实验数据,如基因图谱、大规模测序、农业基因组数据、大分子与药物设计等。

 

 

 

 

 

 

 

物联网带来农业变革?

  

IoT(物联网)技术实现了高度精准作物控制、有效数据收集和自动耕种,还注重水资源的高效管理,减少废弃物和降低成本等。现代化农场用IoT平台来远程监控土壤湿度、作物生长、智能收割机和灌溉设备。种植户在农场运作数据分析及天气信息等第三方服务的基础上,对农业生产有了新认识,从而做出更好的农业生产决策。总而言之,IoT技术正催化着一场传统农业的变革。

TracoVino

红酒酿造也参与了这场农业变革。德国公司MyOmega开发了一种太阳能IoT设备TracoVino,配合MYNXG控制器和相应的应用程序,帮助酿酒师提升红酒质量,优化工作流,远程监视酒庄。

 

 酒庄里的太阳能传感器平台能收集温度、空气土壤湿度、阳光和光强度等数据。也可随时安装其他传感器来监测叶子湿度、土壤酸碱值和营养情况等。传感器收集的数据会传送给控制器,酿酒师随时用智能手机就能获取。酒庄的情况如何,是否有虫害威胁,是否影响预期的产品质和量……IoT让“对症下药”采取措施成为可能。该技术目前在四个巴伐利亚酒庄进行试点。

Rowbot

 

  

当然了,农业变革不限于红酒酿造。乡村创业公司Rowbot开发了一组机器人,为玉米种植户们排忧解难。玉米种植的问题往往是作物增长过快,再加上农田遭遇的不确定性因素太多,常常无法按计划于当季施用氮肥——于是很多种植户不得不放弃这种玉米种植的最佳实践。该公司生产的机器人能协同作,根据玉米生长情况施用氮肥,同时收集数据,为当下以及未来的种植工作提供指导。

Deepfield Robots

Deepfield Robotics是德国博世旗下的创业公司,针对芦笋种植提供解决方案。芦笋的质量大大依赖于土壤温度。种植户一般用双面箔纸来控制温度:黑色一面吸引阳光,给苗床升温;白色一面反射光线,给苗床降温。为了适时降温或升温,种植户至少需要每晚测量一次温度。

Deepfield解释说:

这个问题好解决。我们的IoT系统可以频繁测量苗床温度,将数据储存在云端,随时随地都可以将信息及分析报告传送到前端界面。

2015年4月,他们在芦笋种植地里安装了10个IoT系统原型,虽然仅仅提供在云端储存温度信息的基本功能,但这仅仅是一个开端而已。基于跟“试点”顾客的交流、四次应用程序升级以及连续不断的后端优化,他们跟种植户紧密合作进一步升级解决方案。12周后,芦笋季结束之时,他们收获了22.5万公斤芦笋。

 Freight Farms

 

  Freight Farms革新了城市里的耕种方式,在改造后的集装箱里种植作物。货运卡车集装箱大小的创意种植棚装备齐全,满足各种种植需求,还得了一个雅名——“绿叶机器棚子(Leafy Green Machines)”。该公司的愿景是用IoT平台来实时监控作物的生长情况。种植户用LogMeIn的IoT平台Xively来远程监控作物,追踪温度、湿度、二氧化碳和作物生长等数据。如果任何指标超出理想范围,就会启动警报。从种植户那里收集的数据让Freight Farms能进一步提升自己的服务,更好了解这些种植户是如何使用他们的产品的。城市中的集装箱种植并不新鲜,但对于干旱地区而言,能充分提供水资源的集装箱无疑解决了一个农业种植的大问题。

 

OnFarm

OnFarm也是一个农业IoT技术平台,其软件几乎能整合从实时土壤湿度到天气、图片等任何供应商的数据,让种植户更加了解种植情况,指导他们做出有效的水资源、能源和人力等相关决策,提高农业产量和收益。总而言之,OnFarm让能帮助种植户监测、计划以及做出决策,减少技术使用的障碍,使技术发挥最大作用。

