垂直農(nóng)場

以垂直農(nóng)場為例。在室內(nèi)耕作的這些操作可以監(jiān)測和控制所有能讓植物健康成長的因素，這些設(shè)施是垂直建設(shè)的，因此種植區(qū)可以堆疊，這極大降低了所需的耕作面積，所以垂直農(nóng)場可以建在城市附近，縮短運輸和分配食物所需的時間。

從物聯(lián)網(wǎng)的角度來看，垂直農(nóng)場連接了內(nèi)部和外部。內(nèi)部有小的傳感器在土壤里或者連接到單個植物告訴控制系統(tǒng)到底有多少光、水和營養(yǎng)來保障作物健康的成長。傳感器也會告訴農(nóng)民什么時候該收割了，以確保它在到目的地之前仍然是新鮮的。

垂直農(nóng)場外部將連接到其他網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)，包括跟蹤當(dāng)?shù)匦枨蟮臄?shù)據(jù)庫。例如，當(dāng)?shù)氐牟宛^可以輸入當(dāng)他們需要補充的新鮮食品。農(nóng)民可以看到這些信息來決定自己的種植計劃。垂直農(nóng)場也可以連接到電網(wǎng)，使用它們的窗口裝上太陽能電池板來支撐這個系統(tǒng)，創(chuàng)建食物供應(yīng)、電網(wǎng)和消費者之間的緊密反饋回路。這種類型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將在一代人以前是不可想象的。

今天垂直農(nóng)場還是一個實驗，雖然沒有盈利，但是數(shù)字指向了光明的未來，特別是隨著世界人口的持續(xù)增長和耕地變得越來越稀缺。在芝加哥，一個綠色農(nóng)場一年能夠收獲26次，能源使用減少85%，只用平常十分之一的水，而且沒有殺蟲劑或除草劑。降低能源另一個好處是每個月可以降低2噸二氧化碳排放量，而且每天可以增加46磅氧氣排放。

垂直農(nóng)場在其他國家也如雨后春筍般拔地而起。 在日本宮城縣一個垂直農(nóng)場(由Mirai inc .與GE合作)完全依賴LED照明，與普通熒光燈相比節(jié)省40%的電力。 這個農(nóng)場能產(chǎn)生10000頭一天的生菜和年度銷售額達$2939，736 (約3億日元)。

當(dāng)我們想到垂直的時候，大多數(shù)人都以為是地面上的，但其實地下的也可以。英國一個公司在一個繁忙的倫敦街頭以南115米處建立了一下地下農(nóng)場，使用水培種植農(nóng)作物，而且沒有殺蟲劑。該農(nóng)場面積1805平方英尺，并且能達到碳平衡 (注：碳平衡指通過計算二氧化碳的排放總量，然后通過植樹等方式把這些排放量吸收掉。)

智能生產(chǎn)——告知消費者

《國家地理》近期有一篇文章《三分之一的食物被丟失或浪費》，里面說大約有3.5億英畝的土地，用來開墾沒有人人吃的糧食或喂養(yǎng)牲畜和生產(chǎn)乳制品。這些被浪費的食物埋在地里會產(chǎn)生甲烷，一種比二氧化碳強得多的溫室氣體。如果把全球的食物浪費當(dāng)成是一個國家的話,它將是世界上第三大溫室氣體發(fā)生器，僅次于中國和美國。

物聯(lián)網(wǎng)可以幫助減少這種浪費。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部的統(tǒng)計，美國超市大約有10%的水果和蔬菜會腐爛。

2012年，麻省理工學(xué)院的研究人員公布了一個新的傳感器，在碳納米管中添加了銅原子片以檢測微量乙烯，一種植物催熟氣體。根據(jù)摩爾定律，這些傳感器將會很快足夠便宜足以裝到個人種植的水果和蔬菜上。

通過檢測氣體，分析數(shù)據(jù)，設(shè)置警報值，該傳感器能讓商店的管理人員了解到商店庫存和購買之間的關(guān)系。管理人員可以決定以更低的價格來讓銷售速度增快，消費者也會知道他們剛買的水果和蔬菜將會有多久的保質(zhì)期。如果我們知道有一些會腐爛，我們更有可能使用它們而不是把它們?nèi)舆M垃圾箱。在這一點上，物聯(lián)網(wǎng)讓大家得到共贏。

盡管目前傳感器的價格還沒有降到可以讓每一個水果和蔬菜都裝上，但它是可行的。類似的技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在大范圍檢測乙烯氣體上，這可以延長農(nóng)產(chǎn)品的生命有效減少浪費。鑒于技術(shù)的進步，你的下一個蘋果自帶傳感器只是時間問題。

