導讀:為了在提高產量的同時盡量減少資源使用,全球農民正在轉向物聯(lián)網(IoT)和精準農業(yè)實踐。
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面對世界人口的爆發(fā)式增長、耕地和自然資源的不斷減少,以及氣候事件的日益嚴峻,農業(yè)部門正承受著巨大的壓力。為了在提高產量的同時盡量減少資源使用,全球農民正在轉向物聯(lián)網(IoT)和精準農業(yè)實踐。本周,來自Agrevolution公司的Munir Hoffman博士和Andreas Heckmann博士就物聯(lián)網土壤監(jiān)測等智能解決方案如何提高農業(yè)效率、幫助應對全行業(yè)挑戰(zhàn)進行了深入探討。
1、給我們講講Agrevolution公司,你們的產品和愿景是什么,客戶是誰?
Agrevolution公司的目標是在全球范圍內開發(fā)、制造和銷售我們的兩個核心產品:首先是CLIMAVI,它是一個能源自給自足的物聯(lián)網無線傳感器網絡,該網絡可以測量不同深度的土壤水份和溫度以及地面溫度、降雨量和相對濕度(風速可選);其次是FARMALYZER,它是基于CLIMAVI數(shù)據(jù)以及衛(wèi)星、地面和機器數(shù)據(jù)的,以及基于流程的數(shù)字化智慧農場管理解決方案。FARMALYZER為客戶提供特定的決策支持,以在氣候風險增加的情況下實現(xiàn)長期農業(yè)可持續(xù)發(fā)展和更高的盈利能力。
通過這些產品,Agrevolution將氣候智慧農業(yè)(CSA)愿景轉變?yōu)楝F(xiàn)實世界的農業(yè)實踐。我們的客戶是各種類型種植者(耕種、苗圃、種植園、園藝),以及農業(yè)咨詢和農業(yè)供應鏈中的其他參與者,如種子公司和化肥公司等。
2、農業(yè)部門面臨哪些挑戰(zhàn)?
為不斷增長的世界人口提供充足的食物,是農業(yè)部門的一個關鍵挑戰(zhàn),特別是在氣候變化情況下。例如,盡管德國以其穩(wěn)定的氣候而聞名,但在2018年,特定領域的產量損失高達100%。這表明農業(yè)已經受到日益加劇的極端氣候的嚴重影響。
與此同時,通過其“從農場到餐桌”戰(zhàn)略,歐盟設定了雄心勃勃的目標,即到2030年將二氧化碳排放量減少一半——與1990年的水平相比。同樣,我們將面臨磷和化石燃料資源資源的萎縮。氣候智慧農業(yè)(CSA)是一項關鍵戰(zhàn)略,它使農業(yè)實踐適應不斷增多的極端氣候,同時減輕氣候對農業(yè)的負面影響。
3、你如何看待物聯(lián)網和精準農業(yè)在應對這些挑戰(zhàn)中的作用?
全球農業(yè)科技市場以12.8%的復合年增長率增長,預計到2021年將達到約55億美元。通過合并數(shù)據(jù)源并使用物聯(lián)網等新技術,農場活動每公頃可以產生約100,000個數(shù)據(jù)點。然而,需要將這些數(shù)據(jù)轉化為可操作的見解,從而以更少的資源(如每公頃化肥、水和能源)實現(xiàn)穩(wěn)定且更高的產量。最終,這將帶來更高的盈利能力和長期可持續(xù)性。
4、為什么持續(xù)的土壤監(jiān)測很重要?利用土壤數(shù)據(jù),農民可以通過哪些方式提高農業(yè)效率和作物產量?
植物的生長很大程度上受水分和養(yǎng)分制約,而這兩者在很大程度上是由土壤決定的。了解這些資源的供應對管理土壤——植物系統(tǒng)至關重要,從而優(yōu)化植物生長并最大限度地減少資源的使用。我們的傳感器可監(jiān)測不同深度的土壤濕度,從而可以評估土壤的總供水量。將這些信息與土壤溫度和其他土壤特性的數(shù)據(jù)結合起來,我們就可以建立養(yǎng)分供應模型。
此外,我們的傳感器也可測量地面上的微氣候,然后再將其與衛(wèi)星數(shù)據(jù)一起輸入到我們的內部AI混合模型中,以量化資源需求。從經濟角度評估供求之間的差異可以為季節(jié)管理決策提供基礎。
5、為什么需要無線物聯(lián)網傳感器來收集微氣候和土壤數(shù)據(jù)?
