“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)”?;谠破脚_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(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,?!绷止庹f,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,。”
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)