导言
农业是世界各地食物的首要来历。它不只为许多职业供给食物和原材料，还可以大大促进一切国家的GDP添加和经济添加。此外，它仍是许多国家的首要收入来历。
跟着城市化的展开、气候的改变和人口的添加，农业部门面临着许多应战。亟需添加单位面积的产值。因为对资源、肥料和农药的无节制运用，传统的耕耘方法导致了农田退化。
智能农业日益成为添加产出和优化资源运用的重要行动。关于顾客所需的生果、蔬菜或粮食的有机耕耘和品种添加，智能农业相同非常重要。
智能耕耘不只对农作物非常重要，还对家畜也有着重要的含义。技能可以帮忙添加家畜产值，改进其健康情况，而且可以防止任何疾病的迸发或传达。
农业物联网（IoT）由传感器、处理、衔接、网关和云解决计划构成，这些解决计划依据具体用例进行作业优化。
物联网在农业用例中的效果
作物监测
为了取得最大的作物生产力，需求对土壤和环境的湿度和温度进行监测。重要的是，不只要对绝对湿度和温度进行监测，还要对短时刻和长期的改变进行监测。该数据可以和作物的抱负情况相关联。这种监测还有助于确认需求运用农药和肥料的时刻和用量，以便最大极限地削减其用量。
温室
跟着对各种生果和蔬菜的需求的不断添加，为特定类型的植物的成长和茂盛发明抱负的条件，变得非常重要。支撑物联网的温室可以进行环境条件监测并作出调整，以防止任何误差。
长途灌溉
长途灌溉是下一步监测行动，其间依据土壤以及环境温度和湿度进行灌溉操控。支撑物联网的灌溉体系不只可以节约用水，还可以保证为作物供给适量的水份。在支撑物联网的灌溉中，依据土壤湿度确认是否需求灌溉，而不是依据预设或预订的间隔进行灌溉。
家畜监测
在支撑物联网的农场中，对绵羊、猪、鸡、牛等家畜进行健康监测，然后确认一切疾病、授精期和活泼度。将支撑物联网的传感器安装在家畜的耳朵或其他身体部位，以监测其体温文活泼度。关于温度反常的家畜，可以进行阻隔并供给医疗护理，避免疾病感染到其他家畜。家畜的活泼度不只与健康休戚相关，还与产出质量相关。活泼牛只的产奶量要多于懒散牛只的产奶量。
支撑物联网的农场还会对养殖家畜的环境进行监测，以保证其具有恰当的生活条件。
地舆围栏
在大型农场中，可以答应家畜在天然条件下放养和生计。在不对家畜进行确定的情况下，重要的是要保证其安全性，并保证其不会远离农场。因而，需求运用支撑GPS的跟踪器对其进行监测。跟踪器包含用于监测其运动的运动传感器，和支撑GPS的地舆围栏，以便在家畜脱离指定区域时宣布警报。
支撑物联网的智能农业的架构
在农业中运用的典型物联网体系包含以下模块
– 传感器
– 信号调理
– 处理与安全性
– 能源管理
– 衔接
– 定位
意法半导体可以供给林林总总的半导体设备，可以满意上述各种模块的需求。在本文中，咱们将要点介绍构成一切物联网体系根底的传感器和衔接解决计划。
传感器
传感器用于检测外部输入，构成了一切物联网体系的根底。
– 加速度计用于检测运动、活动水平、农场侵入等。意法半导体的超低功耗加速度计LIS2DW12具有可装备的噪音形式，可以在精度和电流耗费之间进行挑选，乃至具有优化功率的主动睡觉和唤醒功用。
– 湿度和温度传感器用于土壤监测、环境空气监测和家畜健康监测。这些传感器为农业用例中物联网的可施行性供给了数据输入。意法半导体的HTS221为湿度和温度传感器二合一芯片，包含感测元件和模仿前端，可经过数字串行接口供给丈量信息。感测元件包含聚合物电介质平面电容器结构，可以检测相对湿度的改变。STTS22H是一种超低功耗高精度数字温度传感器，在整个作业温度规模内都具有高性能。STTS22H是一种带隙温度传感器，可单个ASIC中集成了模数转换器、信号处理逻辑和I²C/ SMBus 3.0接口。
