利用物聯網技術開發智慧室內水耕和氣耕溫室系統
2024/06/02 @國際
摘要
將物聯網技術應用於智慧溫室系統建置，可節約水資源並提高作物產量。
示意圖
近年來，隨著全球人口激增和水資源短缺的問題日益凸顯，研究人員正在尋找智慧創新的農業生產技術，以供應全球糧食並節約水資源。埃及國家水資源研究中心(National Water Research Center)開發出一項智慧室內水耕和氣耕溫室系統，以改善當地農業生產效率並節約資源。
這項技術連結許多不同設備，可自動根據植物類型及季節控制溫室內的環境狀態，並根據植物生理需求調節空氣的濕度和溫度。透過傳感器的安裝，系統能夠定期監測和控制室內的環境，連接的物聯網平台則自動化儲存系統參數，只需最少的資料輸入，系統便可藉此建立維持植物健康的生長參數。研究利用高經濟價值作物綠火焰萵苣(Batavia lettuce)進行，結果顯示與傳統農耕方法相比，無論土壤肥沃度如何，這項技術皆可節約80-90%的水和肥料，提升了作物生長速度，並使單位面積產量上升。
雖然成效甚佳，但溫室建置時的初始建設成本高，且需要技術人員時常維護，且由於培養環境為封閉循環系統，病蟲害易迅速傳播，亦需要持續監測。此外，施作時仍須考量當地基礎供電設備，如遇斷電，植物會因無水供應而乾枯死亡。目前調查研究認為，該技術適用於種植藜麥、大麥或燕麥等作物，若用於大規模種植稻米、小麥或玉米等主要糧食作物則尚不可行。未來將朝向自動收穫技術、太陽能源應用或是以海水淡化方式供水等多方面繼續研究，優化系統以應對營運成本過高或能源供應不足等的挑戰。
透過這項智慧室內水耕和氣耕溫室系統的研究，為農業生產帶來了新的可能性，農民藉由這項技術，可更有效的管理水及肥料等資源，並提高作物產量，為糧食安全和農業永續發展做出貢獻，推動農業領域的創新發展。【延伸閱讀】- 使用物聯網與回歸機器學習運算，打造自動化智慧溫室系統
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