13、农业智能物联网的趋势与应用

农业智能物联网的趋势与应用

1. 引言

物联网（IoT）正广泛应用于连接工业、智慧城市、智能家居、智能能源、智能车辆、智能农业、医疗保健和物流等多个领域。它旨在通过互联网连接物理和虚拟世界，实现信息交换。全球人口预计到2060年将超过100亿，这导致对食物的需求不断增加。然而，由于自然资源减少、可耕地稀缺以及不可预测的气候条件，粮食安全成为许多国家面临的重大问题。为了解决这一问题，社会正转向使用物联网和数据分析来满足未来全球的粮食短缺。

在农业领域，物联网设备的部署数量预计将从2021年的4000万增加到2025年的1亿。物联网与数据分析的结合将实现智能农业，有望提高农业的效率、生产力和产量。过去，无线传感器网络（WSN）在智能农业中发挥了重要作用，主要关注环境保护、精准农业、设备和控制系统自动化以及可追溯性。但随着物联网的出现，其已逐渐成为智能农业的主要驱动力。物联网技术包括无线传感器网络、射频识别、云网络、中间件网络和终端用户应用等。

物联网在农业中的应用为农业提供了决策工具和自动化技术，有助于提高生产效率、质量和价值。不过，目前关于物联网在农业食品供应链大规模试点应用中仍存在一些争议和挑战，如替代市场结构、数据控制和所有权解决方案以及安全和隐私等问题。

2. 物联网生态系统

农业物联网生态系统主要由四个部分组成：物联网设备、网络技术、网络以及信息。

2.1 物联网（IoT）设备

物联网设备是与传感器和执行器通信并需要连接到互联网的嵌入式系统，也被称为物联网传感器。一个标准的农业物联网单元通常由FPGA或微处理器、传输框架、内存和I/O接口组成。这些设备中的传感器可用于监测和量化各种农业变