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物聯網應用於農業

 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

此篇文章是Maria Aleksandrova2018610日發表於IOT Zone

其篇名為IOT in Agriculture, Five technology uses for smart farming and challenges to consider.

作者非農業領域人員,他提出物聯網於農業之應用,由不同觀點也可以學習一些農業圈內未考慮事項。此篇文章內容介紹如下。

物聯網目前已連結至各種領域,自健康至服飾,家居自動化,汽車與運輸,智慧城市與工業等等。物聯網與其連結設備,加上自動化也可以應用於農業。

在過去數十年,許多技術已流轉應用於此產業,使農業成為更加的工業化與技術導向。生產者對農業與畜產更能掌控,對產量更能預測,效率更高。

智慧農業是什麼﹖What is smart agriculture

對於現代化農業,有許多方式可以表達。其中一個定義就是將IOI應用於農業,但是產業物聯網已有許多應用例子,農業物聯網仍是處於研發狀態 。

一、物聯網對智慧農業的五項幫助

1.      收集數據

藉由智慧感測器,收集大量數據,例如氣候狀態,土壤性狀,作物生長狀態,土壤性狀,作物生長狀態,動物健康等。這些數據可用以進行追蹤收產狀態,人員工作效率與設備性能等。

                                   benefits-of-smart-farming

2.      更佳的生產流程控制與降低生產風險

由於可以預期生產的產量,因此可以進行更佳的生產規劃,因此可避免市場供應市場數量過多。

3.      成本管理與減少廢棄物

因為可以掌控生產流程,因此可降低風險與減少損失。

4.      藉由生產自動化以增加企業生產力

  經由智慧化設備,可進行生產過程管控。例如灌溉給肥與病蟲害防治。

5. 促進生產的產量與品質

  由於自動化生產,對於生產,對於生產過程得以掌控,因此增加產量與提升品質。

 

二、物聯網應用於農業

1.  監測氣候狀態

藉由農業氣象站與各型智慧化感測器,放置田間以收集各種數據再傳送至雲端,用以進行精準生產。

2.      溫室自動化

                                               https://s6.easternpeak.com/wp-content/uploads/2018/06/paprika-2345580_960_720-1.jpg

 

3.      作物生產管理

    感測器放置田間,收集的數據包括溫度、雨量、葉片水潛勢、作物健康狀態等。

                                 https://s9.easternpeak.com/wp-content/uploads/2018/06/1111.jpg

4.      畜舍動物監測與管理

    在動物身上裝置感測器以監測其健康與生長狀態。包括其體溫,活動性,攝食養份,健康指標等。

                            cattle-monitoring-and-management

5.      農產生產力管理系統,End-to-End Form Management Systems,用以進行農業生產規則。

 

 

                       cropio-farm-management-system

三、物聯網農業五項考慮因子

       物聯網於農業的應用是無所限制,有許多智慧化設備可以使用於農業。

       但是建立農業物聯網並不是容易的事。在建立智慧農業之前必須考慮以下影響因子:

1.硬體(Hardware)

  首先要依據使用目的的選擇使用的感測器。感測器的性能決定了物聯網系統是否可用。

2.(Brain)

  每一個智慧農業的核心技術就是數據分析。單純的數據收集並無意義,因此智慧農業必須是具有數據分析能力,有預測性的數理能力,也包括機器學習。才能自收集的數據以得到有用的知識。

3.維護(Maintenance)

 以感測器為例,放置田間容易受損。因此所有硬體設備需要耐不利環境而且容易維護。感測器要容易更換。

4.移動性(Mobility)

 智慧農業設備使用於田間,其訊號必須以遙距傳輸,每一連結設備必須能自動操作,以無線設備傳輸訊號至其他設備。數據必須傳送至伺服器。

5.結構, Infrastructure

必須具有堅固的內部結構以保護智慧農業設備。此內部結構必須具有安全性,確保他人無法入侵系統以竊取資料或是竄改控制策略等。