专家观点
智慧农业:让农民坐在办公室种田
2018-04-24 19:16  浏览:254
智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去,运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制,使传统农业更具“智慧”。
智慧农业起源于上世纪60年代,国外相关科学家将计算机技术应用到农业领域。上世纪80年代,我国有关专家用计算机技术模拟动植物的生长过程,用数字化进行农业生产决策。但是,当时计算机的计算能力较弱,一个简单的模型进行一次运算的时间都很长,稍复杂的甚至长达一周或更久。
随着计算机计算能力的提升,以及相关传感器的多样化、精准化发展,智慧农业的发展也日新月异。
我省智慧农业的发展也较快速,以浙江省农业科学院(以下简称“省农科院”)为例,这些年其研究方向不断与当下科技发展紧紧相扣。省农科院数字农业研究所研发的智慧农业系统,也已经进入第四代。
换了四个名字
2010年,省农科院率先在全国农科院系统成立了数字农业研究所,智慧农业物联网团队是该所的重要组成部分。
“8年来,我们始终紧跟国内外科技前沿、正确把握领域重点,逐渐形成了以农业模型、物联网系统、智能农业装备等研究方向为特色的研究团队,承担了国家及省部级科技项目,研发了一批具有自主知识产权的物联网与智能装备技术产品,建设了若干智能农业示范应用展示基地。”省农科院数字农业研究所农业模型与物联网研究室主任徐志福说。
这几年,徐志福所在的研究室名称随着当下研究方向的改变而变更了四次。“2000年至2010年之间,我们主要从事农作物生长模型的建立,即用计算机技术模拟动植物生长过程和对周围环境的需求。”徐志福说。
2010年,数字农业研究所成立农业模型系统研究室,徐志福团队主要研究农业模型构建软件系统。
“比如说,给农作物目前所处的生长环境提出调整建议,比如温度高了,系统监测到后,给予使用者建议,应降温到多少摄氏度为宜。系统只是给予建议,具体如何降温,那是需要业主自己去现场解决的。”徐志福说,以现在的眼光来看,那时的智慧农业并没有“很智慧”,但是,在那时是个进步。
2011年,数字农业研究所在全省农业“两区”现场会上,进行了物联网控制系统展示。
2015年,徐志福团队在把握当下新技术发展趋势的基础上,经领导批准改名为“农业模型与物联网研究室”。“2017年,省农科院整合院内相关资源组建了农业物联网与智能装备学科。今后,农业生产、加工、销售过程中所能用到的智能设备,我们都会去研究。”
系统实时监控
如今,数字农业研究所研发的相关智慧农业系统已经更新至第四代,越来越体现智能化。
“现在我们主要是基于大数据和云计算,将模型写在云端服务器,通过云端计算结果,驱动现场的的设备。”徐志福说,省农科院已面向不同应用领域、不同作业环境与生产需求,开发了系列低成本的小型气象站、自动土壤墒情监测站、智能水肥一体化软硬件系统、南方塑料大棚自动卷膜机软硬件系统等智慧农业物联网产品。
在位于海宁的省农科院杨渡科研创新基地,蔬果大棚里藏着各种“智慧物件”——传感器。
“这是高清摄像头,可以360度查看棚内的每一株作物。这些分别是温湿度、光照、土壤传感器,一旦监测到作物所处环境的温湿度、土壤养分含量等不适宜作物生长后,它们可以自动进行控温、控湿等处理。比如,空气过于干燥,系统便开启空气加湿设备,光照过强而导致棚内温度过高,那么棚里安装的遮阳网会合上。”
数字农业研究所工作人员王界梁表示,这些也都可以通过手机APP进行远程控制。“哪怕人不在大棚,也没有关系,可以通过手机实时查看和控制。”
遇到恶劣天气,智能系统的功能便愈发突出。“比如,某些水果是冬季萌发花芽的,如果处于过低的温度环境中,花芽就会被冻死。一般低温发生在凌晨,且可能会一连很多天处于低温,如果靠人工去监测和控制的话,显然不实际。一旦有一天疏忽了,前面的努力都白费了。”
徐志福说,依靠精确度高的温度传感器可自动检测到温度的变化,一旦低于某个值,系统可自动启动升温设备。“温度高了降温,温度低了升温,系统都将准确无误地进行控制。”
事实上,他们的目的就是让农民能像白领一样,在办公室里即可完成相应的农业管理。“这都有赖于不断发展的智慧农业。”
高密度养殖
徐志福说,接下去团队一个重要的研究方向是智能水产养殖设备的研发,比如“高密度循环水智能养殖系统”。
“水产养殖工厂化,其养殖密度可提高到原来的几十倍。比如某池塘1立方米水域,原先只能养殖几公斤鱼,如今要养殖几十公斤鱼的话,对水的指标要求会很高。”徐志福说,鱼多了,溶解氧会急速下降,排泄物也会大量增加,那么不及时处理,鱼很快会死亡。
智能化水产养殖设备的出现,将实时精确检测水的指标,一旦超过阈值,那么系统自动开启相应设备来调节水的各种指标。“比如增加水中溶解氧、调节氨氮、PH值,将排泄物抽到沼气池等,力求水产养殖实现高效、高产、环保。”
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