Internet of Things-Based Smart Precision Farming in Soilless Agriculture:Opportunities and Challenges for Global Food Security

要約

世界人口の急速な成長と耕作可能な土地の継続的な減少は、食料安全保障に大きな脅威をもたらします。
気候変動が農地の利用可能性をさらに低下させるため、この課題は悪化します。
水耕栽培、エアロポニクス、アクアポニクスなどの農業は、制御された環境で効率的な作物栽培を可能にすることにより、持続可能なソリューションを提供します。
モノのインターネット（IoT）とスマート精度の農業との統合により、資源効率が改善され、環境制御が自動化され、安定した高収穫量の生産が保証されます。
IoT対応のスマート農業システムは、リアルタイムの監視、データ駆動型の意思決定、自動化を利用して、人間の介入を最小限に抑えながら水と栄養の使用を最適化します。
このペーパーでは、IoTベースのSoilless農業の機会と課題を探り、持続可能な農業、都市農業、世界の食料安全保障におけるその役割を強調しています。
これらの高度な農業方法により、生産性、資源の保全、一年中の栽培が向上します。
しかし、彼らはまた、高い初期投資、技術依存、エネルギー消費などの課題に直面しています。
包括的な研究、書誌分析、および比較分析を通じて、この研究は現在の傾向と研究のギャップを強調しています。
また、研究者、政策立案者、業界の利害関係者が、IoT主導のSoilless農業の革新とスケーラビリティを促進するための将来の方向性を概説しています。
垂直農業と制御された環境農業（CEA）対応のソアレステクニックの利点を強調することにより、このペーパーでは、食料安全保障上の課題に対処し、持続可能な農業革新を促進するための情報に基づいた意思決定をサポートします。

要約(オリジナル)

The rapid growth of the global population and the continuous decline in cultivable land pose significant threats to food security. This challenge worsens as climate change further reduces the availability of farmland. Soilless agriculture, such as hydroponics, aeroponics, and aquaponics, offers a sustainable solution by enabling efficient crop cultivation in controlled environments. The integration of the Internet of Things (IoT) with smart precision farming improves resource efficiency, automates environmental control, and ensures stable and high-yield crop production. IoT-enabled smart farming systems utilize real-time monitoring, data-driven decision-making, and automation to optimize water and nutrient usage while minimizing human intervention. This paper explores the opportunities and challenges of IoT-based soilless farming, highlighting its role in sustainable agriculture, urban farming, and global food security. These advanced farming methods ensure greater productivity, resource conservation, and year-round cultivation. However, they also face challenges such as high initial investment, technological dependency, and energy consumption. Through a comprehensive study, bibliometric analysis, and comparative analysis, this research highlights current trends and research gaps. It also outlines future directions for researchers, policymakers, and industry stakeholders to drive innovation and scalability in IoT-driven soilless agriculture. By emphasizing the benefits of vertical farming and Controlled Environment Agriculture (CEA)-enabled soilless techniques, this paper supports informed decision-making to address food security challenges and promote sustainable agricultural innovations.

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