《傳感中國 第四期》傳感器等高科技賦能數字農業(yè)
今年年初，央視推出了系列節(jié)目《傳感中國》，通過傳感器這一細小的高科技領域，透視我國近些年高科技產業(yè)的快速發(fā)展，同時也向億萬中國民眾科普了傳感器在高鐵隧道、南水北調、農業(yè)、物流、智慧城市等關系國計民生的重大工程中發(fā)揮的巨大作用。
西紅柿炒雞蛋，是中國人餐桌上出現(xiàn)頻率最高的菜之一，但今年很多家庭做出來的菜，有了和以往不同的滋味，這源于一顆顆定制了味道的西紅柿?！秱鞲衅髦袊谒钠凇肺宸痔鹨环炙?， 定制家的味道，向我們講述了傳感器在農業(yè)中發(fā)揮的作用。
五分甜一分酸，是西紅柿口感的最佳糖酸比。想讓西紅柿形成這種口感，就需要精準把握、調控它每一刻的生長過程。西紅柿從種子到萌發(fā)，再到藤蔓攀爬生長，直到果實孕育成熟，在這個過程中每一步都離不開傳感器的幫助。
在培育西紅柿的溫室中，各種各樣的傳感器多達685個，控制器多達1700多個，各項數據每天能夠產出2000多萬條。這些傳感器和控制器在溫室中各司其職，守護著西紅柿的整個生長過程，并將每時每刻監(jiān)測到的數據匯總于智慧農業(yè)大數據平臺。
智慧農業(yè)大數據平臺可以同時管理多個園區(qū)、溫室，實時查看園區(qū)內各項監(jiān)測設備、不同溫室中的各項傳感器監(jiān)測到的信息，并利用控制器對不同園區(qū)、不同溫室的環(huán)境實現(xiàn)手動/智能/定時控制，讓科技為西紅柿的成長設置陽光雨露的“最優(yōu)解”，提升西紅柿的口感的同時，將產量提升3倍到4倍。
環(huán)境監(jiān)測與控制
工作人員通過在溫室內/外部署溫度、濕度、光照、二氧化碳等各類高精度傳感器，如對環(huán)境進行不間斷全方面監(jiān)測，并對異常環(huán)境數據進行管控，讓西紅柿的生長始終處于安全、適宜的環(huán)境中。
西紅柿糖分的形成關鍵在于光照，在太陽升起的時候，太陽總輻射傳感器開始工作。
山東仁科熱電式太陽總輻射傳感器采用熱電原理，利用輻射的熱效應，將吸收的太陽輻射轉化為溫差電動勢，能夠精準測量太陽輻射量，它還具有溫度補償功能，可以避免受到外界溫度變化的影響，在太陽輻射量到達一定量后，灌溉系統(tǒng)會自動向西紅柿定量澆灌營養(yǎng)液。
二氧化碳濃度關聯(lián)著西紅柿的產量，它可以提高溫室內西紅柿的維生素C、糖的含量，提升西紅柿的品質。并且，充足的二氧化碳可以讓植株變得更高，增強其抗病能力。要想保證西紅柿在生長過程中的二氧化碳含量充足，就要用到山東仁科LoRa二氧化碳采集器。
山東仁科LoRa二氧化碳采集器可以實時采集玻璃溫室內的二氧化碳含量，并通過LoRa網關將數據上傳至免費智慧農業(yè)大數據平臺。工作人員可以在平臺上設置二氧化碳上下限值，當溫室內的二氧化碳含量超過上限或者低于下限時，平臺會以頁面數據變紅、電話、短信、郵件等方式通知到工作人員，同時聯(lián)動現(xiàn)場第三方設備，及時補充二氧化碳或者進行通風。
溫室外的農業(yè)氣象站能夠隨時感知風的力度和方向，并將數據實時上傳至智慧農業(yè)大數據平臺，工作人員可以提前在平臺設置好相關閾值，就能實現(xiàn)天窗變動角度的智能控制，讓內外空氣定時定量混合。
溫度的變化決定了果實的發(fā)育過程，西紅柿的病害和濕度有很大關系，影響著西紅柿生長得整個周期，臨近中午，溫度升高、濕度下降，山東仁科氣象多要素百葉盒中的溫度傳感器、濕度傳感器、大氣壓力傳感器等各類傳感器接受信號，并將信息上傳至智慧農業(yè)大數據平臺，平臺會根據工作人員提前設置的好的指令，控制溫室中的繼電器，將遮陽幕布隨機合攏的同時，讓高壓噴霧灑下增加濕度的甘霖。
關于水肥，工作人員通過可控管道系統(tǒng)調配水肥比例，并在智慧農業(yè)大數據平臺設置好控制模式，當夜幕降臨之后，平臺便會控制水肥機進行定時定量灌溉，同時啟動地熱風管機帶來溫暖，抵御夜間的低溫。
蟲情監(jiān)測與分析
山東仁科蟲情測報儀可以在無人監(jiān)管的情況下，自動完成誘蟲、殺蟲、蟲體分散、拍照、運輸、收集、排水等系統(tǒng)作業(yè)，然后利用無線傳輸技術、物聯(lián)網技術實時將蟲害情況上傳到智慧農業(yè)大數據平臺，實現(xiàn)遠程智能化、自動化的蟲情信息采集，對蟲害的發(fā)生及發(fā)展進行分析和預測，確定病蟲害的發(fā)生期、發(fā)生量，指導工作人員科學用藥，保障西紅柿的健康成長。
