高清攝像頭，可以360度查看棚內(nèi)的每一株作物

智慧農(nóng)業(yè)就是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用到傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)中去，運(yùn)用傳感器和軟件通過(guò)移動(dòng)平臺(tái)或者電腦平臺(tái)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)進(jìn)行控制，使傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)更具“智慧”。

智慧農(nóng)業(yè)起源于上世紀(jì)60年代，國(guó)外相關(guān)科學(xué)家將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。上世紀(jì)80年代，我國(guó)有關(guān)專(zhuān)家用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬動(dòng)植物的生長(zhǎng)過(guò)程，用數(shù)字化進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策。但是，當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力較弱，一個(gè)簡(jiǎn)單的模型進(jìn)行一次運(yùn)算的時(shí)間都很長(zhǎng)，稍復(fù)雜的甚至長(zhǎng)達(dá)一周或更久。

隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算能力的提升，以及相關(guān)傳感器的多樣化、精準(zhǔn)化發(fā)展，智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展也日新月異。

我省智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展也較快速，以浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“省農(nóng)科院”）為例，這些年其研究方向不斷與當(dāng)下科技發(fā)展緊緊相扣。省農(nóng)科院數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所研發(fā)的智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)，也已經(jīng)進(jìn)入第四代。

換了四個(gè)名字

2010年，省農(nóng)科院率先在全國(guó)農(nóng)科院系統(tǒng)成立了數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所，智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)團(tuán)隊(duì)是該所的重要組成部分。

“8年來(lái)，我們始終緊跟國(guó)內(nèi)外科技前沿、正確把握領(lǐng)域重點(diǎn)，逐漸形成了以農(nóng)業(yè)模型、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、智能農(nóng)業(yè)裝備等研究方向?yàn)樘厣难芯繄F(tuán)隊(duì)，承擔(dān)了國(guó)家及省部級(jí)科技項(xiàng)目，研發(fā)了一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的物聯(lián)網(wǎng)與智能裝備技術(shù)產(chǎn)品，建設(shè)了若干智能農(nóng)業(yè)示范應(yīng)用展示基地。”省農(nóng)科院數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所農(nóng)業(yè)模型與物聯(lián)網(wǎng)研究室主任徐志福說(shuō)。

這幾年，徐志福所在的研究室名稱(chēng)隨著當(dāng)下研究方向的改變而變更了四次?！?000年至2010年之間，我們主要從事農(nóng)作物生長(zhǎng)模型的建立，即用計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬動(dòng)植物生長(zhǎng)過(guò)程和對(duì)周?chē)h(huán)境的需求?！毙熘靖Ｕf(shuō)。

2010年，數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所成立農(nóng)業(yè)模型系統(tǒng)研究室，徐志福團(tuán)隊(duì)主要研究農(nóng)業(yè)模型構(gòu)建軟件系統(tǒng)。

“比如說(shuō)，給農(nóng)作物目前所處的生長(zhǎng)環(huán)境提出調(diào)整建議，比如溫度高了，系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到后，給予使用者建議，應(yīng)降溫到多少攝氏度為宜。系統(tǒng)只是給予建議，具體如何降溫，那是需要業(yè)主自己去現(xiàn)場(chǎng)解決的?！毙熘靖Ｕf(shuō)，以現(xiàn)在的眼光來(lái)看，那時(shí)的智慧農(nóng)業(yè)并沒(méi)有“很智慧”，但是，在那時(shí)是個(gè)進(jìn)步。

2011年，數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所在全省農(nóng)業(yè)“兩區(qū)”現(xiàn)場(chǎng)會(huì)上，進(jìn)行了物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)展示。

2015年，徐志福團(tuán)隊(duì)在把握當(dāng)下新技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)改名為“農(nóng)業(yè)模型與物聯(lián)網(wǎng)研究室”。“2017年，省農(nóng)科院整合院內(nèi)相關(guān)資源組建了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)與智能裝備學(xué)科。今后，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、加工、銷(xiāo)售過(guò)程中所能用到的智能設(shè)備，我們都會(huì)去研究?！?/span>

系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控

如今，數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所研發(fā)的相關(guān)智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)已經(jīng)更新至第四代，越來(lái)越體現(xiàn)智能化。

