從粗放到精細(xì),能量采集技術(shù)如何賦能農(nóng)業(yè)智慧升級?
中國作為人口大國,保障糧食安全是關(guān)乎國計(jì)民生的根本大事,如何行之有效的提質(zhì)增效,是我國農(nóng)業(yè)一直在探尋的道路。隨著近些年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,農(nóng)業(yè)發(fā)展也迎來了全新的契機(jī)。
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/202209/438229.htm智能化生產(chǎn)有效解決了農(nóng)業(yè)勞動力緊缺、成本高以及效率低等難題,推動了“粗放經(jīng)營”的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向“精細(xì)化管理”的智慧農(nóng)業(yè)跨越升級,現(xiàn)代化、自動化和智能化正成為中國未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的大趨勢。
反應(yīng)在市場數(shù)據(jù)方面,增長勢頭也是極為迅速。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院報告數(shù)據(jù),2020年我國智慧農(nóng)業(yè)的市場規(guī)模估算約為622億元左右。到2025年我國農(nóng)業(yè)數(shù)字經(jīng)濟(jì)規(guī)模將達(dá)1.26萬億,占農(nóng)業(yè)增加值比重將達(dá)到15%。
長久以來,傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)始終缺乏有效的技術(shù)手段采集農(nóng)作物的各類生長環(huán)境參數(shù),這種信息滯后使得管理人員難以在第一時間采取相關(guān)措施改善作物生長環(huán)境,繼而導(dǎo)致狀況進(jìn)一步惡化,最終造成糧食減產(chǎn)低質(zhì)的局面出現(xiàn)。而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的融入,則有效地解決了這些難點(diǎn)。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突出的優(yōu)勢在于動態(tài)數(shù)據(jù)信息分析和處理能力強(qiáng)大,包括農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測、氣象監(jiān)測、土壤墑情監(jiān)測、光線強(qiáng)度等數(shù)據(jù)都可以通過不同的傳感器進(jìn)行監(jiān)測并集成到一個系統(tǒng)里,當(dāng)某個數(shù)據(jù)低于或者高于系統(tǒng)智能預(yù)設(shè)值時,將觸發(fā)報警或者聯(lián)動澆水、除濕等相關(guān)設(shè)備針對性地調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長、畜牧養(yǎng)殖環(huán)境,這樣做的好處在于可以始終保障動植物的最佳生長環(huán)境,降低外因干擾。
從表面來看,農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)不僅加強(qiáng)了農(nóng)場主處置風(fēng)險的能力,還節(jié)省了時間成本和人力成本,怎么看都是百利而無一害的投資,為何卻遲遲得不到大規(guī)模的爆發(fā)呢?從整體來看,農(nóng)業(yè)復(fù)雜的場景在很大程度上限制了設(shè)備的部署。
農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵在于系統(tǒng)的可持續(xù)性,而這一切的前提是系統(tǒng)前端的傳感器正常工作,能連續(xù)不斷的為后端提供數(shù)據(jù)。現(xiàn)下,利用布線或電池為傳感器供電是主流,但布線式的傳感器在部署過程中時常面臨位置偏、面積廣的農(nóng)業(yè)場景,部署難度和成本極高。
而電池的供電方式,普遍存在續(xù)航短的問題,需要定期更換電池才能維持系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn),高昂的后期維護(hù)成本造成應(yīng)用推廣較難,其次,若電池脫落還易造成土壤大規(guī)模污染,于農(nóng)業(yè)而言這是極其嚴(yán)重的事故。
雖然面臨諸多制約,但若想解決傳感器的供電問題也并非絕無可能,飛英思特憑借能量采集技術(shù)所打造的微能管理模組,為物聯(lián)網(wǎng)和其他低功耗設(shè)備的成本和供電問題提供了全新的解決方案, OEM廠商或者相關(guān)企業(yè)可借此快速打造出無源產(chǎn)品。
與傳統(tǒng)的布線或者電池供電不同,能量采集技術(shù)可通過采集環(huán)境中無處不在的微能量,例如微光能、微動能、溫差能和射頻能(RF)來發(fā)電并進(jìn)行應(yīng)用和存儲,使得傳統(tǒng)需要布線或者電池供電的傳感器實(shí)現(xiàn)免布線、免電池,在條件滿足的前提下,甚至能實(shí)現(xiàn)永久續(xù)航。
例如,溫度和濕度傳感器是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中的關(guān)鍵設(shè)備,為了時刻監(jiān)測環(huán)境指標(biāo),它們需要在高溫高濕、低溫、雨水等惡劣多變的環(huán)境下連續(xù)不間斷工作,且由于傳感器節(jié)點(diǎn)布置分散,布線則意味著要遠(yuǎn)距離牽線、埋線以及額外設(shè)置固定樁,繁瑣的部署過程使得這種方式常常難以實(shí)施。另一方面,電池續(xù)航的不穩(wěn)定性和巨大維護(hù)成本,也打消了人們選擇它的積極性。
而如今,通過搭載微能管理模組,溫濕度傳感器可采集環(huán)境中的微光能發(fā)電維持自身持續(xù)工作,并且其對光照強(qiáng)度的要求極低,可在低至100lux的光照環(huán)境下實(shí)現(xiàn)取能,哪怕是室內(nèi)大棚或者養(yǎng)殖場的燈光,基本都能達(dá)到這個光照度水平。從經(jīng)濟(jì)性和使用便捷度而言,免布線免電池的溫濕度傳感器都更具競爭力。
另外,得益于微能管理模組高度集成化的設(shè)計(jì),也讓它的應(yīng)用變得更加廣泛。眾所周知,智慧農(nóng)業(yè)是通過諸多信息采集、傳輸?shù)葌鞲性O(shè)備彼此結(jié)合,最終構(gòu)成數(shù)字化監(jiān)控網(wǎng)。而該方案不僅能賦能溫濕度傳感器,還同樣適用于監(jiān)測風(fēng)向風(fēng)速、光照的氣象傳感器、監(jiān)土壤質(zhì)量的土壤墑情等低功耗農(nóng)業(yè)傳感器,使其輕松擁有能源自給的能力,大幅提高整個智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的持續(xù)性和智能化。
智慧農(nóng)業(yè)之所以被冠以“智慧”的名號,其核心就在于智能化和自動化,前端的傳感器監(jiān)測各類數(shù)據(jù)并將其傳輸至后端的智能分析平臺,分析并得出相關(guān)結(jié)論,聯(lián)動灌溉、遮陽、降溫等各類控制終端進(jìn)行相關(guān)處理,調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長環(huán)境。可一旦前端的傳感器斷電罷工,系統(tǒng)將陷入沒有“思維”的窘境,如今,隨著微能管理模組的出現(xiàn),這樣的局面將不再是行業(yè)前進(jìn)的絆腳石。
當(dāng)下,各地都在積極探索智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)和發(fā)展問題,而物聯(lián)網(wǎng)作為農(nóng)業(yè)數(shù)字化、智能化的重要載體,其在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境當(dāng)中得到大規(guī)模應(yīng)用是必然趨勢。而飛英思特作為無源物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的引領(lǐng)企業(yè),也將充分利用自身的能量采集技術(shù)優(yōu)勢和微能管理模組科技成果,為農(nóng)業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)力量并積極探索更多的可能性,助力傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向智慧農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)真正升級。
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