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华体会全站app网址:精准农业中AR技术的概念及应用

2022-07-18 05:13:17 |来源:华体会全站官方下载 作者:华体会全站入口

  目前耕地面积有限,但人类对农产品的需求却在增加,这促使了精准农业概念的出现,例如结合使用基于智能城市的技术 (如物联网、数字交互、人工智能) 来满足以更少资源增加产量的需求。本文综述了当前农业增强现实 (AR) 技术应用的相关研究,发现AR对监控及社会生产具有重大影响。来自荷兰瓦赫宁根大学的William Hurst及其研究团队在Smart Cities 上发表文章,讨论了畜牧业和农作物种植领域AR技术与其他技术 (如同步定位和映射算法、全球定位系统和传感器) 相结合的情况,研究了如何在农业中使用AR技术,并探讨了合适的方法以及限制性因素。

  本调了AR技术在应用于精准农业时面临的不同挑战,虽然AR经常出现于精准农业相关研究中,但对于该技术的讨论通常属于对精确农业技术的更广泛调查,AR仅作为一种通信媒介。本项研究主要集中于AR硬件框架,采用滚雪球方法作为考虑农业领域内应用AR解决方案的审查协议,重点关注2016年11月至2021年11月的文章。

  目前已有三种主要的传统AR交互模型,分别为基于监视器的AR、光学透视和影像透视技术。由于AR可在智能手机上使用,因此光学和影像透视是本文探讨的AR精准农业应用中最主要的两项技术。进一步推进AR硬件框架的方法包括将耳机与手持控制器耦合,如在控制器轴上嵌入QR码标记从而实现对用户手部动作的实时检测等。如图1所示,专门针对农业领域的可移动AR技术框架 (MAR框架),进一步提高了AR技术在农业领域的交互集合。

  以往讨论在农业环境中使用AR的文章数量相对较少,本文总结发现,就目前在农业环境中部署AR而言,AR应用于农业的明显表现包括,应用程序用于监控、提高效率并促进域内操作的可扩展性。AR技术为农民提供了一个直观指标,可用于访问实时数据 (如每只动物或每台机器生长运行情况),从而便于农民集中精力解决潜在的农业生产问题。本研究发现,使用F4SG耳机,田间背景噪声对其视频和音频质量通信影响较小,此外,其具有延长设备的电池寿命等优点。因此,在日常生活中,农民可通过AR技术在整个工作日不间断地从事农业劳动。

  研究表明,AR对于精准农业的实现至关重要,尤其是在向数据驱动农业和自主农业机器人技术迁移的背景下。本文发现,在已有研究中AR已被证明对最终用户利益相关者有重大影响,此外还发现AR必须与其他技术相结合才能产生积极影响。AR技术可应用于畜牧业和基于作物的农业。这项研究的未来方向可能包括将农业外的调查扩展到食品供应链相关领域 (如运输、制造/加工等),以反映AR在整个食品供应网络中更广泛的益处。