GHI发布的GAP报告预测，2050年全球人口将达到97亿，这意味着未来30年，全球粮食需求预计将增长50%到65%，这无疑对全球农业提出严峻考验。面对压力，如何既保护环境又加强粮食安全应引起各国政府重视。对此，英国苏格兰农学院土壤和作物系统部主任克里斯蒂·沃特森博士表示，“应对这些挑战，高效、环保、健康是未来现代农业发展趋势。”
“庄稼一枝花，全靠肥当家”，化肥是粮食的粮食。此外、水分、农药等也是农业生产中不可或缺的物资。资料显示，2013年我国化肥使用总量为5912万吨，占世界总量的35%；农药使用量约32万吨，占世界总用量的1/7。农业用水量占全国用水总量的70％。而与之对比的是，我国占世界上的土地仅10%。可以说，丰产大量依赖农药、化肥以及水分。
对此，联合国粮食及农业组织总干事若泽•格拉济阿诺•达席尔瓦给出建议：利用大自然自身条件提高作物生产，如土壤有机质、水流量调节、授粉以及病虫害的生物防控等。同时也鼓励发展保护性农业，在提高单产的同时恢复土壤健康。通过保护天敌的方式对有害生物进行防治，而不是对作物滥施农药。通过合理使用矿物肥料，避免对水质造成“间接损害”。利用精准灌溉，可以因地制宜、把握适时适量用水。既能提高对气候变化的抗冲击能力，同时也能通过增加土壤碳汇等方式，减少温室气体排放。
物联网、大数据、云计算、AI和感应技术的发展为农场主提供了一种提高耕作效率和增加现有耕地产量的方法。实现了从“人”到“数据”的关键决策因素转换。传统农业主要包括养殖产业链和种植产业链等，其中的环节有育种、灌溉、施肥、饲养、疾病防治、运输和销售等，均是以“人”为核心，主要是依靠过去积累的经验或手艺来进行判断决策和执行，这也导致了整体生产环节效率低、波动性大、农作物或农产品质量无法控制等问题。而在数字农业模式中，通过数字化设备比如田间摄像头、温度湿度监控、土壤监控、无人机航拍等，以实时“数据”为核心来帮助生产决策的管控和精准实施，并通过海量数据和人工智能对设备的预防性维护、智能物流、多样化风险管理手段进行数据和技术支持，进而大幅提升农业产业链运营效率并优化资源配置效率等。
让我们了解一下物联网在农业实践中的一些实际应用和好处：
一、水资源管理
根据粮农组织的数据，淡水总量的70%用于农业，使其成为全球最大的淡水“消费者”。通过实施精确灌溉，农场主可以更有效地用水、节水，从而避免灌溉不足和过度灌溉。
通过使用连网传感器测量土壤湿度，农场主可以根据监测数据做出科学决策，实现灌溉自动化，并减少多达30%的耗水量。
由于农产品价格完全由灌溉用水的成本（以及土地成本、化肥、农药和人工）来决定，因此，由数据驱动的成本管理有助于评估资源的使用效率，从而制定有吸引力的价格，赢得
市场。
二、简仓和储罐液位测量
手动监测储罐和筒仓的液位非常耗时，而且容易出错。智能传感器取代手动读数，并为远程设备提供实时测量。
使用超声波测量的液位传感器允许配置自动阈值，以通知液位过低或过高。这些传感器是自主的，其电池可帮助运行长达20年。企业可实时监测小麦、谷物、石油和燃料存量，以此规划再填充时间或发现泄漏甚至偷窃。
三、测量粮库的温度和湿度
有些作物需要特殊的储存条件。智能温度监控器提供了一种安全和自主的方式来远程管理温度和湿度，以防止作物变质或繁衍微生物。种植者可以在数据大屏中监测所有单位数据，并根据智慧农业系统给出的分析结果做出调整决策。物联网技术的加持，有助于确保温湿度保持可控，让产品质量不受影响。
四、收集土壤状况数据
植物的生长很大程度上受水分和养分制约，而这两者在很大程度上是由土壤决定的。掌握这些资源的信息对管理土壤+植物系统至关重要，从而优化植物生长并最大限度地减少资源的使用。
鲸势智慧农业系统，可根据不同区域的土壤类型、种植作物、灌溉水源及灌溉方式等划分，采用高精度土壤温湿度传感器、PH传感器和智能气象站，远程在线采集土壤墒情、酸碱度、养分、气象信息等，实现墒情(旱情)自动预报、灌溉用水量智能决策、远程、自动控制灌溉设备等功能，最终达到精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。
五、协助病虫害防治
利用智能相机技术来检测杂草和其他植物位置，从而自动，准确地分配除草剂和肥料。这可以优化化学品利用率，并在降低化学品用量的同时提高整体生产率。
另外，害虫控制一直是农业中最重大的挑战之一。使用智能相机进行实时虫害检测、监控，并配合智慧农业系统自动预警，可以有效针对害虫进行防治，而不会损害对农作物有益的非目标昆虫。
六、牲畜监测、地理围栏
通过为每头牲畜配备一组基本的传感器，例如GPS、加速度计、医疗传感器和通讯工具，可实时监测牲畜位置，智能预警长时间不活动或脱离电子围栏（虚拟围栏系统）的牲畜；记录牲畜的心率和体温等健康数据来预防疾病。
七、下一代温室栽培，无需土壤且水分减少90%
垂直农业正在变得越来越受欢迎。
水培设施可以更快、更便宜、更清洁地种植水果、蔬菜和菌类食材。与传统做法相比，垂直农场每年可有12个生长周期。这种装置不需要土壤或自然光，因为它位于室内废弃的仓库、工厂、停车场。在不需要使用肥料、除草剂和杀虫剂的情况下，通过相同的水培系统再次使用循环水，可以大大降低运营成本。
搭配温湿度传感器、二氧化碳传感器、土壤水份传感器等，采集大棚的环境条件。将采集到的数据对比农作物生长适宜条件，就可以实现控制系统来自动调节了。
此外，大棚可以配备由低成本可再生能源（太阳能、风能）来给设备供电。
