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(lái)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(lái)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(lái)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(lái)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(lèi)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(méi)有盈利,但是數(shù)字指向了光明的未來(lái),特別是隨著世界人口的持續(xù)增長(zhǎng)和耕地變得越來(lái)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(méi)有殺蟲(chóng)劑或除草劑。降低能源另一個(gè)好長(zhǎng)時(shí)間每個(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(xiāo)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(méi)有殺蟲(chóng)劑。該農(nóng)場(chǎng)面積1805平方英尺,并且能達(dá)到碳平衡 (小編注:碳平衡指通過(guò)計(jì)算二氧化碳的排放總量,然后通過(guò)植樹(shù)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(shuō)大約有3.5億英畝的土地,用來(lái)開(kāi)墾沒(méi)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(guò)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(mǎi)之間的關(guān)系。管理人員可以決定以更低的價(jià)格來(lái)讓銷(xiāo)售速度增快,消費(fèi)者也會(huì)知道他們剛買(mǎi)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(méi)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(lèi)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(píng)果自帶傳感器只是時(shí)間問(wèn)題。
水,水,到處都是
水權(quán)是一個(gè)極其復(fù)雜的問(wèn)題,物聯(lián)網(wǎng)也可以解決水資源短缺的問(wèn)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(shuō)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(méi)有足夠的工具來(lái)精確的控制用水量。
使用垂直農(nóng)場(chǎng)中類(lèi)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(lái),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(lái)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(guò)小規(guī)模的試驗(yàn),他們與當(dāng)?shù)毓竞献?a target="_blank" style="color: black;" >生產(chǎn)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的“陰球”,耗資3500萬(wàn)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(guò)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(wèn)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(lái)解決水和糧食安全問(wèn)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(lái)監(jiān)測(cè)為什么它們?cè)谑澜绺鞯氐拇罅克劳觥?/span> 蜜蜂是非常重要的,因?yàn)樗麄優(yōu)榇蠹s33%的所有人類(lèi)的食物來(lái)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(guò)開(kāi)放土壤、植被、光照、噴嘴類(lèi)型等數(shù)據(jù)給客戶,他們可以通過(guò)移動(dòng)景觀來(lái)控制。未來(lái)的產(chǎn)品將幫助人們?cè)诩抑杏盟芾怼?/span> 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(kāi)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(lèi)歷史上一個(gè)令人難以置信的時(shí)代,我們從來(lái)沒(méi)有如此大的挑戰(zhàn),同時(shí)也沒(méi)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(lái)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(lái)問(wèn):如果連接數(shù)以萬(wàn)記的球我們可以做什么呢?通過(guò)訓(xùn)練自己的思維方式,我們將利用物聯(lián)網(wǎng)來(lái)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?/span>