“云”端的農(nóng)作物 浙江海歸用云計算打造智慧農(nóng)莊
走進(浙江)臺州萬毅智能科技公司的智能農(nóng)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(tǒng)”,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(nóng)業(yè)項目——“智能農(nóng)莊管家云數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)與服務平臺產(chǎn)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(jīng)實現(xiàn)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(nóng)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(jīng)常過來,而是利用平常的空閑時間,打開OneE智慧農(nóng)場App,查看植物的生長情況。若是發(fā)現(xiàn)鐵皮石斛區(qū)域的水分顯示稀少,他只需動動手指打開灌溉設備,分布在基質(zhì)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(nóng)場在各地都有試驗,但大多數(shù)智慧農(nóng)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(nóng)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(zhì)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(chǎn)品,引針數(shù)量不同,監(jiān)測的范圍和成分也各不相同?!迸顺煞逭f。
只見他拎起一只插入鐵皮石斛的基質(zhì),手機App上立刻跳出新的指標數(shù)據(jù):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(shù)據(jù),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(shù)學專業(yè)博士,目前在普渡大學數(shù)學學院擔任大數(shù)據(jù)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(tǒng)”。基于云平臺的集散控制系統(tǒng),采用獨特的算法及智能專家?guī)煜到y(tǒng),突破地域限制智能化綜合調(diào)控,是傳感器技術的核心之處。
除此之外,另一項先進的農(nóng)業(yè)操作系統(tǒng)——“基于云計算的高光譜農(nóng)業(yè)檢測分析系統(tǒng)”,也是林光團隊在實驗室里完成的得意之作。這些系統(tǒng)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(nóng)業(yè)的巨大前景,便想將設備落地臺州,回歸家鄉(xiāng),并實現(xiàn)量產(chǎn)化。
“將高光譜儀掛在無人機上,無人機便自動地去農(nóng)場上轉(zhuǎn)一圈回來,系統(tǒng)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(chǎn)量進行預期。”林光介紹道。
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?。?50到1650納米區(qū)間,是甜菜褐斑病。在高光譜儀的頻道預報數(shù)據(jù)庫中,清晰地羅列著每一個農(nóng)作物病蟲害的相關頻譜。“但中國與美國植物和農(nóng)作物種類、季節(jié)、地域大有不同,無法直接量產(chǎn)。我們正將中國的農(nóng)作物各項指標數(shù)據(jù)進行監(jiān)測,并錄入成庫,建立一個完整的方案庫?!?/p>
由于美國幅員遼闊,一個農(nóng)場主經(jīng)營著幾百畝家庭農(nóng)場,在美國實驗室研發(fā)的技術和生產(chǎn)方式,要用到中國,都需要不小的改進。在著手建立智能農(nóng)莊體驗館后,林光又匆匆奔赴美國,做進一步的研究。“一些設備的落地還需等一陣子,譬如無人機高光譜農(nóng)業(yè)遙感系統(tǒng)比較適合中國北方的農(nóng)場,如何把高光譜農(nóng)業(yè)檢測技術應用在南方大棚農(nóng)場里,還需要對系統(tǒng)進一步改造。”林光說,這也是他此后回美國最大的一項任務。
增產(chǎn)增效快,市場前景廣
萬毅智能農(nóng)莊體驗館的運營,只是林光團隊開發(fā)國內(nèi)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(jīng)有七八家農(nóng)場,與我們公司達成了合作意愿?!彼f,目前愿意合作的農(nóng)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(tǒng)農(nóng)田改頭換面,實施智能化管理,究竟需要多少經(jīng)費?“普通農(nóng)戶在設備上,諸如服務器、傳感器、高光譜儀等,可以根據(jù)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(jù)初步測算,經(jīng)過智慧農(nóng)場改造后,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、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)









