美國日本這兩家物聯網農場 在重新定義現代農業?

垂直農場

以垂直農場為例。在室內耕作的這些操作可以監測和控制所有能讓植物健康成長的因素，這些設施是垂直建設的，因此種植區可以堆疊，這極大降低了所需的耕作面積，所以垂直農場可以建在城市附近，縮短運輸和分配食物所需的時間。

從物聯網的角度來看，垂直農場連接了內部和外部。內部有小的傳感器在土壤里或者連接到單個植物告訴控制系統到底有多少光、水和營養來保障作物健康的成長。傳感器也會告訴農民什么時候該收割了，以確保它在到目的地之前仍然是新鮮的。

垂直農場外部將連接到其他網絡和信息系統，包括跟蹤當地需求的數據庫。例如，當地的餐館可以輸入當他們需要補充的新鮮食品。農民可以看到這些信息來決定自己的種植計劃。垂直農場也可以連接到電網，使用它們的窗口裝上太陽能電池板來支撐這個系統，創建食物供應、電網和消費者之間的緊密反饋回路。這種類型的物聯網系統將在一代人以前是不可想象的。

今天垂直農場還是一個實驗，雖然沒有盈利，但是數字指向了光明的未來，特別是隨著世界人口的持續增長和耕地變得越來越稀缺。在芝加哥，一個綠色農場一年能夠收獲26次，能源使用減少85%，只用平常十分之一的水，而且沒有殺蟲劑或除草劑。降低能源另一個好處是每個月可以降低2噸二氧化碳排放量，而且每天可以增加46磅氧氣排放。

垂直農場在其他國家也如雨后春筍般拔地而起。 在日本宮城縣一個垂直農場(由Mirai inc .與GE合作)完全依賴LED照明，與普通熒光燈相比節省40%的電力。 這個農場能產生10000頭一天的生菜和年度銷售額達$2939，736 (約3億日元)。

當我們想到垂直的時候，大多數人都以為是地面上的，但其實地下的也可以。英國一個公司在一個繁忙的倫敦街頭以南115米處建立了一下地下農場，使用水培種植農作物，而且沒有殺蟲劑。該農場面積1805平方英尺，并且能達到碳平衡 (注：碳平衡指通過計算二氧化碳的排放總量，然后通過植樹等方式把這些排放量吸收掉。)

智能生產——告知消費者

《國家地理》近期有一篇文章《三分之一的食物被丟失或浪費》，里面說大約有3.5億英畝的土地，用來開墾沒有人人吃的糧食或喂養牲畜和生產乳制品。這些被浪費的食物埋在地里會產生甲烷，一種比二氧化碳強得多的溫室氣體。如果把全球的食物浪費當成是一個國家的話,它將是世界上第三大溫室氣體發生器，僅次于中國和美國。

物聯網可以幫助減少這種浪費。根據美國農業部的統計，美國超市大約有10%的水果和蔬菜會腐爛。

2012年，麻省理工學院的研究人員公布了一個新的傳感器，在碳納米管中添加了銅原子片以檢測微量乙烯，一種植物催熟氣體。根據摩爾定律，這些傳感器將會很快足夠便宜足以裝到個人種植的水果和蔬菜上。

通過檢測氣體，分析數據，設置警報值，該傳感器能讓商店的管理人員了解到商店庫存和購買之間的關系。管理人員可以決定以更低的價格來讓銷售速度增快，消費者也會知道他們剛買的水果和蔬菜將會有多久的保質期。如果我們知道有一些會腐爛，我們更有可能使用它們而不是把它們扔進垃圾箱。在這一點上，物聯網讓大家得到共贏。

盡管目前傳感器的價格還沒有降到可以讓每一個水果和蔬菜都裝上，但它是可行的。類似的技術已經應用在大范圍檢測乙烯氣體上，這可以延長農產品的生命有效減少浪費。鑒于技術的進步，你的下一個蘋果自帶傳感器只是時間問題。

