番茄聯(lián)合國的智慧農(nóng)業(yè)之道用“農(nóng)場云”輕松種菜

◎本刊記者　葉曉婷　撰文/攝影

番茄聯(lián)合國的智慧農(nóng)業(yè)之道用“農(nóng)場云”輕松種菜

◎本刊記者葉曉婷撰文/攝影

裝上無線傳感器，蔬菜就會“說話”了，大棚溫度高了會“警告”你，土壤濕度低了會“提醒”你——在北京市通州區(qū)臺湖鎮(zhèn)胡家垡村的“金福藝農(nóng)番茄聯(lián)合國”里，農(nóng)技師坐在涼爽的“物聯(lián)網(wǎng)程控中心”，通過一臺電腦就能了解大棚里的各種狀況：瓜果蔬菜啥時候該澆水，施肥怎樣保持精確度，溫濕度、光照如何按需供給，通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)——“農(nóng)場云”，這些問題就都解決。引人好奇的智慧農(nóng)業(yè)究竟是怎么一回事？7月2日，《環(huán)境與生活》記者走進這座農(nóng)莊一探究竟。

在北京通州區(qū)的金福藝農(nóng)番茄聯(lián)合國里，蔬菜大棚整齊排列。

番茄聯(lián)合國的“物聯(lián)網(wǎng)程控中心”，“藝術(shù)農(nóng)業(yè)”是該公司的奮斗目標。

遠程控制滴灌、卷簾

7月2日，《環(huán)境與生活》記者從北京地鐵亦莊線終點站次渠站出來，往東北方向乘車再走5公里，便來到通州區(qū)臺湖鎮(zhèn)胡家垡村。記者看到，村東口100米處是一片占地超過1000畝的農(nóng)業(yè)園區(qū)，門口有個碩大的番茄造型頗為醒目，邊上寫著“金福藝農(nóng)番茄聯(lián)合國”。這里種植的番茄達130多種，故取名“番茄聯(lián)合國”。一進園區(qū)，主干道兩側(cè)槐樹和整齊的草坪散發(fā)的草木芬芳便撲鼻而來。往里走100米左右，一派悠然的田園風光敞在眼前：白色的蔬菜大棚整齊排列，中間分別有露天菜地或小果園、小池塘分隔開，仿佛自成一片小天地，荷花粉嫩，油桃結(jié)果正歡，葡萄架下，幾只白鵝忙著覓食。正值晌午，園區(qū)里沒幾個人走動，甚是安靜。

大棚東邊200米遠的地方是一座醒目的紅磚建筑。門前奇花異草長得正茂，一塊巨石上刻著“藝術(shù)農(nóng)業(yè)”的繁體字。這座建筑有個有趣的名字，叫做“番茄議會”，園區(qū)的“物聯(lián)網(wǎng)程控中心”就設(shè)在此。走到門口，瞧見里頭100多平方米的空間里豎著一塊巨大電子顯示屏，這塊顯示屏其實由24塊小顯示屏組合成，左側(cè)是信息顯示區(qū)，右側(cè)8塊顯示屏實時播放不同大棚里的蔬菜長勢及員工工作狀態(tài)。在這里，記者見到了負責管理“番茄聯(lián)合國”的女博士孫銳。孫博士2009年7月來到金福藝農(nóng)農(nóng)業(yè)科技有限公司，從基層技術(shù)員做起，現(xiàn)已獨當一面，擔任該公司的農(nóng)業(yè)部經(jīng)理。

孫博士介紹，公司于2006年創(chuàng)立，是以有機果蔬生產(chǎn)為基礎(chǔ)，集設(shè)施種植（利用人工設(shè)施種植）、農(nóng)業(yè)休閑觀光、采摘垂釣、科技示范等于一體的都市生態(tài)農(nóng)業(yè)企業(yè)，2008年引進北京市農(nóng)林科學院國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心的數(shù)字農(nóng)業(yè)技術(shù)，為園區(qū)當時的26棟日光溫室，配備了監(jiān)測作物生長的電子傳感器、溫室娃娃（一種監(jiān)測儀器）、攝像頭、音響等，實現(xiàn)了對溫室信息實時監(jiān)測、視頻監(jiān)測。經(jīng)過3年的發(fā)展，公司又對原來的數(shù)字農(nóng)業(yè)系統(tǒng)進行升級改造，建立了更智慧的“現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)”系統(tǒng)。

