AI农业：UNT《智慧农业》2022全面综述农业4.0的发展

到2050年，世界人口预计将增加近20亿，导致粮食需求迅速增加。最近的一项预测显示，尽管取得了一些进展，但世界在实现“零饥饿”目标方面仍然落后。社会经济和福祉的影响将影响粮食安全。弱势群体将遭受营养不良。为了满足日益增长的人口的需求，农业需要现代化、智能化和自动化。通过采用现有技术，可以将传统农业改造为高效、可持续、环保的智慧农业。在这篇调研论文中，作者介绍了智慧农业的应用、技术趋势、可用的数据集、网络选项和挑战。通过不同的应用领域，探讨了如何在农业物联网的基础上构建农业信息物理系统。农业4.0也作为一个整体进行了讨论。我们专注于技术，如支持自动化的人工智能(AI)和机器学习(ML)，以及提供数据完整性和安全性的分布式分类账技术(DLT)。在对不同架构的深入研究之后，我们提出了一个基于数据处理位置的智慧农业框架。我们将智慧农业的开放研究问题作为未来的研究工作分为两组——从技术的角度和从网络的角度。AI、ML、作为DLT的区块链和基于物理不可克隆功能(PUF)的硬件安全属于技术组，而任何与网络相关的攻击、假数据注入和类似的威胁属于网络研究问题组。

https://www.zhuanzhi.ai/paper/089db472afc67311d98ccfa590a90e51

智慧农业概述

世界人口预计在2050年达到97亿，并可能在本世纪末达到110亿。根据这些预测，预计全世界的食品消费将迅速增加。为未来人口提供所需的粮食生产增加是一项艰巨的任务。只有通过可持续和智慧农业，才能提高粮食供应产量。目标是到2030年在世界各地消除饥饿。但目前，我们还没有达到这个目标[2,3]。今天，全世界有8亿人营养不良。增加的人口在这个问题上起着重要的作用。更多的人意味着更多的食物。到2050年，需要增加70%的粮食产量才能满足世界人口的需求。一些其他因素使这种情况进一步恶化:

城市化正在改变饮食习惯。人们正在消耗更多的动物蛋白。1997-1999年，人均动物蛋白年消费量为36.4公斤，到2030年将增至45.3公斤。
自然资源正在枯竭。耕地正在变成不适合耕种的土地。目前，25%的耕地高度不适宜，44%的耕地中度不适宜。水资源短缺使40%的耕地变成了不毛之地。
城市扩张和新增农田导致的森林砍伐正在迅速消耗地下水。•过度耕作导致休耕期缩短，作物轮作不足，牲畜过度放牧导致水土流失。
气候变化正在迅速发生。它影响着粮食种植的方方面面。在过去50年里，温室气体排放量翻了一番，导致不可预测的降水和干旱或洪水的发生增加。
食物浪费是另一个因素。在全球范围内，33%到50%的食物被浪费。