“現(xiàn)在我們主要是基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算，將模型寫(xiě)在云端服務(wù)器，通過(guò)云端計(jì)算結(jié)果，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的的設(shè)備。”徐志福說(shuō)，省農(nóng)科院已面向不同應(yīng)用領(lǐng)域、不同作業(yè)環(huán)境與生產(chǎn)需求，開(kāi)發(fā)了系列低成本的小型氣象站、自動(dòng)土壤墑情監(jiān)測(cè)站、智能水肥一體化軟硬件系統(tǒng)、南方塑料大棚自動(dòng)卷膜機(jī)軟硬件系統(tǒng)等智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品。

在位于海寧的省農(nóng)科院楊渡科研創(chuàng)新基地，蔬果大棚里藏著各種“智慧物件”——傳感器。

“這是高清攝像頭，可以360度查看棚內(nèi)的每一株作物。這些分別是溫濕度、光照、土壤傳感器，一旦監(jiān)測(cè)到作物所處環(huán)境的溫濕度、土壤養(yǎng)分含量等不適宜作物生長(zhǎng)后，它們可以自動(dòng)進(jìn)行控溫、控濕等處理。比如，空氣過(guò)于干燥，系統(tǒng)便開(kāi)啟空氣加濕設(shè)備，光照過(guò)強(qiáng)而導(dǎo)致棚內(nèi)溫度過(guò)高，那么棚里安裝的遮陽(yáng)網(wǎng)會(huì)合上。”

數(shù)字農(nóng)業(yè)研究所工作人員王界梁表示，這些也都可以通過(guò)手機(jī)APP進(jìn)行遠(yuǎn)程控制?！澳呐氯瞬辉诖笈?，也沒(méi)有關(guān)系，可以通過(guò)手機(jī)實(shí)時(shí)查看和控制。”

遇到惡劣天氣，智能系統(tǒng)的功能便愈發(fā)突出?！氨热纾承┧嵌久劝l(fā)花芽的，如果處于過(guò)低的溫度環(huán)境中，花芽就會(huì)被凍死。一般低溫發(fā)生在凌晨，且可能會(huì)一連很多天處于低溫，如果靠人工去監(jiān)測(cè)和控制的話，顯然不實(shí)際。一旦有一天疏忽了，前面的努力都白費(fèi)了?！?/span>

徐志福說(shuō)，依靠精確度高的溫度傳感器可自動(dòng)檢測(cè)到溫度的變化，一旦低于某個(gè)值，系統(tǒng)可自動(dòng)啟動(dòng)升溫設(shè)備?！皽囟雀吡私禍兀瑴囟鹊土松郎?，系統(tǒng)都將準(zhǔn)確無(wú)誤地進(jìn)行控制?！?/span>

事實(shí)上，他們的目的就是讓農(nóng)民能像白領(lǐng)一樣，在辦公室里即可完成相應(yīng)的農(nóng)業(yè)管理?！斑@都有賴于不斷發(fā)展的智慧農(nóng)業(yè)?！?/span>

高密度養(yǎng)殖

徐志福說(shuō)，接下去團(tuán)隊(duì)一個(gè)重要的研究方向是智能水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備的研發(fā)，比如“高密度循環(huán)水智能養(yǎng)殖系統(tǒng)”。

“水產(chǎn)養(yǎng)殖工廠化，其養(yǎng)殖密度可提高到原來(lái)的幾十倍。比如某池塘1立方米水域，原先只能養(yǎng)殖幾公斤魚(yú)，如今要養(yǎng)殖幾十公斤魚(yú)的話，對(duì)水的指標(biāo)要求會(huì)很高。”徐志福說(shuō)，魚(yú)多了，溶解氧會(huì)急速下降，排泄物也會(huì)大量增加，那么不及時(shí)處理，魚(yú)很快會(huì)死亡。

智能化水產(chǎn)養(yǎng)殖設(shè)備的出現(xiàn)，將實(shí)時(shí)精確檢測(cè)水的指標(biāo)，一旦超過(guò)閾值，那么系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟相應(yīng)設(shè)備來(lái)調(diào)節(jié)水的各種指標(biāo)?！氨热缭黾铀腥芙庋?、調(diào)節(jié)氨氮、PH值，將排泄物抽到沼氣池等，力求水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)現(xiàn)高效、高產(chǎn)、環(huán)保。”