今年春天，當(dāng)我和Emery Silberman一起參觀(guān)鮑爾斯農(nóng)業(yè)公司位于加州中央山谷的牧場(chǎng)時(shí)，這塊被編號(hào)為D－17的田地還是干燥且尚未種植的。西瓜作物早在去年7月就已經(jīng)收割，而今年的西紅柿還要幾個(gè)月才能下田種植。我們查看了用于處理水的球形紅砂過(guò)濾器陣列，Silberman也向我展示了附近用于控制水流的滴灌泵和閥門(mén)組件。他向我展示的是一家名為WaterBit的公司生產(chǎn)的一款小設(shè)備，該公司通過(guò)提供更精細(xì)的田間條件控制，讓Silberman的老板Cannon Michael這樣的農(nóng)民節(jié)省水和肥料等寶貴的資源。

WaterBit Carbon是一個(gè)小型傳感器單元，無(wú)論安裝在哪里，它都可以監(jiān)測(cè)土壤濕度、土壤溫度和其他因素。通過(guò)將一塊田地分割成“微塊”（可能只覆蓋一片田地的一部分，甚至只覆蓋一排植物的一小部分），WaterBit希望讓農(nóng)民能夠更好地控制作物所獲得的水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量。傳感器收集的有關(guān)土壤狀況的數(shù)據(jù)顯示在一個(gè)遠(yuǎn)程儀表板上，這與人工土壤濕度測(cè)試相比，節(jié)省了大量的時(shí)間和人力成本。此外，WaterBit的遠(yuǎn)程閥門(mén)控制器允許農(nóng)民將不同量的水引導(dǎo)到田地的不同部分。WaterBit首席執(zhí)行官Andrew Wright表示：“我們通過(guò)提供一種基礎(chǔ)設(shè)施，讓種植者能夠根據(jù)植物的需要更精確地給水�！�

在通過(guò)灌溉渠輸送灌溉用水的地方，許多農(nóng)場(chǎng)只能粗略了解每塊田地的每一部分灌溉了多少水。保險(xiǎn)起見(jiàn)，農(nóng)民們經(jīng)常會(huì)過(guò)度灌溉莊稼。Silberman說(shuō)：“如果你減少灌溉，從某種程度上來(lái)說(shuō)你就是在冒險(xiǎn)。如果過(guò)度灌溉，土壤終究還是會(huì)吸收。因此農(nóng)民們寧愿選擇過(guò)度灌溉�！�

如今，WaterBit和“決策型農(nóng)業(yè)”初創(chuàng)公司Arable Labs等公司的技術(shù)，可以更容易給農(nóng)民提供更多田地信息，包括詳細(xì)的土壤濕度讀數(shù)到有關(guān)陽(yáng)光和植物健康等數(shù)據(jù)。農(nóng)民們現(xiàn)在有機(jī)會(huì)利用這些數(shù)據(jù)流來(lái)進(jìn)行更好地管理，通過(guò)節(jié)約成本、節(jié)約水資源，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生積極影響，并帶來(lái)市場(chǎng)效益。但是這些新技術(shù)并不總是能夠考慮農(nóng)場(chǎng)生活的現(xiàn)實(shí)，這使得一些農(nóng)民——尤其是像Michael這樣擁有占地1．2萬(wàn)英畝中型農(nóng)場(chǎng)的農(nóng)場(chǎng)主——在渴望部署這些新工具和設(shè)備之時(shí)，卻又面臨解決方案與所遇問(wèn)題不相匹配的尷尬。

自動(dòng)灌溉

像WaterBit這樣的傳感器，能夠了解灌溉和降雨量對(duì)濕度的影響。Michael說(shuō)：“田地里的一系列探測(cè)器讀取土壤的實(shí)際濕度，然后向控制器發(fā)送信號(hào)。而這些控制器實(shí)際上更像是按需系統(tǒng)，對(duì)需求做出響應(yīng)�！�

WaterBit首席執(zhí)行官說(shuō)，事實(shí)上，這正是公司想要開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域。Wright說(shuō)：“我們希望不僅能夠?qū)嵤┓N植者的灌溉建議，還能幫助他們做出這些建議。從更長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)說(shuō)，我們希望能夠達(dá)到完全自主灌溉多種作物的地步�！�

