什么是农业自动化?

通过使用传感器收集环境和机器数据，为农民提供明智的决策，以改善他们工作的各个方面，无论是牲畜还是农作物，这就是农业自动化。最终目标是提高作物的质量和数量，同时减少浪费和优化人力使用。

为什么我们应该在农业工作中使用传感器系统?

一个字：数据。这些传感器最显着的优势是它们可以收集的大量数据。从天气条件到土壤质量再到作物的生长过程，收集相关数据可以改进作物生长规律。

毫无疑问，农民最了解农作物和他们的土地，但有时问题可能是隐藏的和不可预测的，而传感器系统可以提供帮助。

这些传感器全天候 24/7 监控整个系统，为农民提供必要的数据。这有助于做出明智的决策，从而帮助农民更好地进行成本管理、减少浪费和因生产过剩而节约用水。

联合国预计，到 2050 年世界人口将达到约 97 亿，这将使全球农业产量从 2010 年到 2050 年增长 69%。为了满足这一不断增长的需求，农民将不得不借助农业自动化解决方案来增强他们的生产力。农业自动化已准备好将农业的未来推向新的高度。农业自动化在许多国家已经成为农民的普遍现象，尤其是中美等大国，并将很快成为印度的标准做法。

在下面了解有关传感器如何对农业有益的更多信息。

气候

由于天气是我们无法控制的少数因素之一，因此气象站可能是最受欢迎的智能农业设备。

气象站与温度和湿度传感器相结合，在智能农业监测环境条件方面发挥着重要作用。它们提供的测量可用于绘制气候地图，从而选择合适该地的农作物。还可以通过将 API 集成到传感器系统网关中来直接预测天气，以应对不良气候条件并采取预防措施。

土壤

需要一些非常广泛且重要的传感器来了解土壤的特性。土壤的各个方面可以通过多个传感器进行测量，即：

光学传感器：这些传感器使用光来测量土壤属性，并已被开发用于确定土壤的粘度、有机质含量和水分含量等数据信息。

电化学传感器：这些传感器提供有关氧气、二氧化碳和其他主要气体的含量以及pH值和土壤养分水平的信息。传感器电极穿透土壤以检测土壤中的特定离子。测定必需营养素可以为作物生长创造最适宜的条件。

电介质传感器：这些传感器评估土壤中的水分含量。一旦我们知道了土壤中的水分，作物就能得到更好的灌溉。这将带来更好的水资源管理。电介质传感器也可以用来确定土壤的pH值。

农药

虽然农药对于保持作物无虫害是必要的，但控制农药的用量更加重要。杀虫剂过多可能对植物有害并污染土壤和水。同时，过量使用同一种农药，害虫会产生抗药性，迫使农民使用更多剂量的杀虫剂。

图像捕捉传感器已被证明是廉价的，但同时也是一种非常有效的害虫检测方法。根据图像，农民可以确定虫害区域，并通过在特定位置喷洒适量的杀虫剂或采用其他措施来将其清除。

气体传感器是另一种检测害虫的流行方式。植物在受到压力时会释放特定的挥发性气体，释放的化合物因不同物种而异。因此，可以事先研究害虫侵袭释放的化合物，可用于识别此类害虫并进行防护。

牲畜跟踪和溯源

就像用于监测土壤的传感器一样，一些设备可用于监测牲畜。连接到动物的物联网传感器可以提供有关它们的健康、运动和物理位置的信息，同时GPS 卫星用于确定纬度、经度和高度。

此外，管理员还可以使用“电子围栏”来管理他们的牲畜。这是一种基于位置的服务，可在动物离开其指定区域时发出警报，这也降低了人员看管的成本。

然后将从所有不同传感器收集的数据进行分析和可视化之后可用于进行其他管理。这些数据被传输到物联网仪表板，后者实时收集数据并将其转换为人类可读的形式。实时收集的数据有助于农民做出明智的决策。

农业自动化的特点

(1) 自动灌溉土壤

印度许多地区由于缺乏淡水，必须合理使用灌溉用水。放置传感器来检测土壤中的水分将有效利用水资源并提高作物产量。该系统由一个水泵组成，将根据传感器提供的有关湿度、温度和湿度的数据喷水，这有助于节水。