互联互通技术和数据信息对于农业未来至关重要,特别是对于减少水资源消耗以及满足人口带动的粮食需求意义重大。传感器、云计算和智能软件都在变革着我们认知中的传统农业的面貌。

 

 

解析影响物联网的四大因素 智慧农业成为处女地

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2016 全球分析师大会上表示,物联网是华为的重要战略方向。华为将继续在 ICT 领域的操作系统、终端芯片、网络接入、平台等关键投入和积累,而且会与合作伙伴一起推进解决方案与车联网、能源、制造和智慧家庭等行业的深度融合和创新。什么叫物联网?简单来说,「物联网概念 (Internet of Things)」是在「互联网概念」的基础上提出来的。小到一辆自行车,大到一艘航空母舰,都可以根据无线网络科学技术,或者插入微型信息感应芯片而把它「智能化」。物联网的核心是人机交互,透过语音、图像乃至你使用的信息使得机器能读懂你,之后自动、远程,精准地执行命令。而「物联网概念」运用极广,农业,城市公共安全、工业安全生产、环境监控、智能交通、智能家居、公共卫生、健康监测等多个领域。可以说,物联网概念几乎是新的工业革命。随着它逐步普及,各种家电,移动工具,甚至于诸多建筑都可以重新被改写。

2015 年,越来越多的公司进入「物联网」的逐鹿赛场中,这里面蕴巨大的需求和异常可观的利润。

去年,物联网的产值是 5917 亿美元。而按照保守 17% 的复合年增长率,物联网基础的终端设备服务就有价值 300 亿美元的产值,而整个行业将在 2019 年达到 1.3 万亿美元的市值。到 2020 年,我国物联网产业规模将达到 2 万亿人民币。

影响「物联网」的四大原因企业纷纷投入互联网,自然因为利润。英国牛津经济研究所根据研究表明。不少企业都纷纷投入物联网行业,不仅仅想开拓新市场,并且想追求更大的利润。而在 2016 年,风投投资「物联网」相关公司比往年高出两到三倍。而影响「物联网」蓬勃发展的主要有四个因素:货币数字化,互联网技术发展,专业平台完善以及网络技术的深入发展。而按照功能的不同,意欲进军物联网的企业,可以分为:数据计算存储服务商,平台服务商,数据分析服务商,面向个人、家庭、企业三类用户的行业应用服务商等。

在其中,云计算、大数据等关键信息技术是「物联网」的核心。在我国,云计算和云存储之所以发展得如火如荼,主要是这些数据是「物联网」载体的基础。企业根据这些信息,才可发展和存贮智能硬件科技趋势。

该数据来源自VERIZON物联网 2015 年比 2014 年同增领域

健康健康产业增长 26%。

智能家居增长 50%。

便携设备增长 58%。

城市智能基础设备增长 43%。

农业智能设备增长 33%。

交通工具增长 49%。

「物联网」的超级入口:可穿戴设备物联网时代,接入信息的设备量不断增加。在 2015 年,最为显著也最出风头的自然是便携只能设备。比如智能手表和以记录健康数据的设备,已经打入广大消费者群。在今年,便携智能设备依旧处于拼设备的时期,这就像早期的手机普及期间。IDC 数据显示,2015 年第三季度全球可穿戴设备销量同比增长 200%,总出货量达到 2100 万个。到 2019 年,全球可穿戴设备的年出货量将飙升到 1.26 亿个。

对企业来说,设备本身不值钱,透过设备获得数据才是核心。依托人工智能算法,采集数据并分析,把人体感知和记录数据扩大到数据上。而在相当长时间,可穿戴等智能设备将会逐渐成为物联网最大消费类产品,联网、交互是核心。而在可穿戴智能设备后端的人工智能、云端运算可以说是区分物联网企业的技术壁垒。

「物联网」的主力:智能家具领域智能家居以住宅为平台, 对家庭为载体,通过互联网和无线数据通信业务,对家庭的信息、电气、建筑环境甚至安全隐私进行控制管理。智能家居目前是热门,尤其是四合一智能家庭网关。用芯片 IP、工具和软件 IP 拓展家庭健康、娱乐、安防和家居自动化等业务,提升运营商 ARPU 值。

