無線技術讓家庭農耕變得更智慧

作者 : Thomas Søderholm，Nordic Semiconductor

由於家庭和個人所具備的種植空間和資源有限，透過連網的智慧種植機可望為目前的農業系統減輕一些壓力...

人類在大約一萬年前發明了農業生產，從而奠定了文明的基石。從此，人們可以在一個地方定居下來，不必為了食物而四處遷徙。社區開始得到發展，人們有更多的時間去做其他具有建設性的事情。然而，根據Our World in Data報導，如今全球仍有大約20億人口處於中度或嚴重的糧食不安定狀態。為解決這個問題，聯合國(UN)設定了到2030年實現零饑餓的永續發展目標。

然而，要實現這個目標之前，還存在著一些難題。首先，氣候變化造成的溫度偏差影響了植物的生長，同時，極端天氣出現時，雨水量過少或過多都會破壞植被的生產週期。

此外，麥肯錫管理顧問公司的資料顯示，全球四分之一的可耕地已經退化，只有讓這些土地復耕，才能持續地產出糧食。而且，問題不只在於耕地不足，世界銀行指出，農業生產消耗了全球70%的淡水資源。所有這些因素帶來了一個結論：我們必須更有智慧地種植，而不是種得更多。

嵌入式系統設計研討會📌熱烈報名中！多家產業領導廠商分享關於嵌入式系統設計的經驗、成果以及遇到的實際挑戰和其解決方案，包括：ST, iar, NVIDIA 等公司，馬上報名！

智慧農業

物聯網改變了遊戲規則，實現了大規模的糧食增收。透過精準的農業運作，使用連接技術、感測器、機器設備、無人機和資料分析，農民可以為農作物的生長創造理想的條件，從而實現最佳的投入產出比。

例如，在對植物進行灌溉時，他們可以採用濕度感測器來確保作物得到理想的水量。麥肯錫發現，通過增加設備的連線性，到2030年農業可以為全球GDP增加5000億美元價值。這無疑是物聯網帶來的巨大且積極的影響。

家庭農耕

除了農場，家庭農耕也可以從無線技術中受益。我們可以在家裡求助於「微型」解決方案，以幫助減輕農業生產的壓力。通過種植一些基本農作物，家庭和個人可以自己生產一小部分食物。但這並非是一件容易的事，根據澳洲出版品《園藝》(Gardeningetc)報導，新手園藝者最終會造成一半以上的植物死亡。

那麼，那些知識和資源都有限的人該如何開始種植呢？答案就是最新的家庭園藝創新技術。這些解決方案特別適合居住在公寓的以及沒有花園或戶外場地的人，因為它們能夠在相對較小的空間裡，和在低或甚至沒有自然光的條件下實現種植。

連接技術最大化植物生長速度

青萌公司(Growgreen)提供的Aspara智慧種植機是這種新技術的一項產品。該公司表示，這款設備採用水培設計，也就是不需要土壤的植物種植，並透過濕度感測器以提供理想的濕度水準，從而可減少高達90%的用水浪費。這款智慧種植機還包括各種其他感測器以測量各個變數，包括光照強度和營養量，並創造最佳的植物生長環境。與在土壤中進行種植的傳統方式相較，據稱利用這個種植系統可將植物生長速度提高50%。

這款產品使用LED 「生長燈」提供不同的強度和發光頻率(顏色)，以刺激植物在不同生長階段的發育。Aspara裝置僅使用相當於一個燈泡的電量，便可為植物提供足夠的照明以加速生長，同時減少能源消耗。

為了讓家庭農耕更簡單，同時實現產量最大化，Nordic提供的無線連接技術使智慧種植機可連接到Aspara智慧型手機應用程式(App)。當植物需要補充養分或水分的時候，應用會及時通知用戶(缺少水分和養分是家庭種植者失敗的關鍵原因)。同時，這款應用程式還儲存了種植資料，會根據植物的生長情況提供種植竅門。

創造更綠色的未來

透過採用Aspara智慧種植機等設備提高家庭農耕生產的食物數量，還可以減少運輸帶來的碳排放。另外，由於食物的運輸需要嚴格控制溫度和濕度以確保其新鮮度，這類運輸總是會消耗更多的能源。例如，僅僅是運送一顆馬鈴薯到市場上，平均就要消耗2.9 kg CO₂e (二氧化碳當量)排放量。

此外，在家庭的可控環境下種植作物還可以幫助解決食物供應的季節性問題。當市場上供應的非當季食物價格昂貴或者根本沒有供應的情況下，人們依然可以吃到自己種植的新鮮食物。

雖然，由於家庭和個人所具備的種植空間和資源有限，無線技術還無法讓他們實現完全的糧食自給自足。但是連網的智慧種植機至少能替目前的農業系統減輕一些壓力。如果全世界更多的家庭加入到智慧農耕的隊伍中，透過這樣的種植解決方案，可望為建構永續未來做出巨大貢獻。