33、物联网在农业领域的应用与挑战

物联网在农业领域的应用与挑战

1. 引言

随着全球人口的增长，对粮食的需求也日益增加，这促使农业领域需要进行工业化和集约化发展。物联网（IoT）作为一项极具潜力的技术，为农业发展提供了广泛的解决方案。众多研究机构、科研团队和企业纷纷推出更多适用于农业的物联网产品，以应对各类挑战。

物联网的概念最早于1999年由英国有远见的凯文·阿什顿提出。它是一个全球性的技术系统，涵盖了日常工具、传感器等众多物理对象。这些对象通过长期演进（LTE）、近场通信（NFC）、蓝牙、无线传感器网络（WSN）、射频识别（RFID）等通信技术相互关联，能够执行多样的活动，并依据其功能和设计能力进行相互通信。

在农业领域，物联网的应用尤为重要。联合国粮食及农业组织（FAO）预测，到2025年世界人口将增长至80亿，到2050年可能进一步增长至96亿，因此到2050年粮食产量必须增加70%。精准农业（PA）作为一个有前景的概念，有助于以自然且平衡的方式提高粮食产量。它旨在优化农业生产过程，确保高生产率，并为农民提供更详细的田间情况信息。同时，精准农业需要分布式、可靠且快速的测量，以协调自动化系统或机器，优化水、能源和化学物质的使用。

2. 物联网概述

2.1 互联网到物联网的演进

互联网在通信领域已成为标准。如今，通过在设备上集成传感器，数十亿台设备可通过互联网进行控制。这些设备通过传感器连接到互联网后，会产生大量数据，用于洞察分析和决策制定。截至目前，全球已部署了约400亿台智能设备，预计到2030年，这一部署的增量价值将超过4000亿美元。这推动了新通信技术的发展，以及将新设备与物联网传感器同步的方法的进步。

物联网的发