而其中,连接家庭、企业,甚至政府用户的安防也是一个新的开发点。物联传感无线智能家居系统也可以扩展双向通讯技能,使安防报警,完成相应的实时监测及反馈控制等通讯的模块可以通过无线接入到智能家居系统。

「物联网」的侧攻:交通是永远的刚需现阶段。物联网的基本技术为 RFID 与传感器网络技术。RFID 是射频识别,具有车辆通信、自动识别、定位和远距离监控等功能,是物联网的基本感知和识别技术之一,在移动车辆的识别和管理系统方面有着非常广泛的应用。「物联网」的刚需有两种,一种是家庭和公司客户的需要。汽车车主和家庭用户已经成为物联网行业的下一个主要客户群。车主需要车辆,行人,道路,城市之间的智能交通物联网和综合交通信息,而无论是新型维修保养系统和新型救援服务系统,都是今后的客户新需要。

与此同时,城市交通的发展也需要融合智能交通技术以及人工智能,运用于交通管理、信息服务和车辆控制等智能交通领域。而智能读表,智能停车、物流跟踪和智慧城市,政府也会开启全新商业机会。密西根科技大学提出将无线传感器网络用于智能交通,并对节点间组网及信息交互进行了仿真与试验;K.Xing 等人提出基于无线传感器网络的高速公路安全预警新方法,很好地迎合了 ITS 大会所提出的「零伤亡,零延迟」的目标。而日本首相安倍晋三表示, 到 2020 年, 日本将会广泛部署先进的物联网系统, 实现智能设备的互联互通。

「物联网」的处女地:农业我国物联网技术已经融入到了纺织、冶金、机械、石化、制药等工业制造领域。目前在工业,已经可以做到用互联网监控并管理生产链、物资供应链。但农业发展却落后一步,而农业的最终目标是实现现代化生产,比起前几者的发展,物联网在农业领域正在开始缓慢布局,还有一段漫长的路要走。

2014 年,中国物联网产业规模就已经达到 5800 亿元,同比增长 18.46%。但显然,物联网整个行业依旧在布局并借机构建平台。Apple 有了 HomeKit, Verizon 有了 ThingSpace, Google 有了 Brillo, IBM 有了 Watson,而 Cisco 有了 Jasper。物联网最大且实在的问题是技术性障碍。对中国企业来说尤甚。

传感器及数字广告牌等设备可以追赶,但相比技术壁垒,软件层面仍处于昂贵且不稳定的阶段,因此目前只有大企业负担的起高昂投资研发费用。但是技术普及总有一日到来,如今是赶顺风车还是当一个吃螃蟹的人。也要看企业在五年后自己想在智能家居、车联网、能源物联网及消费品行业的野心。
[消息来源:TECH2IPO]

 

 

 

 

 

 

未来智慧农业市场规模将达184.5亿美元

 

根据一份新发布的报告显示,以应用(硬件和网络平台以及服务)为基础的智慧农业市场有望从2016年的90.2亿美元达到2022年的184.5亿美元的规模,年均复合增长率13.8%。

对农业新技术的进一步采用和全球对食物需求的上升是该市场增长的主要驱动力。连接技术运用于精准农业、畜牧业监测、渔业、智慧温室等领域。诸如云计算、ZigBee无线通讯技术、无线感应网络以及其它的连接技术可以帮助提升产量产能。云计算提供农场土地的实时数据,以协助规划、购买、存活管理、种植、收割等。感应器、灌溉控制、可变速率技术(VRT)以及其它技术可以帮助减少投入并提升土地的产出。

GPS/GNSS有望占据2015年智慧农业中硬件和网络平台市场中较大份额。GPS用于拖拉机导航、可变速率技术、土壤条件监测、畜牧养殖跟踪等。GPS技术提供多项优势,诸如将重叠操作和喷施隔离的范围最小化,减少肥料使用,降低化学农药开支,并确保对环境的影响降到最低。

