超越智慧城市

大城市的灯光不再像以前那么明亮，因为它们正在变得越来越聪明。像在美国圣地亚哥这样的城市里，在附近没有汽车或行人时，路灯会慢慢关闭，节约能源。

不仅仅是灯光。今天现代化城市中的每一个设备都将面临技术升级的趋势。联网的垃圾桶会告诉垃圾车何时需要清空，并优化垃圾收集路线。智能建筑会通知维护人员还未完成的维修需求。停车位会主动找到你，省去了大量挫败情绪、出行时间和交通堵塞。

“智慧城市”是一个熟悉的概念，但使其成为可能的先进技术并不局限于城市范围，它们在农村也能发挥作用，帮助现代农业每天都能提高种植效率。

       事实上，一些使智慧城市变得如此便利、可持续，甚至有点儿未来主义的创新技术，现在也正成为农场中升起的新星。

从农田到第五大道，一些核心技术正在推动这一现代化时代：先进的传感器功能和物联网连接，自动驾驶汽车和无人机，以及机器学习。

从智能电网到精准农业

在城市中，智能电网基于来自互联网连接的传感器提供的实时数据，在需要的时间和地点提供电力。该系统可以监控电力使用情况，一旦智能继电器和交换机自动重新安排电力输送时，及时报告电力短缺或中断。它的设计旨在使电网更具灵活性和可靠性，使用更少的能源。

同样的双向交流和资源优化也正发生在现代农业中。遍布整个农场的无人机和无线土壤传感器为种植者提供了具体到农田中每一块区域的详细信息，包括土壤湿度、营养水平、盐度、温度、土壤有机质等变量。

这些信息也可以直接发送给种植者，用于创建当前土壤条件下的数字农田地图和用于当天工作的定制处方。当与GPS导航的拖拉机和智能应用工具配套使用时，种植者可以在适宜的时间和地点，精准施用肥料、使用虫害控制产品和其他资源。

自动驾驶汽车和自动化农业机器人

多伦多有计划让整个海滨区布满智能创新设备，其中包括专有的自动快速客运连接系统，可以在比较狭窄的街道中穿行。事实证明，无人驾驶车辆可以比人类更精准地驾驶。保护区将可用于绿化和设置成更宽敞的人行道路。

虽然自动驾驶车辆很快将在城市周围活动，然而它们在农场中已经工作了几十年。成功的自动拖拉机测试可以追溯到1997年，当时一个原型机耕作出了完美的笔直播种田块，精确到一英寸。今天的种植者可能仍然还坐在驾驶室内，但由拖拉机来完成大部分的驾驶工作。

      自动化可以让种植者节省出时间来完成其他工作，并帮助解决种植者的其他问题。

农业机器人或Agbot正在被设计出来用于帮助农场作业，使种植者能够提高生产力、减少作物损失，同时提供针对劳动力紧缺的替代方案。自动收割机已经能够识别和采摘成熟的苹果、草莓和西红柿，这些操作都不会让果实产生挫伤。预计到2024年，机器人在农场中的应用将产生约价值57亿美元的agbot产业。这将是2016年市场规模的5倍，其复合年增长率接近25%。

智慧城市与现代农业中的机器学习

智能城市与现代农业中的连接带来了大量的数据，以及计算机在分析数百万输入、学习和优化能力方面的增长。

在城市里，机器学习将为您的早晨通勤带来大不同。成千的摄像头和传感器将分析实时交通流量，并采用模式识别来控制交通信号灯、减少拥堵，并减少出行时间多达25％。

在现代农业中，计算机将处理数量惊人的输入——包括视觉特征、化学特征、气候变量和热影像（仅举几例），以学习如何更好地保护作物。目前正在进行田间测试的新农业机器人原型机可以在农场中自动巡航，使用机器学习识别所有的植物类型并且能够只除去杂草。

来自同一组机器人的作物照片以及无人机和卫星拍摄的作物图像也可用于检测作物胁迫、病害发生和虫害感染。在作物育种应用中，可以训练计算机以比人眼更快的速度识别性状的表达。通过比较数百万张照片的数据，这些系统可以学习从作物的早期表现迹象中区分健康作物或作物的理想特征。

未来会发生什么？

如果过去20年中存在任何迹象，那么智慧城市进步的未来将反映现代农业的未来。城市和农场在地图上相距数英里，但在使用最新的连接、自动化和机器学习时，它们之间比你想象的更接近。种植者和城市规划者继续寻找新的方法，让数据有助于提供更好的决策，同时以更少的能源和更少的资源做更多的事情。

       未来的农场也可能看起来很不一样。

混合播种——在同一块农田中同时种植多种作物——在今天看来是无法实现的。工业规模的收割机无法处理这种农业实践，传统方法有利于规模型经济。在未来，我们关于规模的概念将会改变。微型农业机器人将能够在精准的位置，根据精确的土壤条件匹配最适宜生长的种子。几个月后回来，识别和分别收获单一的作物。

这种多元的混合种植方法，以现在的技术方法很难识别。但它将更高效地使用农药、保护自然资源、改善土壤健康。说到规模，它也将提高收成，在智慧城市的智能杂货店中保持所有这些智能通道。