“云”端的農(nóng)作物 浙江海歸用云計(jì)算打造智慧農(nóng)莊
參與互動(dòng)走進(jìn)(浙江)臺(tái)州萬(wàn)毅智能科技公司的智能農(nóng)莊體驗(yàn)館,蔬菜、蘭花、鐵皮石斛長(zhǎng)勢(shì)正好,而它們的“喝水”、“加餐”和病蟲(chóng)害防治,只需通過(guò)一個(gè)名叫“無(wú)線太陽(yáng)能的植物精準(zhǔn)云計(jì)算種植系統(tǒng)”,便可一鍵完成。這便是日前剛剛獲得臺(tái)州市“500精英計(jì)劃”的一個(gè)新型農(nóng)業(yè)項(xiàng)目——“智能農(nóng)莊管家云數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)與服務(wù)平臺(tái)產(chǎn)業(yè)化”,在實(shí)踐中的生動(dòng)運(yùn)用。
今年,美國(guó)普渡大學(xué)的博士生導(dǎo)師林光帶著這一項(xiàng)目來(lái)到溫嶺,將他在實(shí)驗(yàn)室里已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)以及國(guó)外先進(jìn)智能設(shè)備移植到家鄉(xiāng)的土地之上。如今,隨著項(xiàng)目的逐步實(shí)施,一邊在自家后院里喝著咖啡、一邊用遙控器為萬(wàn)畝良田播種、灌溉、收割的美國(guó)農(nóng)場(chǎng)主生活,開(kāi)始變得觸手可及。
小小傳感器,引發(fā)大革新
潘成峰是萬(wàn)毅智能科技公司的負(fù)責(zé)人。不過(guò),體驗(yàn)館建成后,他其實(shí)并不經(jīng)常過(guò)來(lái),而是利用平常的空閑時(shí)間,打開(kāi)OneE智慧農(nóng)場(chǎng)App,查看植物的生長(zhǎng)情況。若是發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛區(qū)域的水分顯示稀少,他只需動(dòng)動(dòng)手指打開(kāi)灌溉設(shè)備,分布在基質(zhì)上的滴管便開(kāi)始滴水;若是蘭花種植區(qū)的光線與溫度不夠,點(diǎn)擊打開(kāi)遮陽(yáng)篷,卷簾便徐徐而上,白色的人工光將頓時(shí)鋪滿蘭花區(qū)。
點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo),坐等收菜的智慧農(nóng)場(chǎng)在各地都有試驗(yàn),但大多數(shù)智慧農(nóng)場(chǎng)都采用布線的方式,一根電源線,一根信號(hào)線,密密麻麻地分布在土壤里或者鋼架上,另外還需要一個(gè)干燥的房間去擺放服務(wù)器,否則容易受潮。而眼前這個(gè)智慧農(nóng)場(chǎng)采用無(wú)土栽培,無(wú)需布線,也沒(méi)有機(jī)房。
走近鐵皮石斛種植區(qū)細(xì)看,一只只橘色的拳頭般大小的傳感器嵌在基質(zhì)里,沒(méi)有任何導(dǎo)線,拿在手上十分輕盈,傳感器頂部是方形的太陽(yáng)能電池板,底部連接著引針?!斑@是美國(guó)研發(fā)的一款專(zhuān)利產(chǎn)品,引針數(shù)量不同,監(jiān)測(cè)的范圍和成分也各不相同?!迸顺煞逭f(shuō)。
只見(jiàn)他拎起一只插入鐵皮石斛的基質(zhì),手機(jī)App上立刻跳出新的指標(biāo)數(shù)據(jù):空氣溫度13.31攝氏度,電池電量100%。原來(lái),傳感器是通過(guò)引針將收集到的信息傳到云端,用算法量化后,得出植物生長(zhǎng)的相關(guān)數(shù)據(jù),通過(guò)自帶的通信設(shè)備,上傳到云端服務(wù)器,手機(jī)App中就能顯示。
眼前這片鐵皮石斛種植區(qū)大約放置了近20只傳感器。潘成峰介紹說(shuō):“有的是測(cè)土壤溫濕度的,有的是測(cè)空氣溫濕度,可以監(jiān)測(cè)的還有含氧量、二氧化碳、鹽堿度等等……每個(gè)傳感器監(jiān)測(cè)的成分不同,也可以將它們組合在一起,拼成一只,那樣的話體積就比較大?!?/p>
先進(jìn)云技術(shù),故鄉(xiāng)尋運(yùn)用
年僅39歲的林光是美國(guó)布朗大學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)博士,目前在普渡大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院擔(dān)任大數(shù)據(jù)信息工程專(zhuān)業(yè)研究員。體驗(yàn)館的設(shè)備與理念,應(yīng)用的便是由林光團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的“無(wú)線太陽(yáng)能的植物精準(zhǔn)云計(jì)算種植系統(tǒng)”?;谠破脚_(tái)的集散控制系統(tǒng),采用獨(dú)特的算法及智能專(zhuān)家?guī)煜到y(tǒng),突破地域限制智能化綜合調(diào)控,是傳感器技術(shù)的核心之處。