精准农业应用有望占据智慧农业市场应用领域最大市场份额。智慧农业优化农田使用效率以及使用中的操作。精准农业帮助种植者将农田进行区块划分,根据不同区块进行不同操作,以最大化产

系统整合器由于在硬件软件设备整合中具有重要作用,所以在农业服务领域占据最大市场规模。系统整合期也用于解决问题以及诊断农业管理解决方案,而这也用于开发软硬件设备相关的新概念。

2022年北美有望占据最大的市场份额,亚太地区在该预测期间有望取得最高的复合增长率。北美地区是精准农业操作的先驱者之一。受到技术的不断改进,设备售价的降低,社交媒体的运用以及在线媒体的传播等因素,北美地区对连接技术的使用目前正在不断增长中。

该领域的主要公司包括约翰迪尔(美国)、Trimble(美国)、Ag Junction(美国)、Raven(美国)以及AGCO(美国)。这些公司采用不同战略攻占市场,例如新产品开发、合作、业务扩张等。

 

 

 

 

智慧农业让物联网当上“大管家”

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大棚内湿度不足,电脑就会自动发出指令打开喷滴灌系统,对棚内作物进行喷灌;光照不够,系统又会控制大棚周围的隔光膜自动卷起来……近日,笔者来到浙江省桐乡市石门镇周墅塘村的华圣铁皮石斛种植基地,50余亩种植园内看不到一个工作人员,通过物联网技术的相关应用,整个园区实现了高度智能化管理。

基地负责人平建国介绍,今年是铁皮石斛种植的第三年,产品也将进入丰产期。为了提升基地管理水平、加强产品质量,该公司于2013年引入了 “智能农业管理系统”。现在,整个种植园的日常管理仅需3名负责操作设备的技术人员。

在铁皮石斛种植大棚内,笔者看到,每一块种植区域都安装了空气、土壤等各项环境指标的监测设备,电子显示屏上实时显示着棚内温度、湿度、空气中二氧化碳含量以及光照强度。一旦棚内环境发生变化,监测设备就会自动预警并进行处置。此外,每个大棚内还安装了高清监控设备,技术人员通过办公室里的LED显示屏,轻点鼠标就可实时远程查看园内所有动态。

平建国说,引入“智能农业管理系统”的好处还不止这些,由于这套系统是开放式的,第三方群体也同样能实时监测到产品的实际生长情况,这一功能,可谓一举多得。

浙江科技大学的客座教授李振华是华圣铁皮石斛有限公司聘请的合作专家。前两天,种植园内的工作人员正对首批丰产的铁皮石斛进行采摘。通过智能系统,远在江苏的李振华无需亲临现场,便可在工作人员采摘的同时,进行远程指导,避免采摘过程中出现问题。

除了专家、教授远程指导培育种植,通过网络,订购了铁皮石斛的客户同样也能用这套系统实时监测产品的实际生长情况。平建国说,如此一来,亲眼看到生长、采摘情况的消费者对产品质量也能更加放心。
[消息来源:山西农民报]

 

 

 

 

不仅限于智慧城市,低功耗广域网络也在改变农业生产方式

农业在地域上分布较广,实现智慧农业的话广域通信技术的是必需的。低功耗广域网络在智慧城市多个场景中已有落地方案,不过,在智慧农业的大量场景中,低功耗广域网络有发挥的舞台,本文通过多个场景案例,探索低功耗广域网络给农业生产带来效率的提升。

此前,我们更多探讨低功耗广域网络(LPWAN)在抄表、管道监测等智慧城市的应用,实际上,低功耗广域网络应用范围远不止与此,未来其将与我们生活息息相关。今天,我们将探索一下低功耗广域网络在农业领域的应用,用几个典型案例来展示低功耗广域网络如何提升农业生产的效率。

全球人口的增长以及食物消费习惯的改变,给农业带来很大压力,促使该产业从业者生产、保存食物的效率更高、更有效地使用如淡水这样珍贵的资源。世界上大量的淡水都用于农业,但接下来的气候变化将会使淡水供应的可预测性大大降低。

