食物是每個人的基本需求。然而,在當今世界,由于可耕地面積逐年減少,農業(yè)生產的空間正在縮小。傳統(tǒng)農業(yè)的缺點是過度依賴氣候條件、土壤質量、化肥和殺蟲劑——這些因素非常不穩(wěn)定,容易受到持續(xù)波動的影響。如果不采取更可持續(xù)的做法,到2070年,糧食產量可能會下降近10%。
為了克服這些挑戰(zhàn),諸如水培法(在沒有土壤的情況下種植植物)之類的技術與物聯網相結合,可以實現最佳的糧食生產。
什么是魚菜共生法?
魚菜共生(Aquaponics)是一種可持續(xù)的農業(yè)系統(tǒng),它把水產養(yǎng)殖與水耕栽培這兩種原本完全不同的農耕技術,通過巧妙的生態(tài)設計,達到科學的協同共生,從而實現養(yǎng)魚不換水而無水質憂患,蔬菜不施肥而正常成長的生態(tài)共生效應。蔬菜以魚的排泄物為養(yǎng)分,作為回報,它們幫助魚清潔水質。微生物在這些蔬菜的營養(yǎng)中起著重要作用,因為它們將魚的排泄物轉化為蔬菜可以用來生長的物質。這項技術正在成為可持續(xù)有機作物生產的一大希望,也是解決最佳用水和有限農田問題的高效方法。
物聯網在魚菜共生中有哪些應用?
現代魚菜共生系統(tǒng)需要密集的監(jiān)測、控制和管理。另一方面,支持物聯網的魚菜共生系統(tǒng)可以提供機會,以最少的努力和流程自動化來提高農產品的質量。
物聯網在以下方面對農民非常有用:
▲可以使用物聯網智能傳感器遠程監(jiān)測和控制魚菜共生系統(tǒng)中的水溫、環(huán)境溫度、濕度、pH值和溶解氧總量。收集到的數據可以傳輸到物聯網云服務器,并通過智能手機或計算機上實時訪問。種植燈和水泵也可以自動打開或關閉,甚至可以監(jiān)測氨含量、酸度、水位和魚飼料量等參數。這減少了對人工勞動的需求,并保持了水質和水循環(huán)。
可以通過監(jiān)測水的各種參數(如pH值、濁度、溶解氧、氨氮等)來識別對蔬菜和魚類不利的條件。傳感器獲取的所有數據都可以上傳到物聯網平臺,該平臺提供實時可視化和分析。支持物聯網的解決方案不僅可以識別上述KPI(關鍵績效指標),而且還有助于:
▲預測魚菜共生系統(tǒng)的需水量,
▲提供生物成分的反饋和控制,以便可以檢測、報告并在用戶界面上顯示任何嚴重問題
▲確保設備的預測性維護
▲分析蔬菜和魚類的生產力
▲物聯網平臺還可以提供經濟分析服務,通過該服務,可以使用喂食器、移動設備和傳感器收集有關魚類大小、水質、喂食模式、能源使用和天氣狀況的數據。結合其他數據,算法可以協同工作并提供建議,例如遠程維護、最佳收獲日期和飼養(yǎng)管理策略。
在魚菜共生中使用物聯網有什么好處?
好處包括:
▲將環(huán)境參數數字化為易于閱讀的輸出。
▲借助物聯網設備和傳感器控制溫度和濕度、pH值、光照強度、氨、水溫和溶解氧,維持系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)。
▲持續(xù)監(jiān)測數據并發(fā)布警報,使農民能夠從偏遠地區(qū)進行必要的調整。
▲通過使用智能算法控制開關,自動完成重復性任務,如在達到特定參數時調節(jié)水流。
▲通過數據可視化和分析平臺分析傳感器的反饋,這些平臺測量關鍵績效指標,并為提高產量和可持續(xù)性提供建議。
▲對數據集進行預測性分析,有助于通過機器學習模塊了解未來事件,并指出為避免事件發(fā)生而采取的具體措施(零件更換、維護活動等)。
采用物聯網魚菜共生系統(tǒng)有助于維護健康的生態(tài)系統(tǒng),有利于魚類和蔬菜的生長,同時將實時參數、通知和見解推送給關鍵利益相關方,以便迅速采取行動。我們可以有把握地說,魚菜共生系統(tǒng)中的物聯網有潛力在未來的可持續(xù)糧食生產中成為游戲規(guī)則的改變者。