該公司目前正在董事長(zhǎng)、前Cypress Semiconductor首席執(zhí)行官T．J． Rodgers所擁有的小葡萄園里進(jìn)行這樣的試驗(yàn)。Rodgers自1992年以來(lái)，一直在舊金山半島經(jīng)營(yíng)著一家小酒廠(chǎng)，每年會(huì)生產(chǎn)幾千箱非常高端的黑皮諾。

Rodgers對(duì)釀酒的興趣讓他遇見(jiàn)了WaterBit。作為葡萄酒商，Rodgers長(zhǎng)期以來(lái)一直對(duì)監(jiān)測(cè)和調(diào)整土壤條件感興趣，他在Cypress的一個(gè)原型項(xiàng)目就是測(cè)量葡萄園濕度。Rodgers在2014年左右被介紹給WaterBit創(chuàng)始人Manu Pillai和Leif Chastaine，并與他們非正式地合作了兩年。隨后，Rodgers攜自己的技術(shù)，投資了這家公司。Wright在2016年離開(kāi)Cypress之前，曾在該公司負(fù)責(zé)新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。去年，當(dāng)WaterBit發(fā)起A輪融資時(shí)，他從首席技術(shù)官升職為首席執(zhí)行官。

近年來(lái)，Rodgers進(jìn)行了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，讓W(xué)aterBit系統(tǒng)在他的一個(gè)葡萄園里交替進(jìn)行灌溉決策�！皟赡昵�，我啟動(dòng)了這個(gè)項(xiàng)目，結(jié)果顯示葡萄酒的質(zhì)量幾乎沒(méi)有差別，”他說(shuō)。

Rodgers說(shuō)：“通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)，我猜想農(nóng)業(yè)用水的一半以上都被浪費(fèi)了。這并不是指人們的粗心大意造成了浪費(fèi)，而是我們總會(huì)導(dǎo)致過(guò)度灌溉或灌溉不足。我們的技術(shù)將會(huì)讓人們更仔細(xì)地觀(guān)察灌溉水量，并通過(guò)微調(diào)，實(shí)現(xiàn)以更低的水投入獲得更高的產(chǎn)量�！�

然而，對(duì)大多數(shù)農(nóng)民來(lái)說(shuō)，這并不是插上傳感器觀(guān)察水流就可以的。作為鮑爾斯農(nóng)場(chǎng)的首席技術(shù)官，Silberman正在農(nóng)場(chǎng)200英畝的西瓜田地上進(jìn)行試驗(yàn)，并部署了23個(gè)WaterBit傳感器。但是正如Michael所指出的，在像D17這樣占地48．6英畝的土地上，不同的地點(diǎn)可能有不同的酸堿度或不同的水容量，因此調(diào)整灌溉基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題并不總是能夠在短時(shí)間內(nèi)完成。Bowles在很大程度上已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榈喂�，即水通過(guò)“滴灌帶”流向植物。這樣按照可變的時(shí)間表輸送精確數(shù)量的水，并在農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行水資源儲(chǔ)存的灌溉設(shè)施，需要一定的土地和能源，而大多數(shù)農(nóng)場(chǎng)——包括Michael的在內(nèi)——都沒(méi)有這些資源。

節(jié)約帶來(lái)的誘惑很大，但是設(shè)備鋪設(shè)成本則會(huì)削弱Bowles等中型農(nóng)場(chǎng)的熱情。Silberman提到的傳感器價(jià)格接近1000美元，通信單元的價(jià)格也差不多。“如果一個(gè)場(chǎng)地需要兩個(gè)傳感器，那么你就要支出3000美元，”他說(shuō)�！叭绻�再乘以147，那將是一個(gè)相當(dāng)高的成本�！�

以農(nóng)業(yè)為中心的設(shè)計(jì)

新澤西州普林斯頓Arable Labs的Arable Mark是另一種旨在提高農(nóng)業(yè)效率的田間傳感器。Arable的傳感器收集一系列輸入，包括溫度、陽(yáng)光、基于葉綠素指數(shù)的植物健康狀況，以及通過(guò)麥克風(fēng)測(cè)量降雨量。