土壤提供作物生长所需的养分。土壤的化学和物理特性，如水分含量、温度、氮、磷和钾含量，严重影响农作物的产量。如果缺乏这些养分，农民就需要施肥，但施肥的量总是比理想值或多或少。因此，氮、磷和钾传感器用于监测土壤营养状况，以便在需要时按适量施肥。

无人机配备了传感器和摄像头，用于成像、测绘和测量使用。分为陆地和空中无人机。地面无人机是在轮子上勘测场地的机器人。另一方面，空中无人机是可以远程控制或可以通过软件编成的飞行计划自动飞行的飞行机器。可以从无人机收集的数据中获取有关作物健康、灌溉、喷洒、种植、土壤和田地的分析。无人机调查并收集数据后，将它们带到附近的实验室进行处理。

温室农业有助于增加蔬菜和水果的收成。温室通过人工干预的方式控制环境参数，但这也造成生产损失、能源损失和更多的劳动力成本，且效率底下。借助物联网构建的智能温室可智能监测和控制气候，无需人工干预。使用不同的传感器测量环境参数，对温室环境进行自适应管理。

根据天气、土壤数据等信息进行作物预测，对于农民决定作物生产计划具有重要意义。为了预测作物的产量，传感器收集有关土壤、温度、压力、降雨量和湿度的信息。所有这些数据都在仪表板上收集并进行分析，供农民决定生产哪种作物。

作物传感器

近几个世纪以来，印度农民在施肥和喷洒过程中遵循一套约定俗成的程序，而无任何指南。

作物传感器的发展将改变这种情况，当地农业大学或研究机构向农民提供有关所有农场和农民通用的剂量和施药方法的信息，传感器提供有关农场所需营养的确切数量和施药位置等信息。这样既节省了大量的肥料，又节约了宝贵的土壤资源。

垂直农业

农业中的“摩天大楼”将成为增加单位面积农业产量的未来。随着土壤肥力水平的下降和城市化程度的提高，明天的耕地将比以前更加昂贵。这意味着食物将变得更加昂贵，普通人无法负担得起。

为了避免这种情况，使用无土培养基和使用人造光的垂直耕作技术是未来。这项技术将降低成本，生产更多作物，保护作物免受恶劣天气的影响，最终生产出更安全、更健康的食品。

农业机器人

整地、除草、中耕、水果收获将很快实现自动化。农业机器人将取代体力劳动，并使农业流程自动化。 

机器人集群

想象一下数百个嵌入传感器的农业机器人，收集农场的实时信息。收集到的数据会共享到云端，并生成关于水分过量、营养缺乏和更多农场问题的自动分析报告。

机器人集群已经在以色列农场进行试验，将彻底解决农业中许多困扰已久的难题。例如，一家名为 FENDT 的全球技术公司正在开展一项名为 MARS 移动农业机器人集群的项目，这是一项由欧盟资助的农业机器人领域的研究。

自动拖拉机

启用 GPS 定位技术的自动驾驶拖拉机将有助于减少农业中的人为错误，这在当今非常重要。

在印度，90% 以上的农场都是小而分散的，驾驶拖拉机需要一定的技能。随着城市化进程的加快，印度农村对拖拉机驾驶员的需求异常旺盛。

自动驾驶拖拉机可以解决这个问题，农民可以远程导航。New Holland、John Deere 和 Mahindra 等所有主要拖拉机公司都在投资这项技术。很快印度农民就能在农场使用遥控自动拖拉机。

奶牛健身追踪器

健身追踪器彻底改变了人类的健康状况，因此，印度的一家初创公司 (StellApps) 为奶牛推出了专属健身追踪器。该技术使用物联网功能来跟踪奶牛的睡眠时间、进食和跛足期，以帮助农民做出明智的决策。

农业大数据

收集大量农业数据、解读数据并做出实时决策，将使农业实现更快增长。通过数据分析和知情决策，将确保措施的一致性、可靠性和准确性。诸如植物高度和与植物寿命的相关性等信息可以提供有关特定农场需要注意的重要信息。

结语

将上述技术引入印度农场中进行使用并让农民负担得起是成功的关键。

随着农业技术、研究和快速现代化的发展，预计到 2025 年上述技术将成为印度的主流，并在 2030 年为印度农民带来经济上的巨大收益。

技术使印度的许多行业受益，在传感器系统和智能农业的帮助下，农业企业也应该从中受益。在农业业务中实施农业自动化可以带来积极的变化。

让我们期待最好的结果……

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