“不少部委機關(guān)工作人員都來考察我們園區(qū)，”孫銳告訴《環(huán)境與生活》，“我也參觀過一些農(nóng)業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)的單位，其中很多物聯(lián)網(wǎng)只是擺個樣子，沒有真正與生產(chǎn)結(jié)合起來。”金福藝農(nóng)番茄聯(lián)合國是北京市農(nóng)委、北京市城鄉(xiāng)經(jīng)濟信息中心開展的“221物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控平臺”的11個應(yīng)用試點之一，也是通州唯一的示范點，目前番茄聯(lián)合國的所有溫室都實現(xiàn)了計算機全程監(jiān)控，要想了解某個棚的即時狀況，鼠標一點，空氣、溫度、土壤等指標一目了然。溫室內(nèi)裝有無線接收裝備，通過程控中心的遠程控制，即可棚內(nèi)滴灌、棚頂卷簾。

把番茄種成藝術(shù)樹

為了讓記者對農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)有更直觀的認識，工作人員特意帶記者參觀了大棚。

這里的大棚與普通大棚不一樣，每一座大棚的門口都有個小屋子，裝上防盜門，需刷門禁卡才能進入。“不是為了防盜，而是防止工人隨意入棚，來回串棚，導致病蟲害交叉感染。”工作人員牛偉鋒告訴記者。

走進26號棚——景觀棚，記者眼前一亮：近10株“番茄樹”如同一把把大傘，濃綠的藤蔓間，無數(shù)晶瑩剔透的紅番茄點綴其中。就在它們腳下，盆栽的迷迭香、成片栽種的穿心蓮等植物又組成另一道景觀。其實番茄本是草本，“番茄樹”是一種有別于傳統(tǒng)栽培方法，通過水肥調(diào)理結(jié)合理杈，修剪造型，讓它形成樹冠的樣子，看起來像一棵樹。牛偉鋒說：“很多人覺得農(nóng)業(yè)很‘土’，我們就是要打破傳統(tǒng)觀念，把農(nóng)業(yè)做成藝術(shù)，不僅要賣得好，還要好看，成為藝術(shù)品?！?/p>

番茄聯(lián)合國大棚內(nèi)的三合一傳感器，可以監(jiān)測溫濕度和光照強度。

番茄聯(lián)合國部分大棚門口處裝了電子顯示屏，棚里的溫濕度等信息一目了然。

番茄聯(lián)合國生態(tài)餐廳里種植各種蔬菜，自給自足。室內(nèi)空氣由于有了眾多植物而格外清新。

負責“番茄聯(lián)合國”農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理的女博士孫銳，為記者演示物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)——“農(nóng)場云”的使用方法。

2008年，番茄聯(lián)合國引進北京市農(nóng)林科學院國家農(nóng)業(yè)信息化工程技術(shù)研究中心的監(jiān)測儀器“溫室娃娃”。

在這些紅綠之間，穿插著一些線路和設(shè)備，比如一個像多層碗碟疊加的儀器懸掛在棚頂上?！斑@是三合一傳感器，可以監(jiān)測溫濕度和光照強度，采集到的數(shù)據(jù)自動上報。數(shù)據(jù)采集頻率可調(diào)，一般默認為每10分鐘采集一次?！睂O銳介紹，還有另一種四合一傳感器，形狀像一塊小土方上面安一個小蒙古包，附帶一根探測棒，除了具備三合一傳感器的功能，還能監(jiān)測土壤溫度。往地上看，還有些線路伸進土里，往外一拔能看到一個形似玻璃膠瓶的器物，“這是無線智能土壤水分傳感器，負責大棚內(nèi)土壤水分的長期監(jiān)測?！?/p>

孫銳說，采用哪種傳感器，得看實際需求和性價比，目前棚里能實現(xiàn)7種指標（土壤溫度及濕度、空氣溫度及濕度、露點（凝結(jié)露水的溫度）、光照強度、二氧化碳濃度）的監(jiān)控。此外，大棚內(nèi)還安裝了360度全景攝像頭，能清晰地觀察作物的生長情況?？刂浦行牟贿h處還設(shè)有農(nóng)業(yè)智能氣象站，能實時監(jiān)測風速、風向、雨量、溫度、濕度、光照等氣象參數(shù)。

