新加坡利用物联网传感器实现城市农业种植

据麦姆斯咨询报道，AbyFarm是新加坡新兴的城市农民群体的“领地”，城市农民正在使用物联网(IoT)、区块链和机器学习等技术，帮助这个缺乏耕地的城市国家自给自足地种植粮食。

AbyFarm位于宏茂桥建屋发展局(HDB)下辖的一个住宅区屋顶改建的停车场上，占地面积约300平米。今年2月，新加坡食品局(SFA)将建屋发展局下辖的多个停车场授予6个新兴城市农场，该城市农场是其中之一，租期长达3年。这是该市“30 x 30”战略的一部分，依据该战略，2030年，当地粮食产量将占粮食需求的30%。

与传统农场不同，AbyFarm采用无土气培和水培耕作，作物在完全自动化的温室内种植。该农场种植空心菜、蘑菇和甘蓝等蔬菜，以及无花果和日本瓜等盆栽瓜果类树木。预计AbyFarm每年可种植约240吨农作物。

“该农场完全自动化，采用实时技术控制温室内的环境，并持续监测作物，及早发现潜在的问题作物，保证作物质量。”AbyFarm联合创始人兼董事Phoebe Xie说。

她补充道：“AbyFarm现在正走在让新加坡实现智能、可持续智慧农场的快车道上。”

部署物联网传感器

运营一个智慧农场需要部署各种技术，如物联网和机器学习，以最大限度地提高作物产量，并在人力有限的情况确保产出率。

通过使用太阳能供电的户外传感器跟踪温度、降雨、湿度、阳光以及风速和风向等环境条件，农作物可以全天候在最佳可控环境中生长。另外，还可以利用室内传感器监测光线、温度、湿度、pH值、EC(水的电导率)和CO2水平等。

所有传感器收集的数据都会输入到自动控制系统中，该系统会触发自动遮阳罩、喷洒水雾、冷却风扇和湿帘等多种机制。同时，检测到的pH值和EC水平会自动触发适量的肥料与溶解氧和水混合，泵入农场的水肥灌溉系统。

“为了在最佳水量和营养供应下，以最佳温度运行可自我调节的农场，并确保蔬菜和水果的质量和口感，我们需要物联网传感器。”Phoebe Xie说。

同时，一个具有实时通知功能的远程管理系统，可使农民无需亲自到场即可自由照料农作物。借助摄像机和图像识别技术，他们还可以为作物的生长环境、定价及农场投入设置最佳范围。

农学家及其它领域专家还可以通过机器学习分析传感器，帮助改善植物健康状态，优化作物产量。此外，如果检测到植物出现病害，就会触发警报，通知农民进行检查。该事件和随后的行动被反馈到系统，让其他有类似作物问题的农民无需咨询专家，就能找到解决方案。

寻找易于部署的物联网器件

AbyFarm等城市农场在寻找和确定合适的应用程序、传感器和技术方面面临着挑战。这通常会导致使用来自不同供应商的多个物联网器件，从而在多个平台进行巨额投资。

为了避免部署麻烦，AbyFarm求助于SPTel提供“物联网即平台(IoT-as-a-Platform)”，以监控和管理各种传感器和应用程序，无需考虑网关部署要求。

SPTel营销和业务发展副总裁Susan Loh表示：“该平台建立在‘即服务’模式之上，农民无需进行大量前期投资来建立和维护自己的平台，即可获得解决方案。”

她指出，作为“一站式解决方案”，SPTel平台管理端到端的物联网部署。

“农民可以把精力集中在提供优质作物上，不必分心管理多个供应商。”她说。

此外，该平台可使城市农场根据需要轻松扩展其物联网部署。且在扩展过程中，它们可以轻松连接更多的物联网传感器，同时保持对平台上所有器件和应用程序的集中控制。此外，通过SPTel遍布全岛的广泛安全枢纽网络，城市农场可以利用现成的物联网平台，实现全岛范围内多个站点的快速部署。

Phoebe Xie说：“SPTel的‘物联网即服务(IoT-as-a-Service)’解决方案用于传感器数据收集和分析，使我们能够同时跟踪多个传感器。通过这一部署，我们将成为一个具有物联网、自动化和作物区块链分类账本的可持续自我调节的城市农场，从而实现从农场到餐桌的可追溯性，以提高食品安全和保障。”