– 压力传感器还可以检测大气压力，并终究用于海拔丈量。因为需求运用膜片开口来检测压力，压力传感器还简单遭到水和化学物质的污染。因而，需求一种可以免受氯和溴等化学物质的影响的压力传感器。LPS33HW即为此类传感器，具有O形圈，耐水性高达10巴（最大深度为90米），而且不受上述化学物质和盐的影响。
衔接
关于农业中的衔接解决计划，可以从以下运用需求探知一二。
– 间隔：关于室内监测，首选短程射频（RF）技能，如Bluetooth、BLE和Wi-Fi，因为这些技能可以从传感器节点搜集数据并将其发送到网关，以便进行下一步传输。关于大型农场的监测，首选长途技能，如GPRS和LPWAN（如Sigfox），因为这些技能直接可完成与电信根底设施的衔接。BLE Mesh和6LowPan等Mesh技能可以扩展短程通讯技能的通讯间隔，使其适于在室外运用。
– 功耗：大多数农业用例均经过非充电电池供电，因而，与功耗高上数倍的Wi-Fi、蓝牙和GPRS比较，应当首选BLE、RF subGhz和LPWAN（如Sigfox）等技能。
因而，在本文中，咱们将对BLE和subGhz进行要点介绍，因为这二者似乎是农业生态体系中最适用的衔接技能。
低功耗蓝牙[BLE]是一种无线个人局域网[WLAN]技能，在完成设备与智能手机互联时，其电流耗费量仅为传统蓝牙和Wi-Fi的一小部分。它的作业频率规模为2.4 Ghz，归于全球免许可证的ISM频段。Blue Mesh是一种软件解决计划，用于将多个BLE（低功耗蓝牙）设备衔接到Mesh网络中，以构建物联网（IoT）解决计划。Mesh解决计划的引进，使得处于网络直接通讯间隔以外的设备也可以完成衔接。
意法半导体的BlueNRG-2是一款经过BLE 5.0认证的超低功耗蓝牙SoC，可供给与传感器的无缝衔接、支撑 Privacy 1.2以及Secure Connection 4.2，最大输出功率为8dBm，可以完成和互联网设备的牢靠衔接。此外，它还彻底兼容BLE Mesh协议。
低功耗广域网（LPWAN）技能是衔接范畴的另一项改造，这种技能可以以极低的功耗完成数千米的衔接间隔，因而可以选用非充电扣子电池供电。Sigfox是一种LPWAN技能，可以以极低的电流耗费，完成全球云或长间隔衔接。
为了可以在同一套计划中一起完成短间隔和长间隔，意法半导体推出了一款共同的解决计划，将BLE和根据S2LP的Sigfox无线通讯技能整合到一个通用解决计划中。双无线通讯技能的运用可经过Sigfox供给长距衔接，并能运用BLE完成与智能手机的衔接。智能手机与Sigfox设备衔接后，可以经过所支撑的用户界面(UI), 完成空中固件晋级(OTA)，以及直接进行装备与操控等其他功用。
边际智能
物联网在农业运用中的最重要的一个方面，是可以剖析单个农作物或家畜的数据，并将其与实践生产力相关联。人工智能选用的是一组天然启发式核算方法，而机器学习是指派机器可以辨认基本形式，以便经过数据剖析做出猜测和主张的技能。可是，因为支撑IoT的农业设备数量很多，因而，从传感器发送到云的原始数据要求不断扩展所需的数据带宽和云中核算才能。
当某些剖析接近感测节点或处于边际时，可以有用运用人工智能。边际核算可完成数据隐私，下降带宽要求以及云核算要求。边际核算是指在节点自身进行智能感测和处理，因而这些设备的挑选非常重要。智能节点可以剖析数据，运转传感器算法，估量上下文，并将数据发送到云以进行进一步处理。
定论
农业是一切社会的重要支撑，但跟着人口的不断添加变得负担沉重，因而有必要最大极限地进步生产力，以最佳方法运用可用资源。支撑物联网的农业有助于完成所希望的成果，并可以帮忙做出正确决议计划。跟着超低功耗精细技能的呈现，现在可以将一切或许的农作物和家畜与物联网衔接起来。要成功完成这一点，需求与适宜的协作伙伴和技能领导者展开协作。意法半导体是全球物联网客户的首选，可以让客户从其推出的尖端技能中获益匪浅。
