從農場到餐桌，物聯網技術如何幫助解決全球糧食危機？
作者：Avi Reichental
來源：福布斯
物聯網智庫 整理髮布
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------【導讀】------
在從農場到你家的路上，成千上萬噸的糧食變質了......
全世界每年要浪費近1萬億美元的食物。這是一個令人非常震驚的統計數字。絕大多數的食物破壞都是發生在莊稼收割完之後，每年，世界上多達17%的農作物在儲存和運輸過程中變得無法食用，在從農場到你家的路上，成千上萬噸的糧食變質了。
在這段從農場到餐桌的昂貴旅程中，不合格的儲藏條件和昆蟲的侵害是造成糧食腐敗的主要原因。雖然糧食腐敗的問題在非洲、亞洲和拉丁美洲地區尤為普遍，但並不是這些國家和地區的「專利」。在發達國家，特別是美國和歐洲，糧食浪費也很嚴重：事實上，工業國家的糧食損失和浪費大約有6800億美元，而在發展中國家則是3100億美元。食品腐敗問題是一種全球性的通病，從穀物到大麥、可可豆到咖啡豆，從玉米到煙草等幾乎一切農作物都在所難免。
聯合國糧農組織(FAO)通過在世界各地分發數以萬計的家用金屬筒倉，可以幫助緩解糧食儲備不足的問題。然而，昆蟲侵擾是一個令人頭痛的複雜難題，儘管目前有許多解決方案，但效果都不甚明顯，目前物聯網技術正在顯示其真正的潛力，試圖最終解決全球糧食危機。
一些「解決方案」加劇了問題
對付昆蟲最常用的處理方法是盲熏，但是這種方法正如其名，具有「盲目」的特徵，這就意味著這個過程沒有反饋閉環——沒有「眼睛、耳朵和鼻子」來衡量方案的實際效果，因此用熏蒸這種方法會給人一種虛假的安全感。一旦盲熏這個過程沒起作用，使得莊家從收穫到餐桌過程的後期階段發現蟲害，糧食就會被損害，在運輸、儲存中再進行額外的熏蒸就把錢和人力浪費在了已經不可食用的食物上了。
更糟糕的是：不適當的熏蒸操作使害蟲防治在未來變得更加困難。如果沒有嚴格控制的儲存容器和使用適當濃度和持續時間的熏蒸過程，昆蟲就會對這些治療產生抗藥性，再用現有方法對付的這些昆蟲就更難了。今天的替代解決方案是手持感測器，通常由煙熏人員攜帶到現場，並可以提供現場檢查。不恰當的熱處理也是一個難以規避的挑戰，現在這個問題可能正在被解決中。
磷化氫是對昆蟲進行熏蒸的常用化學物質。它沒有殘留，沒有氣味，也不會留下任何痕迹。熏蒸可以在火車車廂，集裝箱，筒倉，甚至在麵粉廠內進行。在這些環境中，對磷化氫氣體的濃度、持續時間、環境溫度及濕度進行實時檢測，有助於節省數十億美元的糧食損害，所有這些因素都是腐敗和蟲害的有利條件。
實際上，在糧食生長的每個階段分析作物健康對於解決世界糧食變質問題是至關重要的。然而，即使今天有了功能強大的感測器，這樣做的過程中也存在著巨大的挑戰，這些電子眼睛、耳朵、鼻子和害蟲一樣容易受到熏蒸過程的影響，我們的味蕾可能感受不到磷化氫，但它對任何類型的電子處理器都具有腐蝕性和破壞性。最重要的是，一種有效的技術需要能從徹底封閉的金屬筒倉傳輸數據，這需要創新的天線設計、專用連接協議和其他一些無線技術突破。
一個新的發展方向
在泛在連接的時代，雲計算和人工智慧中的無限計算能力，正是農作物監測平台所需要。某個專有的感測器可以實時測量熏蒸濕度和溫度及濃度，並將數據無線傳輸到一個基於雲的分析平台。在那裡，農民和熏蒸人員可以通過預測和說明性分析獲得實時的儀錶板數據，這對治療的成功至關重要。與過去那些不落地的方法相比，這些系統易於安裝，可以對內部儲存區域收集的數據進行遠程訪問，並能智能地引導用戶使用可操作的建議，並將其傳輸到智能手機屏幕上。
這些物聯網平台可以將收集到的數據與其它數據源進行整合，如如氣象站、操作員輸入的參數和衛星圖像等，以確保熏蒸人員和其他專業人員能夠對當地環境作出反應。這些因素為熏蒸人員規定了不同的磷化氫濃度和處理時間。
所有這些都為一個更光明的未來鋪平了道路。很快，諸如此類的認知物聯網系統將能夠應對更多的挑戰。保護農作物將從對問題的反應轉向預測和預防。在它發生之前的幾周或幾個月，就會提前發現異常。機器學習演算法，融合天氣預報和筒倉感測器數據流，在食物受到不利影響之前預測異常。隨著納米材料的進步，感測器將變得越來越小，消耗的能量也會越來越小，這使得它們能夠被嵌入在存儲袋甚至是消費者包裝袋中。因為這些感測器和系統，我們的食物能在儲存和運輸的過程中保持其原來的質量，想像一下，在未來，你所品嘗到的草莓將能保持它在野外第一次採摘的質量和口感。
不僅僅是一個白日夢
當然，保護農作物從農場到餐桌的健康的旅程，是一個可以拯救農業千億美元的過程。這種技術還可以增加小農戶的收成，使他們能夠在有限的資源下茁壯成長。到2050年，全球人口預計將達到97億。利用指數技術（exponential technologies）提供更智能的作物管理，我們可以確保人類都將持續的獲得健康的食物。
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