大约公元前10,000年，人类开始了第一次农业革命，从游牧生活进化到开始耕作。在大约四百年前发生的第二次农业革命中，耕作方法和技术出现了重大变革，极大地提高了产量，并促进了人口增长和工业化。上世纪中叶，以科学为基础的第三次农业革命爆发，进一步提高了产量。而第四次农业革命正在发生。
这场最新的革命引入了无线连接和导航的机械、无人机、传感器、人工智能和机器学习、机器人、生物技术以及物联网农场。它使农业变得更加精准、高效和可持续，并且可以说是意义最为重大的革命，因为它同时改变了农业的各个层面——生物、机械、数据、劳动力和可持续性——而且其速度和规模在人类历史上前所未有。
这具有根本性的重要意义，因为根据联合国的数据，目前已有超过 6.7 亿人挨饿，且要养活 2050 年接近 100 亿的世界人口，粮食产量需要增加 60%。
利用传感器提升生产力和可持续性
智慧农业是指利用互联设备结合人工智能等技术，优化农业生产，提高生产力和可持续性。通过在农机、作物、土壤甚至牲畜等各个环节安装传感器，农场经营者能够获得前所未有的可视性和控制力。这意味着他们可以做出更明智的决策，从而实现更精准、更高效的农业生产。
因此，智慧农场往往产量更高，资源消耗更少。智能农业还能为农场经营者提供丰富的运营数据和洞察，帮助他们预测并应对新出现的挑战。
虽然短距离连接技术在农业生产中占有一席之地，但智能农业的支柱仍然是蜂窝物联网，这通常是因为现代农场的规模庞大，占地可以多达数千平方公里。
Nordic 多年来一直将其蜂窝物联网技术应用于各种智能农业场景，其中包括其新一代 nRF9151SiP 模组。nRF9151 能够使设备在极低的能耗下高效通信，这对于难以且成本高昂地定期更换或充电电池的农业应用至关重要。
助力更智能的农作物、牲畜和设备
Nordic蜂窝物联网设备在农业领域的应用实例包括：在土壤和作物间放置湿度传感器，以便在作物需要时触发灌溉系统；以及部署传感器追踪喷灌车，检测其是否发生泄漏。在畜牧业方面，一款采用Nordic蜂窝物联网技术开发的牛项圈使农民能够实时监测牛的位置和健康状况。该项圈还能通过发出声音和产生轻柔的电脉冲来避免牛只走远，帮助农民建立虚拟边界，从而无需搭建传统的农场围栏。
同样的蜂窝物联网技术也在优化关键农用机械的使用和维护。通过使用联网传感器监测振动、水压或温度水平，农场操作人员可以主动跟踪水泵、水箱和闸门等设备的运行状况，并及时干预以防止意外故障和停机。
从垂直农场到偏远农田
农民们正在利用联网传感器，探索如何在有限的空间内提高产量，而不再仅仅依赖大片土地。垂直农场就是一个例子，它将植物堆叠在受控环境中的架子上，并在LED灯的照射下生长，从而无需使用杀虫剂。这些装置利用联网传感器来监测和调节湿度、施肥、温度和光照水平，以实现最佳生长效果。
垂直农业助力农民提升耕作水平，而互联互通技术的其他进步则推动智能农业向更广阔的区域扩展。大多数智慧农业解决方案所用的蜂窝网络未必能够覆盖所有农场。但如今，非地面网络（NTN）可以帮助农场主触及以往无法覆盖的区域。NTN 利用卫星技术，结合地面蜂窝基础设施，将网络覆盖扩展到这些蜂窝基站覆盖不均匀甚至完全缺失的偏远农村地区。这可能会彻底改变农业格局。
Nordic 的 nRF9151 蜂窝物联网 SiP 模组支持地面和非地面连接，包括 NB-IoT、LTE-M、DECT NR+ 以及最新的 NTN。该公司还积极与多家 NTN 提供商合作，包括 Iridium Communications、Skylo、Myriota、Omnispace、Sateliot 和 Gatehouse Satcom，为客户提供基于 nRF9151 的 NTN 部署商业解决方案。
人工智能洞察增强农业韧性
虽然农业产量的提高往往最引人注目，但增强农业韧性的潜力或许才是这波更智能、数据驱动型农业浪潮的最大益处。随着气候变化持续加剧，农业生产环境变得愈发严峻且难以预测。任何能够帮助农场经营者更好地预测和应对不断变化的环境的举措，都将是一大福音。
不出所料，目前席卷全球、重塑经济格局的人工智能热潮正发挥着关键作用。例如，Nordic 的 nRF9151 SiP 模组等解决方案，能够利用土壤和作物传感器数据，并将其发送到云端人工智能平台进行分析。这为农民提供了关于土壤健康状况、天气模式、产量预测和病害流行情况的强大洞察，使他们能够预见并应对未来可能出现的动荡时期。人工智能还可以支持改进和优化农场运营的干预措施，例如推荐优化的灌溉或施肥方案。
这些技术的结合，正在将农业从一项艰苦繁重的劳动密集型工作转变为一项技术导向、数据驱动的行业。希望这能吸引新一代的劳动者加入这个行业，而得益于技术，农业的未来将更加光明、更加可持续。