垂直農(nóng)場(chǎng)

以垂直農(nóng)場(chǎng)為例。在室內(nèi)耕作的這些操作可以監(jiān)測(cè)和控制所有能讓植物健康成長(zhǎng)的因素，這些設(shè)施是垂直建設(shè)的，因此種植區(qū)可以堆疊，這極大降低了所需的耕作面積，所以垂直農(nóng)場(chǎng)可以建在城市附近，縮短運(yùn)輸和分配食物所需的時(shí)間。

從物聯(lián)網(wǎng)的角度來看，垂直農(nóng)場(chǎng)連接了內(nèi)部和外部。內(nèi)部有小的傳感器在土壤里或者連接到單個(gè)植物告訴控制系統(tǒng)到底有多少光、水和營(yíng)養(yǎng)來保障作物健康的成長(zhǎng)。傳感器也會(huì)告訴農(nóng)民什么時(shí)候該收割了，以確保它在到目的地之前仍然是新鮮的。

垂直農(nóng)場(chǎng)外部將連接到其他網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)，包括跟蹤當(dāng)?shù)匦枨蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)。例如，當(dāng)?shù)氐牟宛^可以輸入當(dāng)他們需要補(bǔ)充的新鮮食品。農(nóng)民可以看到這些信息來決定自己的種植計(jì)劃。垂直農(nóng)場(chǎng)也可以連接到電網(wǎng)，使用它們的窗口裝上太陽(yáng)能電池板來支撐這個(gè)系統(tǒng)，創(chuàng)建食物供應(yīng)、電網(wǎng)和消費(fèi)者之間的緊密反饋回路。這種類型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將在一代人以前是不可想象的。

今天垂直農(nóng)場(chǎng)還是一個(gè)實(shí)驗(yàn)，雖然沒有盈利，但是數(shù)字指向了光明的未來，特別是隨著世界人口的持續(xù)增長(zhǎng)和耕地變得越來越稀缺。在芝加哥，一個(gè)綠色農(nóng)場(chǎng)一年能夠收獲26次，能源使用減少85%，只用平常十分之一的水，而且沒有殺蟲劑或除草劑。降低能源另一個(gè)好處是每個(gè)月可以降低2噸二氧化碳排放量，而且每天可以增加46磅氧氣排放。

垂直農(nóng)場(chǎng)在其他國(guó)家也如雨后春筍般拔地而起。 在日本宮城縣一個(gè)垂直農(nóng)場(chǎng)(由Mirai inc .與GE合作)完全依賴LED照明，與普通熒光燈相比節(jié)省40%的電力。 這個(gè)農(nóng)場(chǎng)能產(chǎn)生10000頭一天的生菜和年度銷售額達(dá)$2939，736 (約3億日元)。

當(dāng)我們想到垂直的時(shí)候，大多數(shù)人都以為是地面上的，但其實(shí)地下的也可以。英國(guó)一個(gè)公司在一個(gè)繁忙的倫敦街頭以南115米處建立了一下地下農(nóng)場(chǎng)，使用水培種植農(nóng)作物，而且沒有殺蟲劑。該農(nóng)場(chǎng)面積1805平方英尺，并且能達(dá)到碳平衡 (注：碳平衡指通過計(jì)算二氧化碳的排放總量，然后通過植樹等方式把這些排放量吸收掉。)

智能生產(chǎn)——告知消費(fèi)者

《國(guó)家地理》近期有一篇文章《三分之一的食物被丟失或浪費(fèi)》，里面說大約有3.5億英畝的土地，用來開墾沒有人人吃的糧食或喂養(yǎng)牲畜和生產(chǎn)乳制品。這些被浪費(fèi)的食物埋在地里會(huì)產(chǎn)生甲烷，一種比二氧化碳強(qiáng)得多的溫室氣體。如果把全球的食物浪費(fèi)當(dāng)成是一個(gè)國(guó)家的話,它將是世界上第三大溫室氣體發(fā)生器，僅次于中國(guó)和美國(guó)。

物聯(lián)網(wǎng)可以幫助減少這種浪費(fèi)。根據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計(jì)，美國(guó)超市大約有10%的水果和蔬菜會(huì)腐爛。

2012年，麻省理工學(xué)院的研究人員公布了一個(gè)新的傳感器，在碳納米管中添加了銅原子片以檢測(cè)微量乙烯，一種植物催熟氣體。根據(jù)摩爾定律，這些傳感器將會(huì)很快足夠便宜足以裝到個(gè)人種植的水果和蔬菜上。

通過檢測(cè)氣體，分析數(shù)據(jù)，設(shè)置警報(bào)值，該傳感器能讓商店的管理人員了解到商店庫(kù)存和購(gòu)買之間的關(guān)系。管理人員可以決定以更低的價(jià)格來讓銷售速度增快，消費(fèi)者也會(huì)知道他們剛買的水果和蔬菜將會(huì)有多久的保質(zhì)期。如果我們知道有一些會(huì)腐爛，我們更有可能使用它們而不是把它們?nèi)舆M(jìn)垃圾箱。在這一點(diǎn)上，物聯(lián)網(wǎng)讓大家得到共贏。

盡管目前傳感器的價(jià)格還沒有降到可以讓每一個(gè)水果和蔬菜都裝上，但它是可行的。類似的技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在大范圍檢測(cè)乙烯氣體上，這可以延長(zhǎng)農(nóng)產(chǎn)品的生命有效減少浪費(fèi)。鑒于技術(shù)的進(jìn)步，你的下一個(gè)蘋果自帶傳感器只是時(shí)間問題。

