美国日本这两家物联网农场 在重新定义现代农业?

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。

尽管目前传感器的价格还没有降到可以让每一个水果和蔬菜都装上，但它是可行的。类似的技术已经应用在大范围检测乙烯气体上，这可以延长农产品的生命有效减少浪费。鉴于技术的进步，你的下一个苹果自带传感器只是时间问题。

水，水，到处都是

水权是一个极其复杂的问题,物联网也可以解决水资源短缺的问题。全球大约70%的水用在农业上，是工业上的两倍多，市政大概用水占比8%。作为一个居民，我每个月会收到水费账单说明我用了多少水，虽然给了我一些数据，但是并不能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的控制用水量。

使用垂直农场中类似的传感器，我的院子能能告诉我什么时候有足够的水或哪些部分需要更多的水。结合远程控制喷水灭火系统,该数据可以进一步分析和图形化方式呈现出来，一个手机APP就可以显示我的行为，例如，在你的花园中你减少了8%的用水量，如果坚持下去，你将比上个月支付的水费节省100美元。

我可以使用信息用来做更好的决策和激励我实现特定的目标。 但是,两滴的水真的有所不同吗? 考虑这一点，如果在美国只有1%的家庭每分钟节省1滴水,这相当于每年节省34715984加仑，这足以灌溉100英亩的玉米。想象一下如果每个人都节省一点，我们将节省大量的水，同时改变我们的生活方式。

最近美国环境保护机构(EPA) 要求洛杉矶盖一个防止水蒸发的水库。 一个解决方案是建立一个巨大的游泳池,估计成本约3亿美元。然后,有人想出了一个巧妙的主意。为什么不用漂浮在水表面的塑料球保护下面的水? 经过小规模的试验，他们与当地公司合作生产数以百万计的“阴球”，耗资3500万美元(比之前的方法便宜近90%)。 这些化学处理黑色塑料球现在已经覆盖了洛杉矶的供水系统，每年减少近3亿加仑饮用水的蒸发。

想象一下如果每个球链接。

每个球上都装有太阳能或者运动驱动的传感器，通过网状链接可以收集水质数据，当海藻、污染物、酸度和盐度达到一定水平时可以通知相关人员。球还可以监视水位，帮助水务运营商做出更明智的决定。从安全角度看运动传感器还可以探测到是否有人恶意污染水源以便快速采取行动。

回到现在

因为食物和水是如此重要，很多公司在这些领域致力于用物联网解决问题也就不足为奇。例如英特尔正在为它的食品和农业产业项目寻找一个leader，来解决水和粮食安全问题。该公司正在与澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)构建微型传感器装到蜜蜂身上来监测为什么它们在世界各地的大量死亡。 蜜蜂是非常重要的,因为他们为大约33%的所有人类的食物来源授粉。

创业公司也加入了这一行动。Rachio在普通人家装了监测水用量的传感器。这个公司的解决方案是通过开放土壤、植被、光照、喷嘴类型等数据给客户，他们可以通过移动景观来控制。未来的产品将帮助人们在家中用水管理。 Lumense 化学和生物传感器平台,监控液体和气体提供实时分析和自动维护。该公司的重点是使我们的食物,水,和空气供应更安全、更好。

随着物联网技术和解决方案增加，加入的大公司比比皆是，包括物联网联盟,AllJoyn, Open Interconnect,Thread Group,开放手机联盟,Eclipse物联网等等。

物联网要求一种新的思维方式

我们处在人类历史上一个令人难以置信的时代，我们从来没有如此大的挑战，同时也没有如此强大的技术。随着物联网我们可以连接任何东西，如果我们想使用物联网来面对今天和明天所有的挑战，我们需要有全新的认知方式，而不是把塑料球当成一个奇怪的圆形物体。

我们要从物联网的角度来问：如果连接数以万记的球我们可以做什么呢?通过训练自己的思维方式，我们将利用物联网来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。