Arable的創(chuàng)始人兼首席科學(xué)家Adam Wolf說(shuō)：“這就好比是農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的Alexa，它通過(guò)麥克風(fēng)，錄制所有的聲譜，提取出單個(gè)的雨滴，并利用它來(lái)估算降雨量。”

雖然Arable Mark不測(cè)量土壤濕度，但它能夠與土壤濕度探測(cè)器和其他傳感器相結(jié)合，對(duì)收集到的數(shù)據(jù)提供綜合的見(jiàn)解，讓農(nóng)民能夠追求公司所說(shuō)的“決策型農(nóng)業(yè)”。Mark是由Nest恒溫器設(shè)計(jì)師Fred Bould所涉及。

“從設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，農(nóng)業(yè)是一個(gè)人們低看的行業(yè)，”Wolf說(shuō)道。曾經(jīng)是普林斯頓大學(xué)研究員的他，對(duì)環(huán)境技術(shù)的總體發(fā)展?fàn)顩r深感沮喪。“自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我們用來(lái)研究和收集自然世界測(cè)量數(shù)據(jù)的所有技術(shù)都沒(méi)有發(fā)生改變�！�

Wolf設(shè)想了一種能夠利用云并在桌面屏幕和移動(dòng)設(shè)備之間無(wú)縫工作的解決方案�！半m然已經(jīng)有幾家公司已經(jīng)開(kāi)始制造傳感器和數(shù)據(jù)記錄器，但并沒(méi)有造成任何變化。我們現(xiàn)在所做的是，利用這種復(fù)雜的云基礎(chǔ)設(shè)施以及可視化和消費(fèi)數(shù)據(jù)的方式，在農(nóng)業(yè)上進(jìn)行這種非常復(fù)雜的數(shù)據(jù)科學(xué)。然而，在收集數(shù)據(jù)的領(lǐng)域中，你仍然需要插入一根9針導(dǎo)線(xiàn)才能將數(shù)據(jù)下載到你的筆記本電腦上。我不敢相信這就是現(xiàn)實(shí)的狀態(tài)，所以我覺(jué)得，我必須做出改變。”由于對(duì)Nest用戶(hù)體驗(yàn)印象深刻，他向Bould尋求設(shè)計(jì)幫。

展望加利福尼亞

像WaterBit一樣，Arable在早期進(jìn)軍市場(chǎng)時(shí)就看到了希望。Arable已經(jīng)在包括國(guó)際客戶(hù)在內(nèi)的120多個(gè)客戶(hù)中安裝了大約1000臺(tái)設(shè)備。WaterB在將近50個(gè)農(nóng)場(chǎng)里安裝了大約3000個(gè)設(shè)備。雖然這些客戶(hù)中有許多位于美國(guó)中西部的農(nóng)業(yè)地帶，但也有許多位于加利福尼亞，該州的水資源狀況可能為如何駕馭日益復(fù)雜的未來(lái)提供最重要的經(jīng)驗(yàn)�！稗r(nóng)業(yè)用水占據(jù)了加州80％的人類(lèi)用水，”舊金山商業(yè)協(xié)會(huì)灣區(qū)委員會(huì)公共政策副總裁Adrian Covert表示，該協(xié)會(huì)與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)和水務(wù)機(jī)構(gòu)就一系列政策問(wèn)題開(kāi)展合作。

當(dāng)然，農(nóng)業(yè)并不是唯一可以節(jié)約用水的地方。不過(guò)企業(yè)家們正在注意到水資源緊缺的問(wèn)題。Scott Bryan是非營(yíng)利組織ImagineH2O的總裁，該組織經(jīng)營(yíng)著一個(gè)創(chuàng)企加速器和其他旨在解決全球水資源挑戰(zhàn)的項(xiàng)目。他說(shuō)，一系列與水資源相關(guān)的危機(jī)——從密歇根州弗林特的水污染到開(kāi)普敦的配給制、加州的干旱等等——已經(jīng)讓人們意識(shí)到其中一些挑戰(zhàn)已經(jīng)到了臨界點(diǎn)。他說(shuō)：“隨著公眾對(duì)水資源挑戰(zhàn)的認(rèn)識(shí)有所提高，人們對(duì)解決方案的實(shí)際內(nèi)容也開(kāi)始產(chǎn)生興趣。”