LPWAN 和边缘智能如何彻底改变农业

农业作为文明的基石，正面临着越来越多的障碍——从不可预测的天气模式和虫害侵扰，到资源稀缺和市场波动。为了应对这些挑战，农民正在转向可持续和智能农业设备。

LPWAN（低功耗广域网）是一种无线技术，可实现设备之间的长距离、低成本通信，有助于为农业部门带来显著优化。通过将 LPWAN 与源端边缘智能或数据处理集成，农民可以获得准确、实时的见解，从而做出更明智的决策。

LPWAN 是什么？

LPWAN 是具有最小数据和带宽需求的物联网应用的理想选择，例如传感器、仪表、跟踪器和控制器。LPWAN 设备消耗的电量极低，通常可使用单节电池运行多年，从而减少了维护和更换需求。与蜂窝网络或 Wi-Fi 网络相比，其覆盖范围非常广泛，跨越的距离非常远，非常适合大型农场和偏远地区。LPWAN 具有成本效益，只需廉价的设备并且易于部署。网络具有高度可扩展性，支持数千台设备用于大规模物联网实施。由于不频繁地传输少量数据，LPWAN 设备可优化电池寿命和网络容量。

LPWAN 技术分为许可和未许可技术。许可的 LPWAN，如窄带物联网 (NB-IoT) 和机器长期演进 (LTE-M)，在现有的蜂窝网络上运行，提供更广泛的覆盖范围，但需要更多的电力和运营商费用。未许可的 LPWAN，包括 Wi-SUN、Wirepas 和 LoRaWAN，使用免费的工业、科学和医疗 (ISM) 频段，降低了功耗和成本，但覆盖范围取决于协议和地理位置。

为智能农业应用提供实时、可操作的见解

LPWAN 和边缘智能技术通过为农民提供实时、可操作的数据来改善决策和资源管理，从而彻底改变农业。例如，连接 LPWAN 的传感器和边缘计算使智能灌溉系统能够监测土壤湿度和天气条件，以优化用水量，提高作物产量并减少对环境的影响，通常使用可扩展的低功耗协议，如 Wi-SUN。

这些技术可以通过直接在农场收集和处理数据来精确监测作物、牲畜和环境条件，从而优化资源分配、提高产量并减少浪费。使用 LPWAN 解决方案的可穿戴传感器和标签使农民能够跟踪动物的健康、位置和行为，促进早期疾病检测并提高整体生存情况和生产力。

LPWAN 和边缘智能提供的本地化见解和实时适应性使农民能够实施精确农业和智能灌溉等可持续实践，最大限度地减少对环境的影响，增强对自然灾害的抵御能力。Agri-PV 阵列受益于 LPWAN 网络，可促进农业环境中太阳能装置的监测和控制。边缘智能可实现本地化优化，例如太阳追踪面板和自动维护警报，可提高效率并降低运营成本。Wi-SUN 能让这些太阳能阵列与其他农场应用共享网络基础设施，从而增加连接性。

这些技术促成了农民、研究人员和专家之间的知识共享合作网络，加速了创新并促进了可持续的农业解决方案。虽然存在技术复杂性和基础设施限制等挑战，但不可否认，LPWAN 和边缘智能在农业领域具有变革潜力，能为全球农民带来更可持续和更有利可图的未来。

持续的研究和创新对于使这些技术更易于获得、更可负担，且更加适应全球农业社区的多样化需求至关重要。

适用于 LPWAN 解决方案的灵活平台

无论您的农业 LPWAN 应用需要低功耗、长距离通信还是多协议支持，Silicon Labs 的 EFR32FG2x 安全无线 MCU 产品家族都能提供高度灵活的平台，满足各种 RF 要求。

EFR32FG23 是低功耗系统的理想选择，优先考虑 RF 性能，为专有 RF 解决方案配备高达 64kB RAM 和 512kB 闪存。EFR32FG25 支持 Wi-SUN 和专有体系结构，适用于高吞吐量或长距离应用，并提供 OFDM、FSK 和 O-QPSK PHY 选项。对于多协议解决方案，EFR32FG28 支持 1 GHz 以下、蓝牙 LE、Wi-SUN 和 Amazon Sidewalk。所有 EFR32FG2x 设备均与固件兼容，并为已连接和非已连接产品提供与封装兼容的选项，确保设计灵活性。

该平台与我们的认证协议栈、参考设计、开发工具和 VS Code 集成解决方案相结合，可加速您的 LPWAN 产品发布，确保无缝高效的开发流程。

共同创新无障碍农业解决方案

随着 LPWAN 和边缘智能的普及，我们正在积极与客户合作，推动创新，使这些解决方案能够更便利地应用于更广泛的智能农业领域。关注我们的进展，详细了解我们的 LPWAN 解决方案。