水，水，到處都是

水權(quán)是一個(gè)極其復(fù)雜的問題,物聯(lián)網(wǎng)也可以解決水資源短缺的問題。全球大約70%的水用在農(nóng)業(yè)上，是工業(yè)上的兩倍多，市政大概用水占比8%。作為一個(gè)居民，我每個(gè)月會(huì)收到水費(fèi)賬單說明我用了多少水，雖然給了我一些數(shù)據(jù)，但是并不能給我足夠的信息讓我知道我的水是如何使用的，我只是沒有足夠的工具來精確的控制用水量。

使用垂直農(nóng)場(chǎng)中類似的傳感器，我的院子能能告訴我什么時(shí)候有足夠的水或哪些部分需要更多的水。結(jié)合遠(yuǎn)程控制噴水滅火系統(tǒng),該數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步分析和圖形化方式呈現(xiàn)出來，一個(gè)手機(jī)APP就可以顯示我的行為，例如，在你的花園中你減少了8%的用水量，如果堅(jiān)持下去，你將比上個(gè)月支付的水費(fèi)節(jié)省100美元。

我可以使用信息用來做更好的決策和激勵(lì)我實(shí)現(xiàn)特定的目標(biāo)。 但是,兩滴的水真的有所不同嗎? 考慮這一點(diǎn)，如果在美國(guó)只有1%的家庭每分鐘節(jié)省1滴水,這相當(dāng)于每年節(jié)省34715984加侖，這足以灌溉100英畝的玉米。想象一下如果每個(gè)人都節(jié)省一點(diǎn)，我們將節(jié)省大量的水，同時(shí)改變我們的生活方式。

最近美國(guó)環(huán)境保護(hù)機(jī)構(gòu)(EPA) 要求洛杉磯蓋一個(gè)防止水蒸發(fā)的水庫(kù)。 一個(gè)解決方案是建立一個(gè)巨大的游泳池,估計(jì)成本約3億美元。然后,有人想出了一個(gè)巧妙的主意。為什么不用漂浮在水表面的塑料球保護(hù)下面的水? 經(jīng)過小規(guī)模的試驗(yàn)，他們與當(dāng)?shù)毓竞献魃a(chǎn)數(shù)以百萬計(jì)的“陰球”，耗資3500萬美元(比之前的方法便宜近90%)。 這些化學(xué)處理黑色塑料球現(xiàn)在已經(jīng)覆蓋了洛杉磯的供水系統(tǒng)，每年減少近3億加侖飲用水的蒸發(fā)。

想象一下如果每個(gè)球鏈接。

每個(gè)球上都裝有太陽(yáng)能或者運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的傳感器，通過網(wǎng)狀鏈接可以收集水質(zhì)數(shù)據(jù)，當(dāng)海藻、污染物、酸度和鹽度達(dá)到一定水平時(shí)可以通知相關(guān)人員。球還可以監(jiān)視水位，幫助水務(wù)運(yùn)營(yíng)商做出更明智的決定。從安全角度看運(yùn)動(dòng)傳感器還可以探測(cè)到是否有人惡意污染水源以便快速采取行動(dòng)。

回到現(xiàn)在

因?yàn)槭澄锖退侨绱酥匾?，很多公司在這些領(lǐng)域致力于用物聯(lián)網(wǎng)解決問題也就不足為奇。例如英特爾正在為它的食品和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目尋找一個(gè)leader，來解決水和糧食安全問題。該公司正在與澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)構(gòu)建微型傳感器裝到蜜蜂身上來監(jiān)測(cè)為什么它們?cè)谑澜绺鞯氐拇罅克劳觥?蜜蜂是非常重要的,因?yàn)樗麄優(yōu)榇蠹s33%的所有人類的食物來源授粉。

創(chuàng)業(yè)公司也加入了這一行動(dòng)。Rachio在普通人家裝了監(jiān)測(cè)水用量的傳感器。這個(gè)公司的解決方案是通過開放土壤、植被、光照、噴嘴類型等數(shù)據(jù)給客戶，他們可以通過移動(dòng)景觀來控制。未來的產(chǎn)品將幫助人們?cè)诩抑杏盟芾怼?Lumense 化學(xué)和生物傳感器平臺(tái),監(jiān)控液體和氣體提供實(shí)時(shí)分析和自動(dòng)維護(hù)。該公司的重點(diǎn)是使我們的食物,水,和空氣供應(yīng)更安全、更好。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和解決方案增加，加入的大公司比比皆是，包括物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟,AllJoyn, Open Interconnect,Thread Group,開放手機(jī)聯(lián)盟,Eclipse物聯(lián)網(wǎng)等等。

物聯(lián)網(wǎng)要求一種新的思維方式

我們處在人類歷史上一個(gè)令人難以置信的時(shí)代，我們從來沒有如此大的挑戰(zhàn)，同時(shí)也沒有如此強(qiáng)大的技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)我們可以連接任何東西，如果我們想使用物聯(lián)網(wǎng)來面對(duì)今天和明天所有的挑戰(zhàn)，我們需要有全新的認(rèn)知方式，而不是把塑料球當(dāng)成一個(gè)奇怪的圓形物體。

我們要從物聯(lián)網(wǎng)的角度來問：如果連接數(shù)以萬記的球我們可以做什么呢?通過訓(xùn)練自己的思維方式，我們將利用物聯(lián)網(wǎng)來更好地管理我們的星球，包括寶貴的資源，水和食物，因?yàn)槲覀兌夹枰妗?/strong>