除此之外,另一項(xiàng)先進(jìn)的農(nóng)業(yè)操作系統(tǒng)——“基于云計(jì)算的高光譜農(nóng)業(yè)檢測(cè)分析系統(tǒng)”,也是林光團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)室里完成的得意之作。這些系統(tǒng)與設(shè)備,目前在美國(guó)還未面世。作為臺(tái)州溫嶺人,林光則是看中了中國(guó)農(nóng)業(yè)的巨大前景,便想將設(shè)備落地臺(tái)州,回歸家鄉(xiāng),并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)化。
“將高光譜儀掛在無(wú)人機(jī)上,無(wú)人機(jī)便自動(dòng)地去農(nóng)場(chǎng)上轉(zhuǎn)一圈回來(lái),系統(tǒng)會(huì)把采集來(lái)的頻譜信息進(jìn)行分析,來(lái)判斷植物的病蟲(chóng)害情況、長(zhǎng)勢(shì)如何,且可對(duì)產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)期?!绷止饨榻B道。
當(dāng)高光譜儀的相關(guān)頻譜達(dá)到1182到1242納米時(shí),檢測(cè)為小麥谷物枯萎?。?50到1650納米區(qū)間,是甜菜褐斑病。在高光譜儀的頻道預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫(kù)中,清晰地羅列著每一個(gè)農(nóng)作物病蟲(chóng)害的相關(guān)頻譜?!暗袊?guó)與美國(guó)植物和農(nóng)作物種類(lèi)、季節(jié)、地域大有不同,無(wú)法直接量產(chǎn)。我們正將中國(guó)的農(nóng)作物各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并錄入成庫(kù),建立一個(gè)完整的方案庫(kù)?!?/p>
由于美國(guó)幅員遼闊,一個(gè)農(nóng)場(chǎng)主經(jīng)營(yíng)著幾百畝家庭農(nóng)場(chǎng),在美國(guó)實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的技術(shù)和生產(chǎn)方式,要用到中國(guó),都需要不小的改進(jìn)。在著手建立智能農(nóng)莊體驗(yàn)館后,林光又匆匆奔赴美國(guó),做進(jìn)一步的研究?!耙恍┰O(shè)備的落地還需等一陣子,譬如無(wú)人機(jī)高光譜農(nóng)業(yè)遙感系統(tǒng)比較適合中國(guó)北方的農(nóng)場(chǎng),如何把高光譜農(nóng)業(yè)檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用在南方大棚農(nóng)場(chǎng)里,還需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)一步改造?!绷止庹f(shuō),這也是他此后回美國(guó)最大的一項(xiàng)任務(wù)。
增產(chǎn)增效快,市場(chǎng)前景廣
萬(wàn)毅智能農(nóng)莊體驗(yàn)館的運(yùn)營(yíng),只是林光團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的第一步。近日,臺(tái)州一位坐擁近千畝葡萄園的葡萄種植大戶,正準(zhǔn)備與他合作開(kāi)發(fā)其中10畝作為智能化試驗(yàn)田。潘成峰正為此馬不停蹄地趕制方案。
“已經(jīng)有七八家農(nóng)場(chǎng),與我們公司達(dá)成了合作意愿?!彼f(shuō),目前愿意合作的農(nóng)場(chǎng)主,大多種植如中草藥等高附加值作物、反季節(jié)作物,和特殊地域性作物等,這些植物比較嬌貴,對(duì)環(huán)境要求也高,需要智能設(shè)備對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。
那將傳統(tǒng)農(nóng)田改頭換面,實(shí)施智能化管理,究竟需要多少經(jīng)費(fèi)?“普通農(nóng)戶在設(shè)備上,諸如服務(wù)器、傳感器、高光譜儀等,可以根據(jù)自身需要來(lái)搭配,改造一畝地的花費(fèi)少則幾千元,多則四五萬(wàn)元。根據(jù)初步測(cè)算,經(jīng)過(guò)智慧農(nóng)場(chǎng)改造后,可以減少大量人工,增產(chǎn)增效?!?/p>
潘成峰坦言,由于種植的農(nóng)作物種類(lèi)、區(qū)域、土壤各有不同,大規(guī)模推廣最大困難是沒(méi)法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)制,只能采用訂制模式。(金晨 吳敏力)