水，水，到處都是

水權(quán)是一個極其復(fù)雜的問題,物聯(lián)網(wǎng)也可以解決水資源短缺的問題。全球大約70%的水用在農(nóng)業(yè)上，是工業(yè)上的兩倍多，市政大概用水占比8%。作為一個居民，我每個月會收到水費賬單說明我用了多少水，雖然給了我一些數(shù)據(jù)，但是并不能給我足夠的信息讓我知道我的水是如何使用的，我只是沒有足夠的工具來精確的控制用水量。

使用垂直農(nóng)場中類似的傳感器，我的院子能能告訴我什么時候有足夠的水或哪些部分需要更多的水。結(jié)合遠程控制噴水滅火系統(tǒng),該數(shù)據(jù)可以進一步分析和圖形化方式呈現(xiàn)出來，一個手機APP就可以顯示我的行為，例如，在你的花園中你減少了8%的用水量，如果堅持下去，你將比上個月支付的水費節(jié)省100美元。

我可以使用信息用來做更好的決策和激勵我實現(xiàn)特定的目標(biāo)。 但是,兩滴的水真的有所不同嗎? 考慮這一點，如果在美國只有1%的家庭每分鐘節(jié)省1滴水,這相當(dāng)于每年節(jié)省34715984加侖，這足以灌溉100英畝的玉米。想象一下如果每個人都節(jié)省一點，我們將節(jié)省大量的水，同時改變我們的生活方式。

最近美國環(huán)境保護機構(gòu)(EPA) 要求洛杉磯蓋一個防止水蒸發(fā)的水庫。 一個解決方案是建立一個巨大的游泳池,估計成本約3億美元。然后,有人想出了一個巧妙的主意。為什么不用漂浮在水表面的塑料球保護下面的水? 經(jīng)過小規(guī)模的試驗，他們與當(dāng)?shù)毓竞献魃a(chǎn)數(shù)以百萬計的“陰球”，耗資3500萬美元(比之前的方法便宜近90%)。 這些化學(xué)處理黑色塑料球現(xiàn)在已經(jīng)覆蓋了洛杉磯的供水系統(tǒng)，每年減少近3億加侖飲用水的蒸發(fā)。

想象一下如果每個球鏈接。

每個球上都裝有太陽能或者運動驅(qū)動的傳感器，通過網(wǎng)狀鏈接可以收集水質(zhì)數(shù)據(jù)，當(dāng)海藻、污染物、酸度和鹽度達到一定水平時可以通知相關(guān)人員。球還可以監(jiān)視水位，幫助水務(wù)運營商做出更明智的決定。從安全角度看運動傳感器還可以探測到是否有人惡意污染水源以便快速采取行動。

回到現(xiàn)在

因為食物和水是如此重要，很多公司在這些領(lǐng)域致力于用物聯(lián)網(wǎng)解決問題也就不足為奇。例如英特爾正在為它的食品和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)項目尋找一個leader，來解決水和糧食安全問題。該公司正在與澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究組織(CSIRO)構(gòu)建微型傳感器裝到蜜蜂身上來監(jiān)測為什么它們在世界各地的大量死亡。 蜜蜂是非常重要的,因為他們?yōu)榇蠹s33%的所有人類的食物來源授粉。

創(chuàng)業(yè)公司也加入了這一行動。Rachio在普通人家裝了監(jiān)測水用量的傳感器。這個公司的解決方案是通過開放土壤、植被、光照、噴嘴類型等數(shù)據(jù)給客戶，他們可以通過移動景觀來控制。未來的產(chǎn)品將幫助人們在家中用水管理。 Lumense 化學(xué)和生物傳感器平臺,監(jiān)控液體和氣體提供實時分析和自動維護。該公司的重點是使我們的食物,水,和空氣供應(yīng)更安全、更好。

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和解決方案增加，加入的大公司比比皆是，包括物聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟,AllJoyn, Open Interconnect,Thread Group,開放手機聯(lián)盟,Eclipse物聯(lián)網(wǎng)等等。

物聯(lián)網(wǎng)要求一種新的思維方式

我們處在人類歷史上一個令人難以置信的時代，我們從來沒有如此大的挑戰(zhàn)，同時也沒有如此強大的技術(shù)。隨著物聯(lián)網(wǎng)我們可以連接任何東西，如果我們想使用物聯(lián)網(wǎng)來面對今天和明天所有的挑戰(zhàn)，我們需要有全新的認(rèn)知方式，而不是把塑料球當(dāng)成一個奇怪的圓形物體。

我們要從物聯(lián)網(wǎng)的角度來問：如果連接數(shù)以萬記的球我們可以做什么呢?通過訓(xùn)練自己的思維方式，我們將利用物聯(lián)網(wǎng)來更好地管理我們的星球，包括寶貴的資源，水和食物，因為我們都需要生存。