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AI+植物工厂+LED照明=?

2019-07-30 11:27 来源:台湾经济日报 关注度:8325次 字体:   原创申明 投稿
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随着生活越来越AI(智慧),总是能舒压、疗育心灵的花花草草,在种植上也很AI,日常上不能缺少的LED。

  随着生活越来越AI(智慧),总是能舒压、疗育心灵的花花草草,在种植上也很AI,日常上不能缺少的LED,随着技术的演进拓展出许多新的成长机会,其中一块便是植物照明。

  百度与京东方携手,推出AI植物工厂智能解决方案

  2019年7月3日,第三届百度AI开发者大会主论坛上,百度CTO王海峰博士宣布百度大脑正式升级为5.0,在算法突破、计算架?#32929;?#32423;的基础上,实现AI算法、计算架构和应用场景的融合创新,成为软硬一体AI大生产平台。

  现场,王海峰分别?#33455;?#20102;气象信息采集、地图数据生产、水肥种植的案例,展示了百度大脑在助力产业开发者、改变传统生产效率、乃至改变传统行业生产方式方面的强大实力。

  此次大会上,京东方植物工厂跟百度大?#36234;?#34892;合作,推出AI植物工厂智能无土栽培解决方案。

  农业领域目前面临巨大的人才短缺的问题。京东方植物工厂也存在这一问题,如何能把农业专家的经验快速的规模化复制,成为整个行?#28783;?#20999;的需求。

  位于北京大兴区庞各庄的京东方植物工厂是一所占地面积达4160平方米的现代化农业种植基地,经过了几年的发展,这里实现了无纸化管理且周年稳定生产。整个工厂中仅有三名工作人员,其中两名工人负责日常的播种、移苗、采收、清洗等工作,而作为农业专家的李开则主要负责蔬菜生长管理、植保等技术工作。

  在双方共同努力下,基于百度大脑的视觉技术、EasyDL、?#23665;?PaddlePaddle)、EdgeBoard等AI产品技术,已实现水培蔬菜智能种植。

  通过无土栽培蔬菜的克重识别模型、虫害监控模型、生长影响因素模型,打造的智能无土栽培解决方案,提供智能水肥决策、虫情智能预警、大棚智能环控系?#22330;?#26234;能排产与供应系?#24120;?#33021;?#27426;?#27700;培蔬菜全生命周期进行智能化管理,对蔬菜排产及供应链前端进行管理与预测,助力无土栽培农业低成本推广,将专家个人经验转化为户户都会用的自动化系?#22330;?/p>

  比起传统的土壤种植,植物工厂目前的培育速度明显要快很多,周期也更短,例如生菜在?#29575;?#22823;棚里也要70~80天才可成菜,而在京东方的植物工厂里只需30~40天,?#20063;?#21463;季节的影响,全年都可以种植并采收到新鲜的蔬菜。相比传统大田种植,更能实现节水90%的效果,并?#20063;?#20986;的蔬菜都无农药残留,保障了食品安全。

  此外,由于机器自动识别的标准化与准确率优于人工,也提升了蔬菜的品质和产量。据了解,植物工厂引入百度AI技术之后,初?#28966;?#35745;产量提升了10%~15%;种子、基质、营养液这类的生产资料的使用,降低了10%~15%的用量。由于对专业人才依赖的降低,也解放了农业专家,使其工作效率提高了3倍。

  京东方植物工厂借助百度大?#28304;?#22823;降低了高科技精细农业对专家的依赖度,农学专家个人经验被数据化,转化为户户都能用的智能系?#24120;?#35753;水培种植农业推广成为可能。

  AI时代,LED植物照明成长空间大

  随着生活越来越AI(智慧),总是能舒压、疗育心灵的花花草草,在种植上也很AI,日常上不能缺少的LED,随着技术的演进拓展出许多新的成长机会,其中一块便是植物照明。

  LED植物照明的优点很多,例如,能提高作物生长速度,节约能源高达75%,节省水资?#21019;?0%,在全球气候变迁下,精致作物种植、养殖业、食物存放保鲜,食品安全等市场需求,都推动植物及园?#29031;?#26126;市场的发展前景。

  植物照明大有学问,种植人员可以利用特定波长,发展出单一光照方案,例如蓝光(420-480nm)?#32422;?#32418;光(620-670nm),或者利用多重光照方案,搭配多颗LED形成理想的光输出,配合植物在不同生长阶段所需的光照,例如播种、发芽、生长和开花等阶段的不同光照需求。

  以红蓝波段的光来说,对叶菜类的种植有明显的效果,但水培蔬菜的口感仍然是提高蔬菜质量的关键,所以采用白光加红光的光谱,其他叶菜类、果?#36947;唷?#36890;?#32654;?#22411;等,例如叶菜类光源红光/蓝光配置使用4:1为最佳化状态,果?#36947;?#22914;草莓或是类似果实经济作物,则使用5:1红/蓝混光为优先,若是一般通用植物助长辅助,则可选7:1或8:1红/蓝光比例配置。

  台湾地区许多LED大厂耕耘植物照明多年,如晶电、亿光等,亿光在去年于美国LIGHTFAIR展还展出全方位农业LED、各式照明应用产品及相对应的灯具如植物灯具及集鱼灯。(来源:台湾经济日报)

  LED植物照明产业发展趋势

  1.专业化

  LED植物照明由于其具有光谱和光量可调,及整体发热小的发光特点,具有良好的?#28010;?#24615;能,适合应用于各种场景的植物照明。同时由于自然环境的变化及人们对食物品质的追求,促进了设施农业和植物工厂的蓬勃发展,也使LED植物照明行业进?#19997;?#36895;发展期,未来LED植物照明将会在提升农业生产效率、提高食品安全、改善蔬果品质方面发?#21448;?#35201;作用。植物照明用的LED光源会随着产业的逐步专业化进一步发展,向更加具有针对性的方向前进。

  2.高效化

  光效与能效提升是大幅减少植物照明运行费用的关键,采用LED替代传统灯具并根据植物?#29992;?#26399;到收获期的光配方需求进行光环境的动态优化调节,是未来精致农业的必然趋势。在提高产量方面,可以根据植物的发育特征,分阶段、?#26234;?#22495;结合光配方进行培育,以提高各阶段的生产效率和产量;在提高品质方面,可以通过营养调控和光调控等手段,提高营养成分含量?#32422;?#20854;他保健功能成分含量。

  据?#28010;悖?#30446;前全国蔬菜育苗需求量6800亿株,而工厂化育苗的生产能力不足10%。育苗产业对环境要求较高,生产季节多为冬春季,自然光照弱,需要人工补光,植物照明?#24230;?#20135;出比较高,对?#24230;?#30340;接受度高;果菜类(番?#36873;?#40644;瓜、甜?#31995;?需要嫁接,在高湿度条件下特定的光谱补光促进嫁?#29992;?#24840;合,LED具备独特的优势。?#29575;?#34092;菜种植补光,可?#26893;?#33258;然光照不足,提高植物光合效能,促进开花结果,提升产量,而且可以提高产品品质。LED植物照明在蔬菜育苗和?#29575;?#29983;产中的应用前景广泛。

  3.智能化

  植物照明对光质光量可实时调控这种复杂的需求强烈,随着智能控制技术的提高、物联网的应用,多种单色光谱加智能控制系统实现时控、光控、根据植物的生长状态适时调整的光质光量输出,势必成为植物照明技术未来发展的主趋势。


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