2021-09-20 21:34:25 来源：jinnianhui金年会官网 作者：jinnian金年会官网
）服务最有远景的商业运用之一，这种技能有助于构成安稳的室内成长环境，然后推动生果、坚果、蔬菜和草药等非本乡作物的本乡化栽培。云衔接的IoT网络能够推动高效的收成前和收成后办理体系在园艺业和室内栽培范畴的运用，然后促进具有道德性和可继续性并终究完结盈余的大规模可控环境农业（CEA）工业的发生和展开。这些体系运用IoT和陈述环境数据，一起可在需求调整时触发相应的操作或指令。栽培者需求了解确认和布置这些体系的最佳实践（包括选用加密和身份验证技能的要害需求），然后避免黑客损坏操作或盗取有价值的数据。
在探究怎么开发云衔接的本乡化栽培体系之前，首要需求了解室内栽培的潜在优势。室内栽培具有如下三项首要优势：
关于特定区域的非本乡生果、坚果、蔬菜和草药，假如能够在当地进行本乡化栽培，将会快速、有用地处理全球对这些作物的需求。一起，还有助于缩短食物路程，尽管或许并不能下降运营的碳密布度，但的确有助于进步农产品安全性和农产品供给才能，因为无需将农产品从其他区域长途运送过来。 此外，还会带来其他优势，如延伸成长时节使特定粮食作物在一年的12个月中都有供给，以及能够在全球气候条件不安稳的情况下坚持全球粮食的高效出产等。
推动CEA或非粮食作物的室内栽培还能够削减对休息地的损坏。尽管或许存在争议，但有充沛的理由标明，人们往往忽视农业对休息地和环境形成的要挟，因为人们愈加重视土地开发和伐木业对森林形成的损坏。国际天然基金会（WWF）的数据显现，“全球每年削减的森林面积为1870万英亩”（根据前三大损坏者的数据），“全球约50%的休息用地已转化为农业用地”。土地首要用于畜牧养殖业、大规模农耕耘业以及栽培供人们食用的蔬菜与谷物，其间三分之一以上的土地专门用于栽培玉米、大麦、燕麦、高粱和大豆等畜牧饲料作物。人们越来越清楚地认识到，耗费很多土地资源的耕耘技能不具可继续性。
除了削减传统耕耘技能对土地的需求外，CEA和室内栽培还有助于培育更健康的饮食习惯。医学界公认的观念是，尽管人类是杂食性动物，但倾向于混合食用植物、生果和坚果一起削减肉类摄入的饮食习惯更有益于健康。广泛选用这种饮食习惯，能够大幅削减畜牧饲料产值，然后促进全球人口在根本上向具有可继续性的生活方法改变。此外，这种饮食习惯还有助于削减家畜养殖量，然后削减食物运送需求和温室气体（GHG）排放。据联合国粮食及农业安排（FAO）核算，全球畜牧业发生的GHG排放量占一切人为GHG排放量的14.5%。
现在，大规模CEA和室内栽培尚处于起步阶段。尽管在大面积土地上布置温室等室内结构更为常见，但越来越趋向于建造定制的笔直农业设备，包括从头运用多层厂房或库房等。这类设备有助于愈加高效、务实地运用不动产和土地来栽培非粮食作物。笔直农业设备相同十分合适养殖家禽，供给或许更具可行性的肉类来历。
大规模选用CEA和室内栽培需求满意一些先决条件。仿制和坚持天然条件要求栽培者定时监测温度、人工照明、室内湿度和土壤湿度等参数，在水培/气培的情况下，还需求监测营养液成分。重要出产者将会挑选许多具有关闭环境的建筑物，每个建筑物都有必要针对上述成长条件进行优化。这就需求运用一个或多个云衔接的传感器继续丈量环境参数水平随时刻的改变，并将数据陈述给中心监测站。
首要，要创立本乡或非本乡室外条件日志，作为在需求时对环境参数进行必要调整的基准。
接下来，有必要确认要布置的网络类型。跟着衔接传感器的IoT的可用性不断进步，布置由中心集线器或网关办理的网络来与本地操控器或核算机进行通讯（见图1）十分有用。数据通过操控器上传至云端，以便进行进一步剖析。云能够是专有云，也能够是由传统或新式供给商供给的云服务。
