26 年 2023 月 XNUMX 日 (Nanowerk聚光灯) 研究人员长期以来一直寻求通过传感器和无线数据传输等先进技术来加强粮食和农业实践。有效监测作物和食品质量方面持续存在的挑战减缓了进展。现在,新兴的纳米制造技术和 物联网 (物联网)连接可能很快就会开启由大量现场数据驱动的更智能、可持续的农业。传感器技术的进步为粮食和农业引入了多种仪器。其中包括用于检测食品中特定病原体、土壤湿度,甚至植物在胁迫下释放的挥发性有机化合物的传感器。此类传感器有助于及早发现腐败或疾病,从而及时进行干预。这些传感器与物联网平台的集成可以实现实时监控和数据分析,从而提高农业实践的效率。
时间表图涵盖了用于食品和植物传感的传感器技术和物联网设备的逐年改进。 (© Wiley-VCH Verlag) 然而,手持设备和其他便携式设备仍然有限,因为繁琐的实验室测试仍然在当今的农业和食品生产链中占主导地位。这导致从收集样本到做出关键决策的时间严重延迟,从而导致食物浪费、产量降低和环境影响。行业之外的强大创新开辟了新的可能性。支持医疗保健的可穿戴生物传感器的制造进步现在正在适应兽医和农业应用。与物联网平台的进步所支持的无线网络和云数据分析相结合, 人工智能 (人工智能),微型安装仪器可能允许在源头持续监测作物。最近发表在 先进的智能系统 (“Internet of Things-Enabled Food and Plant Sensors to Empower Sustainability”)对两个关键领域进行了全面回顾:首先,部署具有成本效益的高性能传感器以改善食品安全、质量、植物生长和疾病管理;其次,应用物联网传感器,利用人工智能,通过传感器生成的数据进行快速测试和预测分析,为农民、利益相关者和农产品行业提供支持。
二手工具的自动化仍然是一个主要障碍
尽管食品行业工具变得更便宜、更快、移动性更强,但最终用户在尝试集成传感器数据时仍然面临严重的自动化缺陷。当作物问题被发现时,往往为时已晚,无法使用新的基因编辑和微生物组管理技术,而这些技术本来可以在早期阶段解决问题。传统农业技术供应商表示,独立仪器仍然是他们的首要任务,这使得该行业依赖研究人员和初创公司来改造连接。主要传感器制造商广泛宣传“智能”农业。然而,更仔细的分析表明,他们的产品仍然需要大量的实际数据收集,物联网网络被视为一种愿望,而不是一种可行的策略。创新瓶颈让农民心存疑虑。如果更新的设备意味着需要更多的同步数据工作,尤其是在预算紧张的情况下,种植者会犹豫购买新设备。大学和尖端公司的研究人员在热切的早期采用者的帮助下加强了完全集成监控的试点。但由于缺乏可靠的自动化来取代商业规模的手动任务,大多数项目从未超出试验范围。虽然物联网在农业领域的潜力巨大,但技术限制带来了重大挑战。数据过载(农民收到的信息多于他们能够有效使用的信息)等问题以及对数据准确性和可靠性的担忧仍然普遍存在。此外,需要能够无缝处理大量数据的强大数据管理系统对于这些技术在该领域的实际应用至关重要。重要的是,物联网和传感器技术在农业中的成功实施取决于它们与现有实践的集成。这包括确保与当前设备和流程的兼容性以及为农民和农业工人提供培训。该技术必须用户友好并适应各种农业环境,从而实现平稳过渡并尽量减少对既定做法的干扰。 食品循环和相关挑战(污染物、毒素和病原体),以维持健康所需的安全和质量。 (© Wiley-VCH Verlag)(点击图像放大)医学实验室的可穿戴设备交叉
现在,来自医疗保健技术专家的外部专业知识专注于简单和自动化的生物传感,看起来有望实现这一承诺。它们灵活、耐用、 纳米制造 sensor strips can stick directly onto produce, livestock and key infrastructure. Integrated wireless connectivity enables these peel-and-stick monitors to transmit biomarker information straight to the cloud without needing workers shuffling data. AI algorithms churn through the flood of field data as it streams in, distilling insights and alerting managers via apps only when critical intervention thresholds are crossed. This avoids “data fatigue,” a common complaint from farmers given heaps of sensor readings but little helpful guidance for what to actually do next. Hands-free analysis prevents wasted time trying to interpret overwhelming reports. The biometric breakthroughs enabling round-the-clock patient monitoring outside hospitals are nearly ready for farming fields. Market researchers project agricultural IoT investments will triple globally within five years. Dispatches from recent industry conferences also highlight interconnectivity as the top priority for sensor tech developers now eyeing agriculture and food businesses as a key future vertical. Venture capital funding for startups commercializing continuous crop monitoring surged 40% year-over-year through the first half of 2022.迈向高精度食品和农业
Before crossing over into the food and agriculture world, wearable and implantable medical sensors faced barriers similar to what farming technology struggles with today. Doctors would not adopt monitors that complicated their workload by producing unusable data. Streamlining the process to limit supervision necessary for constant tracking proved essential to drive adoption. Medicine also overcame initial patient discomfort and skepticism regarding safety and effectiveness over time as consistency and accuracy improved. Now agriculture hopes to follow healthcare’s roadmap toward persistent sensing. Demonstration farms aim to convince hesitant farmers through real life proof that round-the-clock crop and soil surveillance can work at commercial volumes without disrupting operations. Developers intent on responsibly scaling new monitoring tools prioritize building trust as device reliability keeps improving. The economic and social implications of adopting advanced sensor and IoT technologies in agriculture are profound. On one hand, these technologies promise increased efficiency, reduced waste, and improved crop yields, leading to potential economic benefits. On the other hand, there’s a need to consider the impact on labor markets and the accessibility of such technologies for small-scale farmers. Balancing technological advancement with social and economic equity will be key in the sustainable evolution of agriculture. With historic expertise barriers falling, food and agriculture seem poised for transformation through applied technology. Continuous fine-grained field data promise to enable true precision around growing and distribution, rather than relying on educated guesses from limited manual samples. Still in early days, researcher caution more integration work ahead before declaring sensors and connectivity can fulfill lofty promises to fully revolutionize farming and food production. Clearly though, the building blocks look ready for something groundbreaking.
