到2050年，全球農業必須供應近70%的糧食，然而農民面臨著水資源減少、天氣反復無常以及投入成本上升的壓力。物聯網 (IoT) 技術提供精準的實時信息，使作物和牲畜的科學管理成為可能。傳感器、低功耗網絡和云分析技術將農業從日歷驅動的實踐轉變為基于證據的實踐，同時提高了生產力和可持續性。
精準的數據收集與分析
土壤探測器、微型氣象站和光學作物傳感器定期收集溫度、濕度、土壤水分、養分濃度、葉片濕度和冠層生長數據。連續測量消除了猜測。機器學習模型將當前讀數與歷史產量圖和衛星圖像相結合，以預測作物的生長階段和養分需求。因此，農學家可以針對具體田塊開出具體的藥方，而不是根據農場的平均值開藥，從而提高作物的均勻度并減少浪費。
更佳的水肥管理
水泵和施肥器直接連接到土壤和植物傳感器。只有當土壤體積含水量低于設定的閾值時才開始灌溉，肥料濃度會根據根區的實時硝酸鹽讀數進行調整。試點研究報告顯示，由于水泵運行時間減少，節水量達到15%至25%，節電量也呈現出同樣的趨勢。變量施肥還能降低硝酸鹽和磷酸鹽的徑流，在保護地表水質量的同時，控制投入成本。
增強氣候適應力
密集的田間傳感器網絡可以探測到霜凍、熱應激或真菌感染前溫度、露點和太陽輻射的細微變化。預測模型利用這些數據計算出未來幾天不良事件發生的概率和時間。農民可以據此安排灌溉時間、啟動防霜風扇或在最佳時機噴灑保護性噴霧。早期干預措施可以最大限度地減少作物損失并穩定品質，這對水果、堅果和釀酒葡萄等高價值農產品至關重要。
透明高效的供應鏈
新鮮農產品托盤上貼有物聯網標簽，可測量從農場大門到配送中心的溫度、相對濕度和位置。冷鏈中斷會觸發自動警報，從而快速采取糾正措施或在產品變質前將其轉運至更近的市場。準確的可追溯性還能簡化出口法規和食品安全審核的合規流程。零售商可以獲得可驗證的保質期數據，消費者可以獲得詳細的原產地信息，從而增強對供應鏈的信任。
自動化與勞動效率
機器人噴霧器和收割助手使用激光雷達和多光譜圖像導航行進，識別目標植物，并以毫米級精度進行施藥。在畜牧系統中，耳標傳感器可追蹤體溫和活動情況。及早發現發燒或跛行可降低獸醫成本和死亡率。自動化將人力轉移到監督和更高價值的任務上。引入傳感器引導自動化的農場通常報告稱，每公頃的勞動時間減少了兩位數，且產量沒有下降。
安全可靠的連接
傳感器、邊緣網關和云平臺之間的持續數據流需要在偏遠地區保持穩定的穩健連接。私有APN可將農業流量與公共移動網絡隔離，保障數據完整性，并簡化數百臺設備的SIM卡管理。安全連接還支持遠程固件更新和傳感器校準，從而延長硬件壽命并減少現場訪問次數。
環境與經濟回報
產量研究表明，在同等氣候條件下，整合土壤濕度探頭、變量灌溉和養分傳感器可使產量提高10%至20%。更高的均勻度可使更多農產品符合優質規格，從而提高每噸產量的收益。同時減少水、電和農用化學品的使用，可降低直接成本并減少環境足跡。這些共同的收益使得物聯網投資即使對小農戶也具有吸引力，尤其是在服務以訂閱方式或通過合作社提供的情況下。
在發展中地區的可擴展應用
新興市場證明，成功的物聯網部署無需大量的資本支出。配備遠程無線電的太陽能傳感器節點可將數據傳輸到邊緣網關，并在預定的連接窗口期間與云服務器同步。模塊化硬件使農民能夠從幾個傳感器開始，驗證性能并逐步擴展。共享的分析儀表板將原始數據轉化為通俗易懂的建議，在降低技能門檻的同時保持科學的準確性。
邁向數據驅動、資源智能型農業
物聯網推動農業走向精準的數據驅動決策，從而提高產量、減少投入，并增強抵御氣候壓力的能力。傳感器網絡和邊緣分析提供精細的田間智能。最終形成的農業模式既能滿足日益增長的糧食需求，又能保護自然資源，造福生產者、消費者和環境。