水，水，到處都是

水權是一個極其復雜的問題,物聯網也可以解決水資源短缺的問題。全球大約70%的水用在農業上，是工業上的兩倍多，市政大概用水占比8%。作為一個居民，我每個月會收到水費賬單說明我用了多少水，雖然給了我一些數據，但是并不能給我足夠的信息讓我知道我的水是如何使用的，我只是沒有足夠的工具來精確的控制用水量。

使用垂直農場中類似的傳感器，我的院子能能告訴我什么時候有足夠的水或哪些部分需要更多的水。結合遠程控制噴水滅火系統,該數據可以進一步分析和圖形化方式呈現出來，一個手機APP就可以顯示我的行為，例如，在你的花園中你減少了8%的用水量，如果堅持下去，你將比上個月支付的水費節省100美元。

我可以使用信息用來做更好的決策和激勵我實現特定的目標。 但是,兩滴的水真的有所不同嗎? 考慮這一點，如果在美國只有1%的家庭每分鐘節省1滴水,這相當于每年節省34715984加侖，這足以灌溉100英畝的玉米。想象一下如果每個人都節省一點，我們將節省大量的水，同時改變我們的生活方式。

最近美國環境保護機構(EPA) 要求洛杉磯蓋一個防止水蒸發的水庫。 一個解決方案是建立一個巨大的游泳池,估計成本約3億美元。然后,有人想出了一個巧妙的主意。為什么不用漂浮在水表面的塑料球保護下面的水? 經過小規模的試驗，他們與當地公司合作生產數以百萬計的“陰球”，耗資3500萬美元(比之前的方法便宜近90%)。 這些化學處理黑色塑料球現在已經覆蓋了洛杉磯的供水系統，每年減少近3億加侖飲用水的蒸發。

想象一下如果每個球鏈接。

每個球上都裝有太陽能或者運動驅動的傳感器，通過網狀鏈接可以收集水質數據，當海藻、污染物、酸度和鹽度達到一定水平時可以通知相關人員。球還可以監視水位，幫助水務運營商做出更明智的決定。從安全角度看運動傳感器還可以探測到是否有人惡意污染水源以便快速采取行動。

回到現在

因為食物和水是如此重要，很多公司在這些領域致力于用物聯網解決問題也就不足為奇。例如英特爾正在為它的食品和農業產業項目尋找一個leader，來解決水和糧食安全問題。該公司正在與澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)構建微型傳感器裝到蜜蜂身上來監測為什么它們在世界各地的大量死亡。 蜜蜂是非常重要的,因為他們為大約33%的所有人類的食物來源授粉。

創業公司也加入了這一行動。Rachio在普通人家裝了監測水用量的傳感器。這個公司的解決方案是通過開放土壤、植被、光照、噴嘴類型等數據給客戶，他們可以通過移動景觀來控制。未來的產品將幫助人們在家中用水管理。 Lumense 化學和生物傳感器平臺,監控液體和氣體提供實時分析和自動維護。該公司的重點是使我們的食物,水,和空氣供應更安全、更好。

隨著物聯網技術和解決方案增加，加入的大公司比比皆是，包括物聯網聯盟,AllJoyn, Open Interconnect,Thread Group,開放手機聯盟,Eclipse物聯網等等。

物聯網要求一種新的思維方式

我們處在人類歷史上一個令人難以置信的時代，我們從來沒有如此大的挑戰，同時也沒有如此強大的技術。隨著物聯網我們可以連接任何東西，如果我們想使用物聯網來面對今天和明天所有的挑戰，我們需要有全新的認知方式，而不是把塑料球當成一個奇怪的圓形物體。

我們要從物聯網的角度來問：如果連接數以萬記的球我們可以做什么呢?通過訓練自己的思維方式，我們將利用物聯網來更好地管理我們的星球，包括寶貴的資源，水和食物，因為我們都需要生存。