工作人員還可以在智慧農業(yè)大數據平臺上整體/單獨查看園區(qū)下蟲情設備各個部位的當前狀態(tài)；遠程對蟲情的各個部位進行控制，例如控制烘干、拍照等；查看操作記錄和歷史數據，幫助管理者進行管理；查看設備拍攝并實時上傳的照片，支持自動AI分析（平臺涵蓋99.99%的害蟲種類）和手動分析兩種模式。針對不同時間段內的害蟲種類和數量進行統(tǒng)計對比、趨勢分析等，支持導出報告，方便分析蟲害情況，協(xié)助做好蟲害防治。
孢子監(jiān)測與管理
真菌病害是危害西紅柿健康成長的一個重要因素，病原菌數量與病害的發(fā)生程度密切相關。山東仁科全自動孢子捕捉分析儀，識別度高，穩(wěn)定性強，內置高倍光學顯微成像系統(tǒng)、控溫系統(tǒng)，可定時清晰拍攝溫室中的孢子圖片，遠程自動上傳至智慧農業(yè)大數據平臺，實現(xiàn)西紅柿病菌孢子濃度數字化，通過手機和電腦就可以隨時了解病害的發(fā)生、發(fā)展情況以及分布區(qū)域，為預測和預防病害流行、傳染提供可靠數據。
土壤墑情實時監(jiān)督
通過在溫室土壤中安裝土壤溫度、水分、PH、電導率、氮磷鉀、張力等傳感器，實時監(jiān)測土壤溫濕度、電導率、氮、磷、鉀等參數，并上傳至智慧農業(yè)大數據平臺，工作人員會根據西紅柿的生長環(huán)境要求，在平臺設定報警閾值。
當土壤數據異常時，平臺會遠程以短信/郵件的形式提醒工作人員。除了土壤墑情精準監(jiān)測、異常情況及時預警、歷史數據查詢導出這樣的基本功能之外，工作人員還可以通過埋地深度查看不同深度的土壤墑情數據。
視頻監(jiān)控全天守護
溫室中的攝像頭擁有上下左右各4方向轉動、拉近、推遠、聚焦、縮放等功能，并將監(jiān)控畫面實時傳輸至智慧農業(yè)大數據平臺，工作人員可以通過平臺查看、拍攝苗情圖片，以作備份。
而且溫室中擁有多種電器設備，稍有疏忽便可能引發(fā)危險，工作人員可以通過視頻監(jiān)控遠程、清晰、直觀、實時的查看園區(qū)各個角落情況，一旦災情出現(xiàn)能及時發(fā)現(xiàn)從而采取應急措施，有效避免園區(qū)災情的發(fā)生和蔓延。
遠程報警
離線報警：當設備由于現(xiàn)場信號干擾等原因無法和平臺正常通訊時可以進行報警。
超限報警：當環(huán)境監(jiān)測數據超過設定上下限值時可以進行報警。
差值報警：當選擇的兩個傳感器的數據差值超過設定值時，就會進行報警。
低電量報警：針對帶電池的設備，一旦電池電量超過設定的最低值，就會進行報警提醒，避免因忘記及時充電而出現(xiàn)關機耽誤測量的情況發(fā)生。以上四種報警類型再搭配短信/郵件兩種遠程報警方式，足以應對現(xiàn)場各種報警情況，一旦有報警產生會給工作人員進行通知，方便及時發(fā)現(xiàn)從而迅速采取應急措施。
LED展示系統(tǒng)
大屏顯示數據遠程調試，無需再帶著電腦跑現(xiàn)場設置；多種數據顯示格式；現(xiàn)場屏幕內容字體大小顏色格式等可根據需要自行修改；電腦端所見即遠端屏幕數據顯示，簡單明了。
從農業(yè)到餐桌
園區(qū)管理、人員管理、種植管理、作物生長標準、農事作業(yè)、采摘入庫、農機管理、物料管理、供應商管理，通過傳感器、控制器等各類硬件設備與智慧農業(yè)大數據平臺相互協(xié)作，西紅柿生產的各個流程實現(xiàn)了全方位一體化把控。
并且，每份西紅柿都有自己“溯源碼”，手機掃碼即可準確了解農產品從種植到出售的全過程的信息，“溯源碼”用在產品合格證可以用手機直連藍牙打印機完成打印，并且還帶有防偽功能。
其實，不止西紅柿，很多其他蔬菜重點產區(qū)，都有著大片閃耀著光芒的溫室大棚，溫室大棚中的傳感器、無土栽培、人工智能、物聯(lián)網......最大化地讓農業(yè)種植擺脫了對自然環(huán)境的依賴，讓在沙漠、戈壁、貧瘠土地上種植蔬菜成為可能。
突破四季的限制、突破土壤的制約。數字技術與傳統(tǒng)農業(yè)碰撞出為人們的生活增添了全新滋味，在安徽，草莓品種有了數字模型，也有了可根據市場的需求調整的種植數字方案，口味會更香濃；在黑龍江，智慧牧場出產的一杯牛奶里，寫入了170兆生產數據，從飼喂、產奶，到運輸、加工等全程可追溯，也會變得更多元。
如今，我國已有117個鄉(xiāng)村正在火熱進行數字農業(yè)試點、316個農業(yè)農村信息化示范基地在不斷探索，努力讓更豐富、更美味的食物傳遞到萬家。
