全球粮食不安全问题愈发紧迫，联合国粮食及农业组织报告显示，全球近8.28亿人正遭受饥饿。与此同时，气候变化扰乱传统农业系统，进一步加剧了这一危机，凸显出对更智能、资源高效解决方案的迫切需求。在此背景下，一种由人工智能(AI)驱动、机器人助力的自主室内农业系统，有望革新粮食生产方式，尤其是在耕地有限的地区。

传统灌溉有局限，AI驱动创新破局

传统温室采用滴灌、土壤湿度传感器和自动灌溉系统等水管理技术，虽能提高效率、减少浪费，但在响应性和准确性上存在不足，易导致浇水过多或过少，既浪费资源又影响作物健康。而农业用水占人类用水绝大部分，全球超20亿人口受水资源短缺影响，因此创新高效用水方法刻不容缓。

西蒙弗雷泽大学(SFU)机电系统工程学院的研究团队开发出一款人工智能传感机器人原型，可自主监测番茄植株需水量。该机器人利用植物的电信号(植物电生理反应)作为植物健康和水分需求的实时指标，集成先进AI算法解读信号，精准确定浇水时机。此技术摒弃了传统灌溉中的猜测与体力劳动，促进高效用水、减少浪费，同时优化植物健康。

多技术融合，开启智能农业新时代

近期研究表明，将人工智能创新融入农业潜力巨大。AI系统可显著提高用水效率、减少化学物质径流、优化作物产量。机器人技术的进步实现了植物健康的非侵入性和持续监测，便于精确及时干预。植物生理信号监测的最新进展显示，能捕捉反映植物压力、水分和整体健康状况电信号的传感器，可提供高度具体的实时数据。

西蒙弗雷泽大学的非侵入式传感机器人通过持续有效监测植物健康状况，结合AI实现根据植物实际需求动态调整的精准浇水，是智能植物护理的重大飞跃。此外，利用多光谱成像和机器学习的创新提高了检测植物疾病和胁迫的能力，与电传感机器人结合，可开发出全面的植物健康监测系统。完全自主农业正成为现实，该技术不仅用于灌溉，还能实现自主营养管理和环境监测，多功能机器人可优化资源利用、减少浪费、提高作物产量，支持全球粮食安全。

从温室到田野，国际合作助力推广

该原型在温室中已展现出良好前景，但AI水资源管理的真正潜力在于可扩展、适应性强的解决方案。解决全球粮食和水资源安全问题需要国际合作，共享知识和技术，针对受资源匮乏和气候变化影响的地区制定特定战略。

近年来，西蒙弗雷泽大学团队与坦桑尼亚以及新加坡、菲律宾、日本和韩国等亚太国家的农业社区深入接触，了解到这些地区面临严重水资源短缺、先进技术匮乏和气候变化不利影响等问题。为确保解决方案有效，需对在受控环境下开发的技术进行调整，并让农民能够轻松获取。这意味着要开发价格合理、易于使用的传感器工具，以及可在多变环境和基础设施条件下有效运行的可扩展AI和机器人系统。

国际合作在此过程中至关重要。联合国粮食及农业组织、环太平洋大学协会和世界银行正积极促进跨境研究伙伴关系、能力建设项目和技术转让计划，强调可持续农业进步取决于尖端技术与当地知识的结合。西蒙弗雷泽大学团队的目标是为小农场开发价格合理、易于部署的AI传感机器人，提供实时植物监测，减少浪费、提高产量，培育有弹性的农业生态系统，助力实现联合国消除饥饿和营养不良的可持续发展目标。

要将此类原型从温室推广到全球农业，需要强有力的国际合作。支持性政策和知识共享将加速智能水管理系统的部署，使全球农民能够实现更可持续、更具韧性的粮食生产。