深耕资料农场

在人类数千年文明中，农业一直举足轻重。从游牧部落赖以生存的简陋镰刀，迄今为整个社会提供食物的商业农场，农业始终是塑造人类文明的重要力量。

如今，物联网正在彻底改变这个人类历史的基石。除了100多年前引入机械带来飞跃之外，当今农业技术变革的速度比历史上任何其他时期都要快。

纵观历史，农业的核心使命一直是借助土地养活众多人囗，多年来始终未变。如今农业面临着的巨大挑战，就要是养活的全球人囗正在快速增长；与此同时，严峻的环境变化也使农业生产愈发艰难。

联合国指出，目前超过6.7亿人正在忍饥挨饿，而到2050年，世界人囗将接近100亿，若要满足这一庞大人囗的粮食需求，粮食产量还需再增长60%。种种迹象表明，农业变革的时机已经到来。

图一 : 为提高产量、生产力和可持续性，农业生产方式正借助智慧农业技术、无线连接、人工智慧和非地面网路来作出改变。

互联互通的革命

一场由互联互通技术进步驱动的农业方式革命，正在带来变革。农民一直饱受「如何用更少资源来生产更多产品？」的问题所困扰，为解决这个挑战，智慧农业应运而生。

智慧农业是指利用互联设备结合人工智慧等技术，最隹化农业生产，藉此提高生产力和可持续性。农场经营者在农机、作物、土壤甚至牲畜身上安装感测器，能够获得过去梦寐以求的透明度和控制力。

Nordic Semiconductor业务发展经理Clay Hine表示，这意味着农民可以做出更明智的决策，从而实现更精准、更高效的耕作方式。Hine说道：「智慧农业确保作物和牲畜在需要的时候获得所需的养分，从而促进生长。因此，智慧农场往往产量更高，资源消耗更少。智慧农业还能为农场经营者提供丰富的营运资料和洞察，帮助他们预测并应对不断涌现的挑战。」

虽然短距离连接技术在农业生产中举足轻重，但因为现代农场的规模庞大，可以覆盖数千平方公里，因此智慧农业的支柱通常是蜂巢式物联网（cellular IoT）。

Nordic致力於在各种智慧农业场景应用其蜂巢式物联网技术，包括新一代nRF9151 SiP模组。nRF9151能够使设备在极低能耗下高效通讯，十分适合难以定期更换电池或充电，或是此举成本高昂的农业应用。

Nordic蜂巢式物联网设备在农业领域的应用实例，包括：在土壤和作物间放置湿度感测器，以便在作物需要时触发灌溉系统供水；以及部署感测器追踪喷灌车，检测泄漏或翻车。在畜牧业领域，一款采用Nordic蜂巢式物联网技术开发的牛项圈，使得农民能够即时监测牛的位置和健康状况。

这些精准农业的进步，已经为全球各地的农场带来了效率、作物产量和品质方面的显着提升。中国一些农场得到联合国试验专案的支援而引进智慧农业後，草莓产量提高了200%。

一项针对印度5000多名小农户的研究发现，采用基於物联网的土壤感测器和智慧灌溉系统後，用水量减少了40%。随着供应商、监管机构和广大群众越来越期??农场展现可持续发展实践，此类积极的环境影响显得尤为重要。

同样的蜂巢式物联网技术也在最隹化关键农用机械的使用和维护。农场经营者可以使用联网感测器监测振动、水压或温度水准来主动掌握水泵、水箱和闸门等设备的运行状况，并且进行预测性维护，以防止意外停机。

NTN技术拓展应用范围

农民也在利用联网感测器来探索如何在有限的空间内提高产量，而不再仅仅依赖大片土地。将植物堆叠在架子上的垂直农业就是一个好例子，在设置了LED灯光的可控环境中，作物无需使用杀虫剂。这些装置利用联网感测器监测并调节湿度、施肥量、温度和光照，以实现最隹化生长。

垂直农业帮助农民提升种植高度，同时互联互通技术的其他进步也推动着智慧农业向更广阔的区域扩展。并非所有农场都能覆盖到大多数智慧农业解决方案所需的蜂巢式网路。但现在，非地面网路（non-terrestrial networks；NTN）可以帮助农场经营者覆盖到以前无法触及的区域。NTN利用卫星，结合地面蜂巢式基础设施，将网路覆盖扩展到这些蜂巢式基站覆盖不均匀甚至没有覆盖的偏远农村地区。

「NTN可以帮助我们为偏远山区甚至是蜂巢式基础设施稀少的发展中国家带来智慧农业应用的好处。」Hine说。

Nordic的nRF9151蜂巢式物联网SiP模组支援地面和非地面连接，包括NB-IoT、LTE-M、DECT NR+和NTN。同时，该公司还积极与多家NTN供应商合作，包括 Iridium Communications、Skylo、Myriota、Omnispace、Sateliot 和 Gatehouse Satcom，为客户提供基於nRF9151 SiP模组的NTN部署商业解决方案。

Hine继续说道：「NTN与蜂巢式物联网协同工作以实现冗馀和韧性。许多农场位於易受自然灾害或极端天气影响的地区，地面蜂巢式基础设施可能会受到损坏。在这种情况下，NTN可以帮助确保关键的农业作业不会中断。」

虽然很多人的关注焦点是提高农业产量，但在这波更智慧、资料驱动型农业浪潮带来的种种好处之中，提高农业的韧性或许更为重要。

随着气候变化持续加剧，农业生产环境变得更加严峻且难以预测。任何有助於农场经营者更精准地预测和应对不断变化的环境的措施，都是有利的。

不出所料，目前重塑全球经济格局的人工智慧热潮正发挥着关键作用。例如，Nordic的nRF9151 SiP模组等解决方案能够利用土壤和作物感测器资料，并将其发送到云端人工智慧平台进行分析，为农民提供了关於土壤健康状况、天气模式、产量预测和病害流行情况的深入洞察，使他们能够预见并应对未来可能出现的危机。人工智慧还可以帮助改进和最隹化农场营运的干预措施，例如推荐最隹化的灌溉或施肥方案。

可持续发展为先

根据麦肯锡公司预测，到了2030年，先进的互联互通基础设施预计将覆盖全球80%的农村地区。此外，全球机构推广智慧农业的力度也在不断加大。

智慧农业的益处显而易见，然而帮助农民应对气候变化的挑战也具有重要的道德意义。世界银行的「气候智慧型农业投资计画」等举措正在帮助孟加拉、迦纳和辛巴威等国家采用智慧农业技术。

像Nordic Semiconductor这样的私营企业也在探索如何支援智慧农业推广，而不仅仅局限於产品开发。Nordic大力支持联合国可持续发展目标，其中包括可持续农业、消除饥饿和保障粮食安全等目标。

Nordic Semiconductor也是美国国家科学基金会工程研究中心IoT4Ag的成员。Hine表示：「IoT4Ag在推广智慧农业解决方案应用方面卓有成效。IoT4Ag汇集众多专家和产业合作夥伴，将精准农业的理念从概念层面转化为切实可行的解决方案。」

农业正稳步从艰苦繁重的劳动密集型事业转型为技术导向、资料驱动的产业，有??吸引年轻的新一代人才加入这个前景更光明、更可持续的产业。如果能够实现，这对所有人都是好事。