Sustainable and Precision Agriculture with the Internet of Everything (IoE)
Nông nghiệp bền vững và chính xác với Internet vạn vật (IoE)
Author: Adil Z. Babar, Ozgur B. Akan | Year: 2024
Keywords: Signal Processing
Abstract / Summary
Agriculture faces critical challenges from population growth, resource scarcity, and climate change, driving a shift toward advanced, technology-integrated farming. Mechanization has transformed agriculture, enhancing sustainability and crop productivity. Now, technologies like artificial intelligence (AI), robotics, biotechnology, blockchain, and the Internet of Things (IoT) are advancing precision agriculture. The concept of the Internet of Everything (IoE) has gained traction due to its holistic approach to integrating various IoT specializations, called IoXs with X referring to a specific domain. This paper explores the transformative role of IoE in agriculture, expanding beyond traditional IoT applications to integrate niche subdomains like molecular communication (MC), the Internet of Nano Things (IoNT), the Internet of Bio-Nano Things (IoBNT), designer phages, and the Internet of Fungus (IoF). Our study provides a detailed review of how these IoE subdomains, in conjunction with 6G, blockchain, and machine learning (ML), can enhance precision farming in areas like crop monitoring, resource management, and disease control. Unlike prior IoT centric reviews, this work uniquely focuses on IoEs potential to advance agriculture at molecular and biological scales, achieving more precise resource utilization and resilience. Key contributions include an exploration of these technologies applicability, associated challenges, and recommendations for future research directions within precision agriculture.
Bản dịch tiếng Việt:
Nông nghiệp phải đối mặt với những thách thức nghiêm trọng từ sự gia tăng dân số, khan hiếm tài nguyên và biến đổi khí hậu, thúc đẩy sự chuyển đổi sang nền nông nghiệp tích hợp công nghệ tiên tiến. Cơ giới hóa đã chuyển đổi nông nghiệp, nâng cao tính bền vững và năng suất cây trồng. Giờ đây, các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI), robot, công nghệ sinh học, chuỗi khối và Internet vạn vật (IoT) đang thúc đẩy nông nghiệp chính xác. Khái niệm Internet vạn vật (IoE) đã thu hút được sự chú ý nhờ cách tiếp cận toàn diện của nó trong việc tích hợp các chuyên ngành IoT khác nhau, được gọi là IoX với X đề cập đến một miền cụ thể. Bài viết này khám phá vai trò biến đổi của IoE trong nông nghiệp, mở rộng ra ngoài các ứng dụng IoT truyền thống để tích hợp các tên miền phụ thích hợp như truyền thông phân tử (MC), Internet of Nano Things (IoNT), Internet of Bio-Nano Things (IoBNT), phage thiết kế và Internet của nấm (IoF). Nghiên cứu của chúng tôi cung cấp đánh giá chi tiết về cách các miền phụ IoE này, kết hợp với 6G, chuỗi khối và máy học (ML), có thể nâng cao hoạt động canh tác chính xác trong các lĩnh vực như giám sát cây trồng, quản lý tài nguyên và kiểm soát dịch bệnh. Không giống như các đánh giá tập trung vào IoT trước đây, công trình này tập trung đặc biệt vào tiềm năng của IoE để thúc đẩy nông nghiệp ở quy mô phân tử và sinh học, đạt được khả năng phục hồi và sử dụng tài nguyên chính xác hơn. Những đóng góp chính bao gồm việc khám phá khả năng ứng dụng các công nghệ này, những thách thức liên quan và đề xuất các hướng nghiên cứu trong tương lai trong lĩnh vực nông nghiệp chính xác.
Full Document
Open in new tabDocument Ready
Click below to load the full PDF document natively.