假如栽培者以为没有必要，能够挑选不对传感器数据做出即时反响。在这种情况下，能够通过云端在可接受的时刻范围内宣布指令或操作。可是，如需尽量缩短宣布传感器数据与中心核算机宣布操作或指令之间的延时乃至完结零延时，栽培者/出产者能够在中心采纳相应措施，即在网关和云之间运用边际操控器来缩短从剖析到操作的时刻。基本上，环境参数操控得越准确，作物成长得越好。
边际核算完结计划可分为后端部分和前端部分，每一部分都对优化关闭环境下的作物出产发挥着重要作用。后端部分包括边际核算和云核算组件，而前端部分包括传感器网络和网关组件。跟着IoT完结计划不断增多以及在各职业的运用日益广泛，为供给支撑该处理计划架构所需的一切组件，由硬件供给商和体系集成商组成的生态体系应运而生。传感器网络是其间一个十分重要的元素，因为它将布置在最接近作物的方位，用于监测作物的成长环境并搜集相关数据，然后传输至网关。一起，因为传感器节点很多，务必要保证每个节点都简略、牢靠、易于保护、以极低的功耗运转然后延伸电池运用寿命，而且能够通过各种无线衔接办法与网关并终究与云服务供给商进行通讯。
首选的无线衔接计划是蓝牙低功耗（BLE）或新的802.11ah低功耗Wi-Fi®规范。这将保证处理计划能够在免答应频段运转，而且能够跨典型的10到100米（m）室内栽培间隔进行通讯。802.11ah规范的传输间隔最长，可达1千米（km）。BLE和802.11ah Wi-Fi®的数据传输速率分别为10 kbps（千比特每秒）– 10 Mbps以及50 kbps – 100 kbps，能够为传输所需丈量的各种参数数据供给足够的带宽。
此外，传感器节点还有必要具有强壮的安全性。与任何职业相同，将有许多农场主或大型企业集团进入大规模室内栽培或CEA职业。任何能够协助供给商取得竞赛优势的信息都会带来更高的收入和赢利。人们已广泛认识到，不法分子有意图并有才能侵略无线网络，获取可带来这种优势的数据。若要下降危险，最佳办法是运用根据硬件的处理计划，这种处理计划能够对数据和节点进行加密和身份验证。固件或软件计划被普遍以为简略遭到黑客进犯。
传感器节点的规划人员和制造商将根据硅处理计划打造其产品，以此保证完结的体系规划易于运用、具有模块化结构且可更新，一起能够以低功耗形式运转，具有强壮的安全性而且能够灵敏地支撑所需的无线衔接计划。此外，这些供给商还活跃与重要的云服务供给商展开协作。假如有必要选用云不可知（cloud-agnosTIc）处理计划，则供给商应能够对处理计划进行装备，以便其与具有一切必备功用的专有云进行通讯。
Microchip Technology供给的Google Cloud IoT内核开发渠道（见图2和图3）即为这类处理计划的一个示例。这些开发板将单片机、安全元件和通过全面认证的Wi-Fi网络操控器集于一身，供给了一种极为简略、有用的办法来将传感器节点衔接到Google Cloud IoT内核渠道。用户能够直接衔接到预先装备有免费沙盒帐户或虚拟测验环境的Google Cloud，以检查光照和温度数据。运用MikroElektronika运用广泛的附加Click boards™，能够有挑选性地衔接其他传感器，然后轻松地将其他功用添加到规划中。
图2：AVR-IoT WG开发板搭载功用强壮的AVR®单片机（MCU）、安全元件和Wi-Fi®网络操控器
相较于传统的耕耘方法，CEA和室内栽培有望在更小的地舆区域内完结愈加安全、牢靠和高效的全球粮食出产。完结这一许诺需求依托环境监测技能，在大规模运用的情况下，该技能可为非本乡作物供给安稳的室内成长环境。其间最重要的技能便是传感器网络，它用于搜集环境监测传感器数据并将其传输到云端或将数据从云端传出以进行处理和剖析。抢先的云服务供给商现已推出快速开发处理计划来应对这些需求，然后供给了简略、灵敏的办法来支撑CEA和室内栽培的各种运用。
