美国与日本的这两家物联网农场 正在重新定义现代农业？

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在不久的将来，物联网将在食品种植、加工、配送、储存和消费方面带来巨大的创新。根据这些数据，植物和动物会发出自己的声音，告诉我们它们需要水、更多的阳光、药物或我们的注意力。

垂直农场

以垂直农场为例。这些室内农业操作可以监测和控制所有能使植物健康生长的因素。这些设施是垂直建造的，因此种植区可以堆叠，这大大减少了所需的耕种面积，因此垂直农场可以建在城市附近，缩短了运输和分发食物所需的时间。

从物联网的角度来看，垂直农场连接着内部和外部。土壤中有小传感器，或者连接到一个单一的植物，告诉控制系统有多少光，水和营养，以确保作物的健康生长。传感器还会告诉农民什么时候该收获，以确保在到达目的地之前仍然是新鲜的。

垂直农场的外部将连接到其他网络和信息系统，包括用于跟踪本地需求的数据库。例如，当地餐馆在需要补充新鲜食物时可以进口。农民可以看到这些信息来决定他们的种植计划。垂直农场也可以连接到电网，太阳能电池板安装在它们的窗户上来支持这个系统，在食物供应、电网和消费者之间形成一个紧密的反馈回路。这种类型的物联网系统在一代人之前是不可想象的。

今天，垂直农场仍然是一个实验。尽管没有盈利，但这些数据显示了一个光明的未来，特别是在世界人口持续增长和耕地稀缺的情况下。在芝加哥，一个绿色农场一年可以收获26次，能源消耗减少了85%，只使用了通常用水量的十分之一，而且没有杀虫剂或除草剂。减少能源的另一个优点是，它可以每月减少2吨二氧化碳排放，每天增加46磅氧气排放。

垂直农场在其他国家如雨后春笋般出现。日本宫城县的一个垂直农场(由米拉伊公司和通用电气公司合作)完全依靠led照明，与普通荧光灯相比，节电40%。这个农场第一天可以生产10，000棵生菜，年销售额为2，939，736美元(约3亿日元)。

当我们想到垂直时，大多数人认为它在地面上，但实际上在地下是可以的。一家英国公司在伦敦一条繁忙街道以南115米处建立了一个地下农场，使用水培法种植不含杀虫剂的作物。农场占地面积1805平方英尺，可实现碳平衡(注:碳平衡是指计算二氧化碳排放总量，然后通过植树等方式吸收这些排放。(

智能生产告知消费者

《国家地理》杂志最近的一篇文章“三分之一的食物丢失或浪费”说，大约有3.5亿英亩土地被用来种植无人食用的食物、喂养牲畜和生产乳制品。这些埋在地下的废弃食物会产生甲烷，一种比二氧化碳更强的温室气体。如果将全球食物垃圾视为一个国家，它将是世界上第三大温室气体排放国，仅次于中国和美国。

物联网可以帮助减少这种浪费。根据美国农业部的统计，美国超市中大约10%的水果和蔬菜会腐烂。

2012年，麻省理工学院的研究人员宣布了一种新的传感器，其中铜原子被添加到碳纳米管中，以检测微量乙烯，一种植物催熟气体。根据摩尔定律，这些传感器很快就会便宜到可以安装在个人种植的水果和蔬菜上。

通过检测气体，分析数据和设置报警值，传感器可以让商店经理知道商店库存和购买之间的关系。经理可以决定以更低的价格加速销售，消费者将知道他们刚刚购买的水果和蔬菜的保质期有多长。如果我们知道其中一些会腐烂，我们更有可能使用它们，而不是把它们扔进垃圾箱。在这一点上，物联网让每个人都赢了。

尽管这种传感器的价格还没有下降到可以安装所有水果和蔬菜的程度，但它是可行的。类似技术已大规模应用于乙烯气体的检测，可以延长农产品的使用寿命，有效减少浪费。鉴于技术进步，你的下一个苹果自带传感器只是时间问题。

水，水，无处不在

水权是一个极其复杂的问题，物联网也可以解决缺水问题。世界上大约70%的水用于农业，是工业用水的两倍多，城市用水约占8%。作为一名居民，我每个月都会收到水费单，上面显示了我用了多少水。虽然它给了我一些数据，但它没有给我足够的信息让我知道我的水是如何使用的。我只是没有足够的工具来精确控制用水量。

在垂直农场使用类似的传感器，我的院子可以告诉我什么时候有足够的水，或者哪个部分需要更多的水。结合遥控洒水系统，数据可以进一步分析，并以图形方式呈现，一个移动应用程序可以显示我的行为。举例来说，你已经减少了8%的用水量，如果你坚持，你将节省100美元以上上月支付的水费。

我可以利用信息做出更好的决定，激励我实现特定的目标。但是两滴水真的不同吗？考虑到这一点，如果在美国只有1%的家庭每分钟节约1滴水，这相当于每年节约34，715，984加仑，这足以灌溉100英亩的玉米。想象一下，如果每个人都节约一点，我们将节约大量的水，改变我们的生活方式。

最近，美国环境保护署(epa)要求洛杉矶建造一个水库来防止水蒸发。一个解决方案是建造一个巨大的游泳池，估计耗资约3亿美元。然后，有人想出了一个聪明的主意。为什么不用漂浮在水面上的塑料球来保护下面的水呢？经过小规模的实验，他们与当地公司合作，以3500万美元的成本生产了数百万个球(比以前的方法便宜近90%)。这些经过化学处理的黑色塑料球现在已经覆盖了洛杉矶的供水系统，每年减少了近3亿加仑饮用水的蒸发。

想象一下如果每个球都是相连的。

每个球都配有一个由太阳能或运动驱动的传感器，传感器可以通过网状连接收集水质数据，并在藻类、污染物、酸度和盐度达到一定水平时通知相关人员。这个球还可以监控水位，帮助水操作员做出更好的决定。从安全的角度来看，运动传感器还可以检测是否有人恶意污染水源，以便快速采取行动。

现在回来

因为食物和水非常重要，所以许多公司致力于解决物联网在这些领域的问题也就不足为奇了。例如，英特尔正在为其食品和农业项目寻找领导者，以解决水和食品安全问题。该公司正与澳大利亚联邦科学与工业研究组织(csiro)合作，在蜜蜂身上构建微型传感器，以监测它们为何在世界各地大量死亡。蜜蜂非常重要，因为它们为大约33%的人类食物来源授粉。

初创企业也加入了这一行动。Rachio安装了一个传感器来监测普通人家里的用水量。该公司的解决方案是向客户开放土壤、植被、照明和喷嘴类型等数据，客户可以通过移动景观来控制这些数据。未来的产品将帮助人们管理家中的水。Lumense化学和生物传感器平台监控液体和气体，以提供实时分析和自动维护。该公司致力于使我们的食品、水和/或天然气供应更安全、更好。

随着物联网技术和解决方案的增加，许多大公司都加入了进来，包括物联网联盟、人人网、开放互联、线程集团、开放手机联盟、eclipse物联网等等。

物联网需要一种新的思维方式

我们正处于人类历史上一个不可思议的时代。我们从未遇到过如此巨大的挑战，也没有如此强大的技术。有了物联网，我们可以连接任何东西。如果我们想利用物联网来面对今天和明天的所有挑战，我们需要一种新的认知方式，而不是把塑料球当成奇怪的圆形物体。

我们需要从物联网的角度来问:如果我们连接成千上万个球，我们能做什么？通过训练我们自己的思维方式，我们将利用物联网更好地管理我们的星球，包括宝贵的资源、水和食物，因为我们都需要生存。