到2050年，全球农业必须供应近70%的粮食，然而农民面临着水资源减少、天气反复无常以及投入成本上升的压力。物联网 (IoT) 技术提供精准的实时信息，使作物和牲畜的科学管理成为可能。传感器、低功耗网络和云分析技术将农业从日历驱动的实践转变为基于证据的实践，同时提高了生产力和可持续性。
精准的数据收集与分析
土壤探测器、微型气象站和光学作物传感器定期收集温度、湿度、土壤水分、养分浓度、叶片湿度和冠层生长数据。连续测量消除了猜测。机器学习模型将当前读数与历史产量图和卫星图像相结合，以预测作物的生长阶段和养分需求。因此，农学家可以针对具体田块开出具体的药方，而不是根据农场的平均值开药，从而提高作物的均匀度并减少浪费。
更佳的水肥管理
水泵和施肥器直接连接到土壤和植物传感器。只有当土壤体积含水量低于设定的阈值时才开始灌溉，肥料浓度会根据根区的实时硝酸盐读数进行调整。试点研究报告显示，由于水泵运行时间减少，节水量达到15%至25%，节电量也呈现出同样的趋势。变量施肥还能降低硝酸盐和磷酸盐的径流，在保护地表水质量的同时，控制投入成本。
增强气候适应力
密集的田间传感器网络可以探测到霜冻、热应激或真菌感染前温度、露点和太阳辐射的细微变化。预测模型利用这些数据计算出未来几天不良事件发生的概率和时间。农民可以据此安排灌溉时间、启动防霜风扇或在最佳时机喷洒保护性喷雾。早期干预措施可以最大限度地减少作物损失并稳定品质，这对水果、坚果和酿酒葡萄等高价值农产品至关重要。
透明高效的供应链
新鲜农产品托盘上贴有物联网标签，可测量从农场大门到配送中心的温度、相对湿度和位置。冷链中断会触发自动警报，从而快速采取纠正措施或在产品变质前将其转运至更近的市场。准确的可追溯性还能简化出口法规和食品安全审核的合规流程。零售商可以获得可验证的保质期数据，消费者可以获得详细的原产地信息，从而增强对供应链的信任。
自动化与劳动效率
机器人喷雾器和收割助手使用激光雷达和多光谱图像导航行进，识别目标植物，并以毫米级精度进行施药。在畜牧系统中，耳标传感器可追踪体温和活动情况。及早发现发烧或跛行可降低兽医成本和死亡率。自动化将人力转移到监督和更高价值的任务上。引入传感器引导自动化的农场通常报告称，每公顷的劳动时间减少了两位数，且产量没有下降。
安全可靠的连接
传感器、边缘网关和云平台之间的持续数据流需要在偏远地区保持稳定的稳健连接。私有APN可将农业流量与公共移动网络隔离，保障数据完整性，并简化数百台设备的SIM卡管理。安全连接还支持远程固件更新和传感器校准，从而延长硬件寿命并减少现场访问次数。
环境与经济回报
产量研究表明，在同等气候条件下，整合土壤湿度探头、变量灌溉和养分传感器可使产量提高10%至20%。更高的均匀度可使更多农产品符合优质规格，从而提高每吨产量的收益。同时减少水、电和农用化学品的使用，可降低直接成本并减少环境足迹。这些共同的收益使得物联网投资即使对小农户也具有吸引力，尤其是在服务以订阅方式或通过合作社提供的情况下。
在发展中地区的可扩展应用
新兴市场证明，成功的物联网部署无需大量的资本支出。配备远程无线电的太阳能传感器节点可将数据传输到边缘网关，并在预定的连接窗口期间与云服务器同步。模块化硬件使农民能够从几个传感器开始，验证性能并逐步扩展。共享的分析仪表板将原始数据转化为通俗易懂的建议，在降低技能门槛的同时保持科学的准确性。
迈向数据驱动、资源智能型农业
物联网推动农业走向精准的数据驱动决策，从而提高产量、减少投入，并增强抵御气候压力的能力。传感器网络和边缘分析提供精细的田间智能。最终形成的农业模式既能满足日益增长的粮食需求，又能保护自然资源，造福生产者、消费者和环境。