– Michael 是皇家化学学会三本书的作者:
纳米社会:突破技术边界,
纳米技术:微小的未来及
纳米工程:看不见的技能和工具
Copyright ©
纳沃克有限责任公司
成为Spotlight的来宾作者! 加入我们庞大且成长中的 来宾贡献者。 您是否刚刚发表了科学论文或其他令人振奋的进展以与纳米技术社区分享? 这是在nanowerk.com上发布的方法.
- :具有
- :是
- :不是
- :在哪里
- $UP
- 10
- 11
- 2022
- 26
- 31
- 32
- 7
- 9
- a
- 访问
- 通
- 适应
- 另外
- 采用
- 采纳者
- 采用
- 采用
- 高级
- 进步
- 进步
- 农业
- 农业
- 向前
- AI
- 瞄准
- 算法
- 让
- 允许
- 允许
- 还
- an
- 分析
- 分析
- 和
- 应用领域
- 应用领域
- 应用的
- 应用
- 保健
- 地区
- 围绕
- 排列
- AS
- 心愿
- 相关
- At
- 作者
- 自动化
- 自动化和干细胞工程
- 平衡
- 障碍
- BE
- before
- 作为
- 好处
- 伯杰
- 超越
- 生物标记物
- 生物识别
- 空白
- 吹氣梢
- 书籍
- 都
- 边界
- 突破
- 宽广地
- 预算
- 建筑物
- 企业
- 但是
- by
- CAN
- 资本
- 警告
- Center
- 链
- 挑战
- 便宜
- 化学
- 明确地
- 点击
- 接近
- 云端技术
- 采集
- 商业的
- 相当常见
- 社体的一部分
- 公司
- 兼容性
- 抱怨
- 复杂
- 全面
- 关注
- 会议
- 连接方式
- 考虑
- 常数
- 污染物
- 连续
- 说服
- 经济有效
- 可以
- 覆盖
- 危急
- 作物
- 交叉
- 路口
- 电流
- 前沿
- 周期
- data
- 数据分析
- 数据管理
- 日期
- 一年中的
- 决定
- 赤字
- 延误
- 部署
- 派生
- 检测
- 开发
- 发展
- 设备
- 设备
- 直接
- 疾病
- 瓦解
- 分配
- 不同
- do
- 医生
- 主宰
- 驾驶
- 急于
- 早
- 早期采用者
- 易
- 经济
- 编辑
- 只
- 效用
- 效率
- 有效
- 新兴经济体的新市场。
- 授权
- enable
- 启用
- 使
- 使
- 结束
- 提高
- 加强
- 放大
- 保证
- 环境的
- 设备
- 公平
- 特别
- 必要
- 成熟
- 醚(ETH)
- 甚至
- 进化
- 令人兴奋的
- 现有
- 扩大
- 专门知识
- 面部彩妆
- 面临
- 落下
- 农民
- 农业
- 个农场
- 快
- 疲劳
- 部分
- 字段
- 数字
- 姓氏:
- 五
- 柔软
- 洪水
- 重点
- 遵循
- 食品
- 粮食和农业
- 针对
- 对于初创企业
- 止
- 履行
- 充分
- 资金
- 未来
- 云集
- 基因编辑
- GIF
- 特定
- 在全球范围内
- 奠基
- 团队
- 种植者
- 成长
- 事业发展
- 客人
- 指导
- 半
- 手
- 处理
- 动手
- 有
- 健康管理
- 医疗保健
- 帮助
- 有帮助
- 犹豫不决
- 高性能
- 近期亮点
- 铰链
- 历史性
- 希望
- 医院
- 创新中心
- How To
- 但是
- HTTPS
- 炒作
- if
- 图片
- 巨大
- 影响力故事
- 影响
- 履行
- 启示
- 重要的
- 改善
- 改善
- 改进
- 改善
- in
- 包括
- 包括
- 增加
- 行业中的应用:
- 辐辏
- 信息
- 基础设施
- 初始
- 創新
- 创新
- 可行的洞见
- 文书
- 整合
- 集成
- 积分
- 智能化
- 意图
- 网络
- 介入
- 成
- 介绍
- 投资
- 物联网
- 物联网设备
- 问题
- IT
- 加入
- JPG
- 只是
- 不停
- 键
- 重点领域
- 劳工
- 不足
- 大
- 晚了
- 领导
- 信息
- 离开
- 遗产
- 各级
- 生活
- 喜欢
- 极限
- 限制
- 有限
- 小
- 崇高的
- 商标
- 长
- 看
- LOOKS
- 降低
- 制成
- 保持
- 主要
- 制作
- 颠覆性技术
- 经理
- 手册
- 制造商
- 制造业
- 市场
- 市场
- 可能..
