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联合国最近的预测显示，为了满足世界不断增长的人口的营养需求，到 2050 年粮食产量需要翻一番。这一增长的关键推动因素是小农家庭农场，它们是全球农业 (AG) 生产的骨干。为了满足这种日益增长的需求，小农农场需要在任务管理和协调、作物和牲畜监测以及高效的农耕实践方面取得重大进展。信息和通信技术 (ICT) 将在这些进步中发挥关键作用，它提供集成的、价格合理的网络物理系统 (CPS)，可以纵向测量、分析和控制 AG 操作。在本文中，我们在此类 AG-CPS 的设计和集成方面取得了进展。我们首先根据农场互联网使用的流量分析来描述小农农业的信息和通信技术需求。我们的研究结果为端到端 AG-CPS（称为 FarmNET）的设计和集成提供了信息，它提供了（i）用于多传感器 AG 数据收集和融合的强大控制机制，（ii）用于无处不在的农场连接的广域异构无线网络，（iii）用于农场数据分析的算法和模型，可根据收集到的农业数据生成可操作的信息，以及（iv）用于自主、主动农业的控制机制。
信息时代的小农农业：局限性与机遇
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