蜂窝物联网帮助农户实现智能灌溉

Nordic Semiconductor公司Clay Hine

水是人类生活中最不可缺少的资源。在过去1.2万年时间里，水主要用于种植粮食。根据世界发展指标数据，如今地球上70%以上的淡水用于农业生产，减少了可用于其他用途的水量，表明减少农业所需的水量是非常重要的。

然而，减少水量并不容易。气候变化等因素正在加剧这一挑战。例如，比尔及默林达-盖茨基金会预测，到2050年撒哈拉以南非洲地区70%的农作物将在“极端”热的地区种植，这将导致植物所需的水量增加。

利用物联网传感器改进水源利用

物联网已经开始解决水资源紧张的问题。农业用水量大的两个原因是渗漏造成的浪费和对土壤湿度信息的缺乏导致过度灌溉。

无线监控技术可以在灌溉系统（通常使用长达数公里的管道和管材）发生泄漏时立即检测到泄漏点，切断供水，并通过智能手机通知农户，这样既可以减少水资源浪费，又能够降低潜在洪涝造成的损失。

针对第二个问题，可以使用湿度传感器监测土壤湿度水平。这有助于确保农作物获得最大产量所需的精确水量，同时避免宝贵的水资源枯竭。如果降雨量较大，物联网可以提供远程控制功能，帮助农户使用智能手机或笔记本电脑调整灌溉操作。

随着物联网技术的发展，自动化将发挥更重要的作用，例如，一旦土壤获得足够的水分，自动停止浇水过程。此外，对传输到云计算的灌溉数据进行分析，可以帮助确保在最佳时间(例如，夜间或白天较冷的时间)浇水，以最大限度地减少蒸发损失。

监控喷灌车以减少渗漏

新颖的灌溉应用包括7Sense 第三代灌溉传感器，该产品利用物联网技术进行渗漏检测和喷灌车管理。它采用非侵入式流量监测，利用振动检测来感测水的流失，从而减少浪费，节省了通常用于监测灌溉系统的人工资源。无线传感器还提供位置监测和车队管理功能，在喷灌车经过某个地点或发生翻车时通知农户。

通过利用Nordic的蜂窝物联网SiP，这款传感器可将任何泄漏检测通知和位置更新发送到云端，农户可通过智能手机上的 7Sense 应用程序查询这些信息。

物联网打造洪涝灌溉操作

DitchFlow土地灌溉传感器是物联网帮助管理水资源的另一个示例，该产品专为漫灌而设计，能确定水位何时达到理想水平。只需将这款传感器插入地下，就能利用 Nordic SiP 的蜂窝连接通过电子邮件或文本发送通知。而后，灌溉人员就可以决定何时做出改变（例如将水从一个区域移到下一个区域）。

因为农户通常要走到田间检查水位，每次灌溉往往要检查多次，所以远程监控非常适用于这种情况。通过使用这款设备，在更改灌溉渠道的设置时，农户只需在收到通知后前往输送水的沟渠即可。这有助于减少因人为错误计算水位何时达到理想水平而造成的水资源浪费。

家居农业

物联网不仅用于大规模监控用水情况和改善植物生长，还有着其他用途。青萌公司(Growgreen)的aspara智能种植机是专为家用设计的室内智能水耕栽培设备，土壤中的湿度传感器可确保每种植物都能获得理想的水量。通过相应的应用程序，用户可以选择种植的植物类型，优化生长条件。这家公司声称aspara智能种植机可以帮助植物生长速度提高50%。
当水箱需要加水时，该设备会通过低功耗蓝牙 向用户的智能手机发送通知。青萌公司表示，与传统的土壤耕作相比，该设备最多可减少90%的用水量。

蜂窝物联网：智能农业的未来

到2035年预计全球农场将有200亿台联网设备，而欧洲智能农业市场的复合年增长率预计将达到10.6%。物联网产品可以测量和传输各种变量数据，并通过分析数据做出自主决策，从而减少农户的工作量、提高产量并减少所需资源。

物联网在农业领域的广泛应用仍然存在障碍，主要是由于长距离数据传输所带来的挑战。不过，随着蜂窝物联网和其他大规模物联网技术（如DECT NR+）在偏远和农村地区越来越普及，人们将会更多地利用智能农业来应对人口持续增长、土地供应、气候变化和其他水资源紧张因素带来的挑战。