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宽带和数字经济时代的澳大利亚“智能农场”

[日期:2014-08-06] 来源:凤凰网  作者: [字体: ]

  与宽带网络相关的技术及它们带来的变革还包括:

  1、传感技术将搭建起低成本和无所不在的物联网,草场植被、土壤湿度、家畜活动和农场设备都可以通过物联网实施监控;

  2、具备空间化特征的移动传感技术将为农场地形描述(如:对土壤群的确定)和生物量的变化测量提供技术支撑;

  3、本地无线系统将为物联网提供稳定的宽带网络基础;

  4、个人移动智能终端设备和应用使用户获取信息的过程更加快捷,内容也更准确;

  5、云计算技术简化了信息分享的过程;

  6、通过个人终端建立的视频会议系统降低了成本。

  通过数字经济实现产业转型

  对新技术的采用,使我们能在澳大利亚经济各部门中看到数字经济的身影,数字经济成为“通过互联网、移动通信和传感技术搭建的全球经济和社交活动的网络平台”,并将促使澳大利亚各产业的转型。

  各类研究表明,数字经济将对澳大利亚国家经济和产业生产力提高做出了贡献。德勤(Deloitte)的一份调查报告 显示:数字经济对澳大利亚商业和政府部门的贡献将达到270亿美元;而根据另一份来自IBIS World(行业市场研究公司)的报告 显示,数字经济将使澳大利亚截至2020年实现1.7%的长期生产率增长。

  数字经济对澳大利亚的农业将会产生怎样的影响呢?这是个有趣的问题,因为我们不难看到,出版业、音乐和旅游业都已经显示了数字经济的强大而富戏剧性的影响力,这些产业的产品和其生产过程相对而言也是最容易受到数字经济影响的。

  随时间的流逝,其他产业受到数字经济的影响也将逐渐显现,虽然不如上述产业那么明显。数字经济的发展可能不会从根本上改变农业的发展方式,但却能对农作物生产、食品加工、物流和零售等施加影响。

  Kirby智能农场项目

  简介

  Kirby智能农场是CSIRO和英格兰大学在阿米代尔建立的智能农场试点,旨在研究宽带和相关数字服务对澳大利亚农业部门的影响。该试点的创意最初是由澳大利亚宽带创新中心(ACBI)提出的。

  Kirby是一座占地面积2800公顷的商业农场,位于新英格兰大学在阿米代尔校区西北10公里外的地方,主要出产美利奴羊毛和肉用牛,还包括一些谷物和其他家畜。Kirby农场的草场特征是牧草参杂着部分当地野生草种共同生长,野生草种有苜蓿、变种黑麦草和部分牛尾草等。这一类型的农场对草场的依赖性很大,因为大部分出产家畜的主要食物来源是草场的牧草。

  同时,Kirby还是澳大利亚内地农场里第一个享受国家宽带网络提供的地面无线宽带服务的,初始上限带宽12M,下限带宽1M;升级上限带宽25M,下限带宽5M。通过国家宽带网络,CSIRO和新英格兰大学建立了一个柔性平台,以支撑和智能农业相关的应用和服务。

  智能农场的概念来自于通过数字服务使农业从业者更有效利用资源、实现对农场各项指标(包括土壤湿度、库存变化情况、农场安全、以及与专家的实时沟通)远程监控的想法。

  昆士兰数字农庄也运用了部分Kirby智能农场的理念。该农庄与Kirby农场有相似的土壤情况和环境,因此也采用了类似的家畜跟踪传感网络和整合了农场和外部数据的信息平台。

  农场特点

  Kirby智能农场有如下特点:

  1、空间化的对农场地形和特征描述的基础数据集

  为澳大利亚农业从业者建立一个基于精密农业技术和服务的综合、空间化的规划和管理数据集,数据信息来源于以GPS为基础的农场物品图(如:栅栏、引水点和其他农场基础设施),可以进行卫星定位的电磁感应(EMI)土壤分析、数据海拔地图(DEM)、运动光学传感器(AOS)、牧草生物量调查、当前和历史的空气传播数据、卫星图像,以及通过X射线荧光(XRF)加以分析的土壤化学成分等。

  2、当地土壤湿度和环境因素的实时地图

  Kirby智能农场通过本地传感器对土壤温湿度、导电性和空气温度进行监控,每5分钟形成实时地图。农场在相同土壤情况的地方分散安装了100个土壤传感器,安装的具体地点由空间化电磁感应土壤分析、数据海拔地图和牧草生物量运动光学传感器(AOS)得出的综合分析结果决定。

  其他对空间化数据集的使用还包括:当前和历史的空气传播和卫星图像,及土壤化学成分信息获取等方面。每一个位置节点都安装了一个测量土壤湿度、温度、导电率(与盐度有关)的土壤湿度节点,和一个处于地面空间2.4米以上的空气温度传感器。同时,还设有两座本地气象站测量空气温度、湿度和压力,风速和风向,降雨和冰雹,以及太阳辐射的情况。

  这些传感器为农场工作人员提供了非常重要的信息,帮助他们决定何时播种作物和牧草,何时施肥和灌溉,何时移动家畜以及往哪里移动。通过对这些信息的运用,可以帮助工作人员明确施肥和灌溉的情况,使农场实现作物和牧草增收,并最终增加家畜的存栏率。

  空间化土壤监控技术,可以为农业从业者带来切实的好处,比如:棉花种植者通过运用这一技术,可以实现根据农场中不同的土壤和植被情况制定灌溉计划,提高每公升水的灌溉效率,从而实现棉花产量翻倍。

  所有上述提到的传感器(土壤传感器和本地气象站节点)都基于商业传感器系统,每个传感器的成本为1000美元,但随着生产数量的增加或者本地安装更容易的话,每个传感器的成本有可能降为数百美元。

  3、对家畜活动的了解

  Kirby智能农场项目还将对低成本的本地无线家畜追踪系统进行研究,改进对家畜的管理方式。项目使用的是Taggle公司(澳大利亚一家从事技术研发的企业)研发的商业家畜追踪传感系统,该公司的传感器是一种低功率耳标,佩戴在家畜耳朵上,可以对家畜在方圆7公里内的行动进行追踪,追踪精确度可以达到半径15米的范围内。

  Taggle研发的传感系统还能为农场工作人员提供家畜的实时位置,并通过移动智能终端或电脑网页形成地图界面。一旦家畜活动范围超出特定区域(如:移动到牧场其他区域或者甚至已经被盗的可能性),则可以通过系统发送短信警告。针对家畜的放牧习惯、受到其他动物攻击和产犊的征兆,项目也在进行更深入的研究希望能提出预警。

  Kirby智能农场还运用了CSIRO研发的融合了加速传感和GPS功能的家畜追踪技术设备,为家畜的活动和习性提供更为详细的信息。

  我们不难看到,在不远的将来,类似Kirby智能农场和昆士兰州的数字农庄项目的先进技术将越来越多的得到运用,为牧场生产力分析及牧场区域产量差别性和存在改善的方面等研究提供更多帮助,并优化投料和引水点设置。同时,还能将家畜追踪和活动信息与澳大利亚国家畜产品认证计划(NLIS) 联网,对全国范围的畜群管理和繁育提供帮助。

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