番茄聯(lián)合國景觀棚里培植了近10株“番茄樹”。它們狀如大傘，無數(shù)晶瑩剔透的紅番茄掛在棚頂。

傻瓜化種植是愿景

各類傳感器和氣象站將收集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過無線傳播的方式發(fā)送至控制中心，在處理系統(tǒng)——農(nóng)場云物聯(lián)網(wǎng)與計算應(yīng)用平臺中集合，便可供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者參考。孫銳回到控制中心為記者做了演示，她在電子顯示屏邊上的一臺電腦前，打開農(nóng)場云界面，輸入賬號登陸后，資源、計劃、生產(chǎn)、銷售、加工、履歷、分析等模塊一一呈現(xiàn)。她點開“資源”模塊，呈現(xiàn)出番茄聯(lián)合國園區(qū)的谷歌航拍地圖，“每個棚的位置都可以在地圖上標注出來，棚頂上有什么東西都可以添加，會有對話框，比如添加棚室面積、放置的傳感器，所種植的作物品種等?！睂O銳解釋道。

農(nóng)場云系統(tǒng)還包含健康評價管理，可展現(xiàn)大棚管理情況?！叭绻硐氲墓芾頎顟B(tài)是100%的話，我們現(xiàn)在的水平差不多是80%。”孫銳介紹，這套系統(tǒng)還有農(nóng)事記錄功能，記下哪個棚每天都干什么了，比如施肥、澆水、除蟲、除草等，不過需要人工錄入。

在生產(chǎn)模塊下，她點開48號棚，頁面上有一些數(shù)據(jù)點與長方形框，“這些是生長框，如果傳來的數(shù)據(jù)偏離了生長框，不在框內(nèi)，就說明那個條件不適合生長，就得調(diào)整。另外，系統(tǒng)還有病蟲害預(yù)警功能，各種病害發(fā)生的幾率有多大也會表現(xiàn)出來，它會綜合環(huán)境條件，如溫度、濕度、光照等進行評估；還有一個數(shù)據(jù)是‘積溫’，就是作物成熟度預(yù)報，指導我們適時采摘?！彼f，這有利于精準化種植，因為有內(nèi)置指標在限制著，這么一來，對種植環(huán)境的調(diào)整和控制就有依據(jù)，“過去農(nóng)民是憑經(jīng)驗，物聯(lián)網(wǎng)是憑數(shù)據(jù)。此外，它還有數(shù)據(jù)積累，可為往后的種植提供參考，是一種決策參考?！?/p>

孫銳強調(diào)，憑經(jīng)驗種植，往往有滯后性?！坝昧宋锫?lián)網(wǎng)，我們可根據(jù)提示預(yù)先調(diào)整作物的水肥情況，如果憑經(jīng)驗，可能只能通過觀察土干沒干、植物打不打蔫兒來決定是否澆水，那時可能已經(jīng)出問題了?！?/p>

番茄聯(lián)合國蔬菜大棚內(nèi)配有360度全景攝像頭，可清晰觀察作物長勢。

番茄聯(lián)合國“物聯(lián)網(wǎng)程控中心”里的電子顯示屏，由24塊小顯示屏組合成，左側(cè)是信息顯示區(qū)，右側(cè)實時播放大棚里的蔬菜長勢及員工工作狀態(tài)。

孫博士打了個比方說，傳統(tǒng)農(nóng)技師就像一位大夫，年紀越大，種的植物越多，越有經(jīng)驗；而采用物聯(lián)網(wǎng)后，越來越像傻瓜種植，未來的智慧農(nóng)業(yè)，讓普通人都能種菜。讓農(nóng)業(yè)傻瓜化，正是孫博士的愿景。

孫銳認為，物聯(lián)網(wǎng)適合應(yīng)用在規(guī)模比較大的園區(qū)和棚室較多的那種。番茄聯(lián)合國園區(qū)有103個大棚，包括孫博士在內(nèi)共有8位技術(shù)人員、60多名工人?！耙粋€技術(shù)員，每天走十幾個棚是沒有問題的，但走上百個棚就吃不消了。有了物聯(lián)網(wǎng)，通過視頻就能對每座棚的環(huán)境條件、生產(chǎn)狀況有大體了解，然后可以有針對性地處理問題。”

番茄聯(lián)合國有上百種番茄，記者也有疑問，不同品種番茄的種植所采用的評估系統(tǒng)是否不同？

番茄聯(lián)合國景觀棚里，工人們將菜園子改造成了藝術(shù)園。

“番茄聯(lián)合國”因每年栽培上百種番茄而得名

孫博士說，這其實涉及模型的建立問題，從原則上講，根據(jù)不同品種的生產(chǎn)特點應(yīng)該建立不一樣的模型，但現(xiàn)在采用的是相同的模型，因為涉及用戶和物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)營商之間的技術(shù)磨合。模型指標的界定主要根據(jù)行業(yè)指標，以及自己園區(qū)的要求。