天氣,尤其是每個田間地頭的微氣候對產量和作物生長有著巨大影響。想想非生物風險,比如干旱和養(yǎng)分供應,或者生物風險,比如植物疾病。所有這些風險都與土壤和植物冠層的微氣候有關,并且這些情況在整個季節(jié)以及每個田間都在迅速發(fā)生變化。具體而言,在園藝和果園中,你想要獲得最佳質量,就需要盡快了解相關參數(shù)。
如果想要獲得這些預測系統(tǒng)和節(jié)省資源的決策支持,則需要一個自主的監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)可以幫助你識別潛在風險及其風險對每塊田地產量和質量的影響。這些風險只能通過土壤傳感器來識別,因為它們能夠提供決定植物生長資源可用性的基本信息,例如水。因此,像CLIMAVI微氣候傳感器這樣的物聯(lián)網解決方案對于氣候智慧農業(yè)系統(tǒng)至關重要。
6、在這種情況下,無線連接的要求是什么?
農村農業(yè)中的無線傳感器網絡需要能源自給自足,并且?guī)缀醪恍枰S護。此外,在耕土地上常常缺乏網絡連接。因此,低功耗廣域網(LPWAN),特別是基于MIOTY的解決方案是這個用例的完美選擇。它們可以將數(shù)據(jù)從傳感器節(jié)點發(fā)送到5公里以外的網關,并且無需更換電池即可運行數(shù)年。
為了獲得最佳性能,你需要在安裝硬件之前先規(guī)劃網絡。我們?yōu)榭蛻籼峁┤娴木W絡規(guī)劃服務,其中包括網關和田間傳感器的最佳位置?;贚PWAN的解決方案和硬件需要適應你的具體使用情況,因此你應該仔細查看物聯(lián)網提供商的產品及服務介紹。
7、從你的角度來看,是什么讓MIOTY技術/ MYTHINGS成為正確的解決方案?
MIOTY是迄今為止市場上最先進的LPWAN技術,它是為要求苛刻的工業(yè)應用而開發(fā)的。MIOTY的專利電報拆分(TS-UNB)技術即使在擁擠的頻譜中也能實現(xiàn)最低的數(shù)據(jù)包錯誤率,并且運行時不受其他網絡的干擾。通過這種方法,每個網絡可處理超過100萬臺設備,并且每天最多可處理150萬條消息。TS-UNB提供了工業(yè)和農業(yè)使用案例中所需的穩(wěn)健、可擴展和移動的物聯(lián)網連接。MIOTY還使客戶能夠運行自己的網絡,并在現(xiàn)實世界中利用物聯(lián)網的優(yōu)勢,而不僅僅是在實驗室中。
BehrTech通過MYTHINGS為MIOTY LPWA網絡提供了一個先進的管理平臺,以實現(xiàn)大規(guī)模的設備管理、云/后端集成和網絡故障排除。與其他低功耗廣域網技術相比,我們看到了MIOTY和MYTHINGS平臺的巨大優(yōu)勢。
8、你如何看待精準農業(yè)的發(fā)展趨勢?
在利用遙感(水分脅迫、葉面積指數(shù))或機器(單位面積產量和能源消耗)監(jiān)測特定數(shù)據(jù)方面已經取得了很大進展。然而,我們可以看到,這些技術的早期采用者近年來已放棄了這些技術,這僅僅是因為他們被淹沒在無法提供可行見解的大量數(shù)據(jù)中。(來源物聯(lián)之家)只有當與其他數(shù)據(jù)源集成,分析并轉換為可用于農場主和農場內所有機器的可理解輸出時,許多收集的數(shù)據(jù)(甚至是產量圖)才會變得有用。這樣,精準農業(yè)不僅提高了資源效率,而且也提高了農民的生產力。
我們相信,通過CLIMAVI和FARMALYZER軟件包,我們提供了完美的工具來收集所有必要的數(shù)據(jù),以提供有意義的決策支持,同時使農民能夠輕松、高效地實施精準農業(yè)實踐。鑒于氣候變化和極端天氣帶來的挑戰(zhàn)日益嚴峻,毫無疑問,精準農業(yè),特別是針對特定地點的土壤、氣候和管理互動的開發(fā),是農業(yè)發(fā)展的前進方向。