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美日这两家物联网农场 在重新定义现代农业?

2015-09-06 10:45
seele_jin
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  在不远的将来,物联网将在食物的种植、加工、分布、存储和消耗方面带来巨大的创新。基于数据,植物和动物将会发出它们自己的声音,告诉我们它们需要水、需要更多的阳光、需要药或是需要我们的关注。

  垂直农场

  以垂直农场为例。在室内耕作的这些操作可以监测和控制所有能让植物健康成长的因素,这些设施是垂直建设的,因此种植区可以堆叠,这极大降低了所需的耕作面积,所以垂直农场可以建在城市附近,缩短运输和分配食物所需的时间。

  从物联网的角度来看,垂直农场连接了内部和外部。内部有小的传感器在土壤里或者连接到单个植物告诉控制系统到底有多少光、水和营养来保障作物健康的成长。传感器也会告诉农民什么时候该收割了,以确保它在到目的地之前仍然是新鲜的。

  垂直农场外部将连接到其他网络和信息系统,包括跟踪当地需求的数据库。例如,当地的餐馆可以输入当他们需要补充的新鲜食品。农民可以看到这些信息来决定自己的种植计划。垂直农场也可以连接到电网,使用它们的窗口装上太阳能电池板来支撑这个系统,创建食物供应、电网和消费者之间的紧密反馈回路。这种类型的物联网系统将在一代人以前是不可想象的。

  今天垂直农场还是一个实验,虽然没有盈利,但是数字指向了光明的未来,特别是随着世界人口的持续增长和耕地变得越来越稀缺。在芝加哥,一个绿色农场一年能够收获26次,能源使用减少85%,只用平常十分之一的水,而且没有杀虫剂或除草剂。降低能源另一个好处是每个月可以降低2吨二氧化碳排放量,而且每天可以增加46磅氧气排放。

  垂直农场在其他国家也如雨后春笋般拔地而起。 在日本宫城县一个垂直农场(由Mirai inc .与GE合作)完全依赖LED照明,与普通荧光灯相比节省40%的电力。 这个农场能产生10000头一天的生菜和年度销售额达$2939,736 (约3亿日元)。

  当我们想到垂直的时候,大多数人都以为是地面上的,但其实地下的也可以。英国一个公司在一个繁忙的伦敦街头以南115米处建立了一下地下农场,使用水培种植农作物,而且没有杀虫剂。该农场面积1805平方英尺,并且能达到碳平衡 (注:碳平衡指通过计算二氧化碳的排放总量,然后通过植树等方式把这些排放量吸收掉。)

  智能生产——告知消费者

  《国家地理》近期有一篇文章《三分之一的食物被丢失或浪费》,里面说大约有3.5亿英亩的土地,用来开垦没有人人吃的粮食或喂养牲畜和生产乳制品。这些被浪费的食物埋在地里会产生甲烷,一种比二氧化碳强得多的温室气体。如果把全球的食物浪费当成是一个国家的话,它将是世界上第三大温室气体发生器,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,美国超市大约有10%的水果和蔬菜会腐烂。

  2012年,麻省理工学院的研究人员公布了一个新的传感器,在碳纳米管中添加了铜原子片以检测微量乙烯,一种植物催熟气体。根据摩尔定律,这些传感器将会很快足够便宜足以装到个人种植的水果和蔬菜上。

  通过检测气体,分析数据,设置警报值,该传感器能让商店的管理人员了解到商店库存和购买之间的关系。管理人员可以决定以更低的价格来让销售速度增快,消费者也会知道他们刚买的水果和蔬菜将会有多久的保质期。如果我们知道有一些会腐烂,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,物联网让大家得到共赢。

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