- 手段
- 医生
- 药物
- 会见
- Michael (中国)
- 微生物
- 中间
- 最小
- 联络号码
- 监控
- 显示器
- 更多
- 最先进的
- 必须
- 姓名
- 纳米技术
- 几乎
- 必要
- 需求
- 打印车票
- 需要
- 工业网络
- 网络
- 决不要
- 全新
- 较新
- 下页
- 现在
- of
- 供品
- 经常
- on
- 一
- 仅由
- 打开
- 运营
- or
- 有机
- 其他名称
- 除此以外
- 我们的
- 学校以外
- 超过
- 压倒性
- 配对
- 纸类
- 病人
- 病人监护
- PHP
- 飞行员
- 植物
- 工厂
- 平台
- 柏拉图
- 柏拉图数据智能
- 柏拉图数据
- 准备
- 可能性
- 潜力
- 可能
- 供电
- 强大
- 实用
- 做法
- 平台精度
- 预测
- 预测分析
- 礼物
- 流行
- 防止
- 优先
- 优先
- 问题
- 过程
- 过程
- 生产
- 生产
- 生产
- 深刻的
- 进展
- 项目
- 项目
- 承诺
- 承诺
- 证明
- 证明
- 优
- 出版物
- 发布
- 出版
- 发行人
- 购买
- 推动
- 质量
- 宁
- 准备
- 真实
- 现实生活
- 实时的
- 接收
- 最近
- 减少
- 关于
- 发布
- 可靠性
- 可靠
- 依托
- 留
- 遗迹
- 更换
- 业务报告
- 要求
- 研究员
- 研究人员
- 负责任
- 导致
- 检讨
- 革命化
- 路线图
- 健壮
- 皇族
- s
- 实现安全
- 鳞片
- 缩放
- .
- 无缝
- 扇形
- 似乎
- 传感器
- 传感器
- 严重
- 设置
- Share
- 作品
- 显著
- 类似
- 怀疑的
- 怀疑论
- 技能
- 智能
- 聪明
- 光滑
- 社会
- 社会影响
- 社会
- 土壤
- 东西
- 不久
- 追捧
- 来源
- 专家
- 具体的
- 聚焦
- 实习
- 利益相关者
- 独立
- 初创企业
- 棒
- 仍
- 直
- 策略
- 精简
- 流
- 应力
- 进步
- 斗争
- 大量
- 成功
- 这样
- 监管
- 激增
- 监控
- 永续发展
- 可持续发展
- SWIFT的
- 产品
- 任务
- 科技
- 技术
- 技术性
- 技术
- 专业技术
- 测试
- 测试
- 比
- 这
- 未来
- 其
- 那里。
- 博曼
- 他们
- Free Introduction
- 虽然?
- 三
- 通过
- 次
- 时间表
- 及时
- 标题
- 至
- 今晚
- 也有
- 工具
- 最佳
- 对于
- 跟踪
- 产品培训
- 转让
- 转型
- 过渡
- 发送
- 治疗
- 试验
- 三倍
- true
- 信任
- 试图
- 二
- 下
- 支撑
- 大学合作伙伴
- 开锁
- 直到
- 最新动态
- 网址
- 使用
- 用过的
- 用户友好
- 用户
- 利用
- 各个
- 厂商
- 冒险
- 创投
- 风险投资资金
- 垂直
- 兽医
- 通过
- 挥发物
- 卷
- 废物回收
- 浪费
- 耐磨
- 健康
- 什么是
- ,尤其是
- 而
- 将
- 无线
- 中
- 也完全不需要
- 工作
- 工人
- 世界
- 将
- 年
- 但
- 产量
- 您
- 您一站式解决方案
- 和风网