在美國(guó)，越來(lái)越多的公司使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將智能和傳感“植入”產(chǎn)品，使得普通的設(shè)備有能力感知、學(xué)習(xí)并與環(huán)境互動(dòng)，這些設(shè)備有的還參與到了“機(jī)對(duì)機(jī)”的交流。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)讓美國(guó)農(nóng)業(yè)在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害、病蟲害、畜禽疾病等方面表現(xiàn)優(yōu)異，其提高產(chǎn)量、增加產(chǎn)出效率的效果十分明顯。
物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用范圍和成效
“物聯(lián)網(wǎng)”的概念讓互聯(lián)網(wǎng)不僅專為方便人類利用電腦在全球網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行交流，它也成為一個(gè)平臺(tái)讓設(shè)備與它們周圍的世界進(jìn)行電子交流。數(shù)據(jù)在設(shè)備間傳送，為實(shí)現(xiàn)不同目的被共享和重復(fù)使用，形成一個(gè)充滿信息的世界。
美國(guó)華盛頓無(wú)黨派智庫(kù)信息技術(shù)創(chuàng)新基金會(huì)高級(jí)分析師丹尼爾·卡斯特羅對(duì)記者說(shuō)，在全球范圍內(nèi)，美國(guó)在利用物聯(lián)網(wǎng)科技促進(jìn)智能、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)上處于領(lǐng)導(dǎo)地位。就覆蓋主體而言，美國(guó)農(nóng)業(yè)軟件公司OnFarm創(chuàng)始人和首席執(zhí)行官蘭斯·多尼(LanceDonny)表示，美國(guó)大農(nóng)場(chǎng)采用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量相對(duì)更多。研究顯示，美國(guó)大農(nóng)場(chǎng)對(duì)技術(shù)的采用率高達(dá)80%。而對(duì)于小農(nóng)場(chǎng)而言，由于設(shè)備的安裝和維護(hù)成本高，它們使用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量相對(duì)更少。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)利用數(shù)據(jù)分析來(lái)根據(jù)需要自定義操作，以便根據(jù)不同土壤輸入成分將農(nóng)業(yè)產(chǎn)出最大化，并通過監(jiān)控所有過程(比如灌溉用水)來(lái)減少浪費(fèi)。溫度、空氣濕度、光線強(qiáng)度和土壤濕度可以通過不同傳感器檢測(cè)并連接到一個(gè)系統(tǒng)，在必要時(shí)觸發(fā)警報(bào)，或者自動(dòng)啟動(dòng)澆水或通風(fēng)等操作。這套技術(shù)可以應(yīng)用于灌溉、糧倉(cāng)、捕蟲等方面。
比如智能灌溉，可以通過無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)收集土壤成分?jǐn)?shù)據(jù)及其他環(huán)境要素來(lái)減少水的浪費(fèi)。這種系統(tǒng)可以分析收集數(shù)據(jù)、根據(jù)需求有選擇地給不同地塊澆水，可用于各種商業(yè)范圍，如農(nóng)場(chǎng)、葡萄園等。
農(nóng)民也可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)動(dòng)態(tài)和精確地掌握農(nóng)作物病蟲害、畜禽疾病等信息，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，這樣可以節(jié)省時(shí)間和資金，還可以將農(nóng)藥使用最小化。
很多農(nóng)業(yè)機(jī)械裝有傳感設(shè)備，方便農(nóng)民獲取信息和進(jìn)行決策。比如，播種設(shè)備和GPS控制相連可以防止重疊播種的浪費(fèi)。還有約翰·迪爾拖拉機(jī)公司(JohnDeere)推出的一款干草打包機(jī)，可以感受濕度并自動(dòng)向拖拉機(jī)傳輸信號(hào)指揮打包機(jī)運(yùn)動(dòng)的快慢。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)還可以用于糧倉(cāng)的自動(dòng)化管理。SmartBob是一個(gè)可以電子測(cè)量并報(bào)告糧倉(cāng)或其他食品儲(chǔ)存容器內(nèi)成分水平的儀器，農(nóng)民可以使用它遠(yuǎn)程管理玉米、種子等散裝貨物庫(kù)存。CheckItOut可以讓農(nóng)民在線監(jiān)控糧倉(cāng)溫度，如果溫度升至超過可接受的范圍，農(nóng)民將接受到警報(bào)提示。
此外，為保證食品安全，物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的解決方案可以讓消費(fèi)者跟蹤并監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品從農(nóng)場(chǎng)到餐桌的全過程?？沙掷m(xù)農(nóng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)不僅幫助滿足直接社會(huì)需求，同時(shí)還保護(hù)了土地及其他自然資源，造福下一代人。
成本與標(biāo)準(zhǔn)是攻關(guān)重點(diǎn)
多尼說(shuō)，美國(guó)農(nóng)業(yè)部的環(huán)境質(zhì)量激勵(lì)計(jì)劃(EQIP)中有部分資金支持保持土壤水分的設(shè)備，這些設(shè)備中大部分是連接設(shè)備。不過，這項(xiàng)計(jì)劃只有很少一部分資金支持這些設(shè)備。“我不了解任何其他的支持物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的計(jì)劃。”談到物聯(lián)網(wǎng)在美國(guó)農(nóng)業(yè)中的普及率，卡斯特羅說(shuō):“成本仍然是個(gè)問題。這項(xiàng)技術(shù)還需要產(chǎn)生收益來(lái)自我維持。”
據(jù)多尼介紹，傳感器的成本一般在50到1500美元之間。傳感器的準(zhǔn)確度和分辨率越高，其成本越高。并且大部分傳感器自身無(wú)法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交流，需要再花一筆錢購(gòu)置登記器或發(fā)射器，這個(gè)成本大多在幾百到一千多美元。再者，生產(chǎn)者一般無(wú)法自己安裝和維護(hù)傳感器和發(fā)射器，這又需要一筆錢。而遙感技術(shù)的成本和覆蓋范圍也成問題。目前大多數(shù)設(shè)備的連接是通過無(wú)線、衛(wèi)星(900兆赫茲或2.4千赫茲)。使用無(wú)線和衛(wèi)星傳播的成本可能很高，因?yàn)樵O(shè)備密度要增加，并且很多農(nóng)場(chǎng)無(wú)線覆蓋區(qū)域有限。此外，900兆赫茲和2.4千赫茲的帶寬對(duì)一些作物不太適用，因?yàn)樽魑锕趯痈叨认拗屏税l(fā)射器和接受器之間的跨距。