“云”端的農作物 浙江海歸用云計算打造智慧農莊
走進(浙江)臺州萬毅智能科技公司的智能農莊體驗館,蔬菜、蘭花、鐵皮石斛長勢正好,而它們的“喝水”、“加餐”和病蟲害防治,只需通過一個名叫“無線太陽能的植物精準云計算種植系統”,便可一鍵完成。這便是日前剛剛獲得臺州市“500精英計劃”的一個新型農業(yè)項目——“智能農莊管家云數據信息系統與服務平臺產業(yè)化”,在實踐中的生動運用。
今年,美國普渡大學的博士生導師林光帶著這一項目來到溫嶺,將他在實驗室里已經實現的技術以及國外先進智能設備移植到家鄉(xiāng)的土地之上。如今,隨著項目的逐步實施,一邊在自家后院里喝著咖啡、一邊用遙控器為萬畝良田播種、灌溉、收割的美國農場主生活,開始變得觸手可及。
小小傳感器,引發(fā)大革新
潘成峰是萬毅智能科技公司的負責人。不過,體驗館建成后,他其實并不經常過來,而是利用平常的空閑時間,打開OneE智慧農場App,查看植物的生長情況。若是發(fā)現鐵皮石斛區(qū)域的水分顯示稀少,他只需動動手指打開灌溉設備,分布在基質上的滴管便開始滴水;若是蘭花種植區(qū)的光線與溫度不夠,點擊打開遮陽篷,卷簾便徐徐而上,白色的人工光將頓時鋪滿蘭花區(qū)。
點點鼠標,坐等收菜的智慧農場在各地都有試驗,但大多數智慧農場都采用布線的方式,一根電源線,一根信號線,密密麻麻地分布在土壤里或者鋼架上,另外還需要一個干燥的房間去擺放服務器,否則容易受潮。而眼前這個智慧農場采用無土栽培,無需布線,也沒有機房。
走近鐵皮石斛種植區(qū)細看,一只只橘色的拳頭般大小的傳感器嵌在基質里,沒有任何導線,拿在手上十分輕盈,傳感器頂部是方形的太陽能電池板,底部連接著引針?!斑@是美國研發(fā)的一款專利產品,引針數量不同,監(jiān)測的范圍和成分也各不相同。”潘成峰說。
只見他拎起一只插入鐵皮石斛的基質,手機App上立刻跳出新的指標數據:空氣溫度13.31攝氏度,電池電量100%。原來,傳感器是通過引針將收集到的信息傳到云端,用算法量化后,得出植物生長的相關數據,通過自帶的通信設備,上傳到云端服務器,手機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:“有的是測土壤溫濕度的,有的是測空氣溫濕度,可以監(jiān)測的還有含氧量、二氧化碳、鹽堿度等等……每個傳感器監(jiān)測的成分不同,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>
先進云技術,故鄉(xiāng)尋運用
年僅39歲的林光是美國布朗大學應用數學專業(yè)博士,目前在普渡大學數學學院擔任大數據信息工程專業(yè)研究員。體驗館的設備與理念,應用的便是由林光團隊開發(fā)的“無線太陽能的植物精準云計算種植系統”?;谠破脚_的集散控制系統,采用獨特的算法及智能專家?guī)煜到y,突破地域限制智能化綜合調控,是傳感器技術的核心之處。
除此之外,另一項先進的農業(yè)操作系統——“基于云計算的高光譜農業(yè)檢測分析系統”,也是林光團隊在實驗室里完成的得意之作。這些系統與設備,目前在美國還未面世。作為臺州溫嶺人,林光則是看中了中國農業(yè)的巨大前景,便想將設備落地臺州,回歸家鄉(xiāng),并實現量產化。
“將高光譜儀掛在無人機上,無人機便自動地去農場上轉一圈回來,系統會把采集來的頻譜信息進行分析,來判斷植物的病蟲害情況、長勢如何,且可對產量進行預期?!绷止饨榻B道。
當高光譜儀的相關頻譜達到1182到1242納米時,檢測為小麥谷物枯萎病;450到1650納米區(qū)間,是甜菜褐斑病。在高光譜儀的頻道預報數據庫中,清晰地羅列著每一個農作物病蟲害的相關頻譜?!暗袊c美國植物和農作物種類、季節(jié)、地域大有不同,無法直接量產。我們正將中國的農作物各項指標數據進行監(jiān)測,并錄入成庫,建立一個完整的方案庫。”
由于美國幅員遼闊,一個農場主經營著幾百畝家庭農場,在美國實驗室研發(fā)的技術和生產方式,要用到中國,都需要不小的改進。在著手建立智能農莊體驗館后,林光又匆匆奔赴美國,做進一步的研究?!耙恍┰O備的落地還需等一陣子,譬如無人機高光譜農業(yè)遙感系統比較適合中國北方的農場,如何把高光譜農業(yè)檢測技術應用在南方大棚農場里,還需要對系統進一步改造?!绷止庹f,這也是他此后回美國最大的一項任務。
增產增效快,市場前景廣
萬毅智能農莊體驗館的運營,只是林光團隊開發(fā)國內市場的第一步。近日,臺州一位坐擁近千畝葡萄園的葡萄種植大戶,正準備與他合作開發(fā)其中10畝作為智能化試驗田。潘成峰正為此馬不停蹄地趕制方案。
“已經有七八家農場,與我們公司達成了合作意愿。”他說,目前愿意合作的農場主,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,對環(huán)境要求也高,需要智能設備對其進行監(jiān)測與控制。
那將傳統農田改頭換面,實施智能化管理,究竟需要多少經費?“普通農戶在設備上,諸如服務器、傳感器、高光譜儀等,可以根據自身需要來搭配,改造一畝地的花費少則幾千元,多則四五萬元。根據初步測算,經過智慧農場改造后,可以減少大量人工,增產增效。”
潘成峰坦言,由于種植的農作物種類、區(qū)域、土壤各有不同,大規(guī)模推廣最大困難是沒法進行標準化復制,只能采用訂制模式。(金晨 吳敏力)