社區(qū)里的電子配貨柜

“物聯(lián)網(wǎng)還有利于資源、能源的高效利用，同時使監(jiān)管力度更強了，比如消費者監(jiān)管生產(chǎn)企業(yè)、公司監(jiān)管員工等。我們現(xiàn)在正在做的二維碼，就是讓消費者監(jiān)管我們的企業(yè)。”孫博士舉例，用智能手機掃描其產(chǎn)品包裝上的二維碼，就會進入一個界面，顯示產(chǎn)品的成熟度是多少，生產(chǎn)基地、生長環(huán)境指數(shù)、品質(zhì)，采用了哪些農(nóng)事措施、種植者是誰、品牌、公司簡介、大棚工人、地址，完全可追溯；還有產(chǎn)品的適合人群、食譜推薦等，消費者還能互動評論。

在控制中心，記者看到了兩組類似超市存包的柜子?！斑@是電子配貨柜，也是物聯(lián)網(wǎng)的一個組成部分，由主機柜和儲物柜組成，是一種智能化物流配送終端，一般放在小區(qū)里，它融合了多項技術(shù)，如無線傳感技術(shù)、無線通訊技術(shù)和云計算技術(shù)等?！逼涫褂梅椒ㄊ牵ㄟ^電子訂單，番茄聯(lián)合國的服務(wù)人員將消費者訂的農(nóng)產(chǎn)品按時放到柜子里，然后貨柜信息及密碼會發(fā)送到客戶手機上，客戶就能知道訂的菜已經(jīng)到達自己所在小區(qū)的配貨柜里，下班回家時就可以拿走。當貨物逾期未取，配送柜將自動報告管理平臺，通過客戶服務(wù)提醒收貨人。多次通知后仍未取貨，系統(tǒng)將自動通知送貨方回收貨物。

大齡農(nóng)場工人還不會用

說起物聯(lián)網(wǎng)運用的問題，孫博士介紹，其前期投入和運營成本高，普通農(nóng)企難以支撐。番茄聯(lián)合國的物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)投入約七八百萬元，每年的運營維護費用也在一二十萬元左右?！拔锫?lián)網(wǎng)并不像化肥和農(nóng)藥那樣能直接產(chǎn)生效益。”孫銳表示，對農(nóng)企來說，物聯(lián)網(wǎng)投入壓力巨大。

“農(nóng)場云這套系統(tǒng)的功能挺多，設(shè)計得挺好，但沒有完全用起來。我們園區(qū)還算應(yīng)用水平比較高的，但最多也才用了百分之六七十。”孫銳說，該公司的系統(tǒng)有近10項功能，但常用的只有溫室實況監(jiān)測、成熟度預(yù)報、病蟲害預(yù)警等，盡管有幾棟溫室在技術(shù)上實現(xiàn)了智能滴灌和自動開關(guān)風口，但“在實際生產(chǎn)中，手動還是排第一位”?！拔覀冎荒苁褂盟牟糠止δ?，其他功能我們還不夠熟悉，沒應(yīng)用好，這也和我們的需求相關(guān)。就像一臺電腦有很多功能，而常用的只有部分功能。目前運輸配貨的應(yīng)用，我們還有點薄弱，因為農(nóng)莊以采摘和禮盒購買為主，單獨配貨的量還不太大，用不上這套系統(tǒng)?！?/p>

“還有一個問題，我們的工人大多是大齡農(nóng)民，很多人連手機都沒用明白，更不可能使用物聯(lián)網(wǎng)，很多工作都是我們8人團隊在做。未來如果有年輕工人融入進來，我們就能省心不少?，F(xiàn)在我從物聯(lián)網(wǎng)得知情況后，還得親自告訴工人怎么操作。”這是孫博士的困擾。其同事張重陽對此也深有感觸。他在團隊里負責硬件和軟件的維護，在工作過程中經(jīng)常碰到是傳感器被工人弄壞的情況?！八麄儾欢@些東西，插在地里的濕度傳感器，他們可能不懂，很容易就弄斷了?！?/p>

在孫博士看來，這樣的困局目前難以通過招年輕工人來破解，因為年輕人不愿參加農(nóng)業(yè)勞動?！斑@需要一個過程，需要整個社會對智慧農(nóng)業(yè)認識的進步，不是我們一個園區(qū)就能解決的問題?！?/p>

電子配貨柜，也是物聯(lián)網(wǎng)的一個組成部分，由主機柜和儲物柜組成，是一種智能化物流配送終端。