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农业大约占据了全球用水量的70%左右,不过,发展中国家人们的饮食结构发生了变化,提升了对含水量较高的食品的需求,如肉类和奶制品需求增加,且这一比例仍将继续增加。若生产效率不提升,农业用水需求预计会增加45%——换句话说,到2030年,每年要新增1.4万亿立方米水的需求。(来自福布斯的调研数据)

水源保护

节约用水的一个有效的方法是使用更多先进的灌溉系统——改变水的时间和空间的分布。为了实现智能灌溉,我们需要土壤湿度传感器系统,不过,由于农田在地域上分布较广,实现智能灌溉的话广域通信技术的是必需的。一个小型的湿度传感器,配上一个广域窄带射频通信模块,该模块支持20年电池寿命,且能够与数公里外的中心节点直接通信,远程控制水流电磁阀门,可以达到灌溉管理目标,智能化地调节水量供需。

用水量和农产品产量自然具有一个正向的函数关系。一个众所皆知的事实是,全球相当一部分比例的食物无法送达到终端消费者手里,而在中途腐烂掉,因此,减少食物腐烂在一定程度上也能减少节约用水。

减少食物腐烂

很多原因导致大量的食品无法到达你的餐桌。第一个原因是一些新鲜食品在运输过程中并未正确处理,比如冷链运输环节中的破坏。能够嵌入到托盘或容器中的低成本广域传感器可以在冷链运输中问题出现之前即能及时给出告警,让货主在合适的时间做出反应并保护食物。

低成本、广域窄带传感器可以大大减少冷链运输中的食品腐烂、降低成本并提升效率。性对于宽带解决方案来说,采用广域窄带解决方案可实现广覆盖,并获得更好的可扩展性,广域窄带技术仅使用很少中继器,因此是更加低成本高效的方案。

病虫害控制

为了有效地获取健康食品,一个重要的事情是控制病虫害环境,如鼠患。一款联网的捕鼠器听起来可能是一个玩笑,然而事实上,它可以监控和维护农作物方面提供有效的管理手段,并大大降低成本。想象一个场景:农场主将捕鼠器运营外包出去,给运营者按月付费,从而维持一个无鼠患的农田环境;而捕鼠器运营者需要专门的人员定期检查设备,以保障捕鼠器正常运行。

然而,捕鼠器运营者可以使用广域窄带连接方案来远程监控捕鼠器的状况,而不用每次人工检查所有捕鼠器,那么,捕鼠器运营者可以开辟一种新的运营模式。在这种新的模式下,他们完全可以实现几乎不用人工检查也能提供更高质量的服务,且减少运营成本。这一案例对双方来说是一个双赢的场景。农田管理者可以采用如SigFox、LoRa、NB-IoT此类基于低功耗广域、窄带网络方案,来实现此种将捕鼠器联网的新奇的解决方案,我们可以发现,这一方案并不需要本地网关来连接终端,终端是基于SigFox、LoRa、NB-IoT基础设施实现连接的。

控制用水量、减少食物腐烂以及保持健康的种植环境,对于有效率的食物生产至关重要。不过,一些其他无线传感网络的应用,也能直接提升产品的生产,例如牛奶生产。

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牛奶生产

世界上牛的数量将要突破10亿头大关,源源不断地提供牛肉和牛奶。然而,奶牛恰当的受精时机对于牛肉和牛奶的有效供给至关重要,错过时机可能将损失至少一个月的产量(可能损失超过8%的年产量)。当奶牛群进入受孕期时,它们比平时更加活跃,运动量更大,这些变化可以通过加速计来跟踪。给每一个奶牛配备一个低功耗广域、窄带传感器的投资回报绝对是非常明显的,因为其回报是来自于牲畜带来的产量增加。类似的传感器也能监测动物的其他重要信号,尤其是抓取牲畜疾病早期的一些信息,帮助牧民提升牲畜健康。

以上是几个简单的例子,说明在低功耗广域网络下,窄带传感器如何低成本地提升农业的产出,减少粮食腐烂、改善牲畜健康状况并提高农业生产效率。从我们熟悉的抄表、烟感,到农业生产,低功耗广域网络技术的应用为这些领域带来很多创新。