4、人工智能与物联网在农业中的最新进展与挑战

人工智能与物联网在农业中的最新进展与挑战

1 智能农业简介

智能农业是借助现代创新技术开展农业活动，以实现更高、更有效的作物产量。它被视为信息通信技术（ICT）在农业领域的应用，近年来因其可观的收入增长而广受欢迎。

为实现更高效、更具韧性的农业生产，需更好地管理土壤特性和灌溉水系统。物联网（IoT）模块、传感器和执行器、自动化硬件、机器人和自动驾驶车辆等精密设备，能助力农民提高产量，缩短作物收获时间。这些实践不仅能减少土壤侵蚀、改善土壤保水能力、增加土壤有机质积累、提升作物健康状况和产量，还有助于减少温室气体排放。

智能农业通过传感器、摄像头、微控制器和执行器收集农田信息，并进行分析，使农民能够做出准确有效的决策，种植出高品质的作物。收集到的数据通过互联网传输给农民或操作人员，用于决策。智能农业在农艺、技术、环境和经济发展等方面都具有显著优势，旨在减轻农民的繁重工作负担，提高他们的生活质量。其应用领域包括食品生产与自动化、综合害虫管理、精准农业、作物水分管理、农业无人机和温室自动化等。

2 农业中的物联网与机器学习介绍

2.1 物联网与机器学习概述

尽管农民在作物监测、疾病检测等活动中仍采用手动方法，但各领域都在高效利用技术以提高工作准确性和节省时间。为克服手动工作的弊端，此前出现了无线传感器网络（WSN）和GSM网络等技术。如今，物联网成为热门网络，它能让任何物理设备相互通信，并与人工智能（AI）、机器学习（ML）和深度学习等技术有效结合，产生更好的效果。

在农业领域设计物联网系统时，需要众多传感器来收集实时数据并采取特定行动。这些应用领域会产生大量复杂的数据，且数据具有异构性和规模大的特点