前不久 ADI 公司作为参展商参加了一个似乎与高科技“不搭界”的展会——爱尔兰全国农耕竞赛(National Ploughing Championship)展示会,并展出了用于农业智能监测的平台及 demo,帮助农场主解决作物连接的问题。而最近国外媒体的一则报道,ADI 以及多家知名科技企业和机构再次“跨界”,在渔业应用上尝试引入物联网技术。
 
在“互联网+”大行其道的今天,科技已经没有绝对的产业界限,科技跨界已经成为应用创新的大风口,作为农业大国,我们不妨以科技人士的眼光来了解这些项目,发挥我们的专业优势助力中国农业走向科技之路。
 
 
ADI 在爱尔兰全国农耕竞赛展会上展出的无线环境监测解决方案。
 
物联网扮演农业现代化“黑科技”
作为模拟信号链的领头羊,ADI 公司一直在开拓传感器与无线物联网在更广泛的领域应用上不断探索,特别是在农业上做出了很多应用研究,推出了面向美国和欧洲农业市场的无线环境监控解决方案。这种环境监测解决方案能有效提供及时可行的信息,让种植者能够更好地利用自然资源,并更好地预测作物生长周期。
 
该系统包括一组无线传感器节点,一台网关设备以及 ADI Connect 云平台。每个无线传感器节点都带有微控制器 ADuCM3029(基于超低功耗 Cortex M3),以及 ADF7030-1 低功耗 sub-GHz 无线电,还有一套传感器用于测量温度、湿度、环境光照和方向。该器件每 15 分钟唤醒一次,收集传感器数据。将数据存储在本地,每天唤醒一次,将完整数据集传输到网关设备,通过这种方式,充分利用了 ADuCM3029 的超低休眠电流(750nA),以及无线电的超低休眠电流(10nA)。这类应用的低功耗特性非常关键,农场主可不希望总是要担心更换电池的问题,而在改方案中现场部署可采用电池供电,一次可工作 10 年以上。
 
 
都带有微控制器 ADuCM3029 以及 ADF7030-1 低功耗 sub-GHz 无线电的无线传感器节点。
 
这套解决方案在该公司有名的“番茄互联网”应用中得到验证。ADI 利用其在检测、测量、转换方面的专业技术,以及对物联网生态系统的深入研究,构建了完整的从传感器到云端的解决方案,让农场主能够在整个种植周期内做出更好的决策,最终改善番茄的品质,提高经济效益和环境成效。
 
ADI 工程师与当地的农场主面对面交流,更深入地了解番茄种植艺术;探讨番茄的理想口感、外形、气味、甜度、酸度和番茄红素含量;倾听农场主在最大限度地提高番茄产量方面所面临的挑战。基于这些深入了解,ADI 开发了基于平台的检测、处理和通信解决方案,能够精确地测量环境数据,如:湿度、温度和环境光照条件等,这对于培育出极品番茄起着至关重要的作用。
 
 
网关端的屏幕显示作物现场的关键信息数据。
 
这个原型连接到一部充当网关设备的 iPad,使用低功耗蓝牙技术收集一套传感器数据,每隔 30 秒就将这些数据传送至 iPad。这部 iPad 连接到互联网,并将数据传输到 ADI Connect 云平台。在计算机屏幕上可以看到结果——计算的合成结果,特别是蒸气压差,它代表非常潮湿、完全饱和的空气与作物周边实际空气之间的区别。农场主可以了解随着蒸气压差减小,空气会变得更加潮湿;如果蒸气压差太低,植物的叶子可能腐烂,这会对植物健康构成威胁;生长度值是代表植物成熟程度的合成值,帮助种植者了解何时可以收割作物。
 
物联网改变了渔业养殖科学化
渔业可能是人类最古老的行业之一,但从来没有像今天一样面临机遇与挑战——自然渔业资源正在快速缩减,而人工养殖的机会越来越大。基于传感器技术的物联网创新正在给这个古老的行业一条高科技革新的契机。位于马萨诸塞州的 IOT 促进机构 IoT Impact Labs 就通过与 ADI 公司、Dell 和 PTC Thingworks 等合作来对这个传统行业进行科技升级。
 
他们的创新首先应用到贝类养殖场。长期以来,贝类养殖户依靠“五步养殖计划”,他们争分夺秒不断地监测水温和 pH 值以确保贝类可靠生长,整个过程就像一场冒险,稍有不慎就会将一年的辛苦搞砸。IoT Impact Labs 集成了一个无线传感器监测网络解决方案,能够实时监控的状况,基于传感器、几十个固件和无线连接实现 24 小时不间断监测,大大减少人工成本和环境监测不慎带来的风险。
 
 
目前国内也在尝试将物联网技术运用到渔业养殖领域,从而实现渔业养殖监管领域‘智能感知、智能管理’,渔业物联网与大数据将传感技术、无线通讯技术、智能信息处理与决策技术融入到水产养殖的各个环节,实现对养殖环境与养殖设施的智能化监控、养殖过程自动化控制和养殖生产的智能化决策。例如,采用物联网实时监测水质,根据水质监测结果对水质进行改良,降低养殖风险。同时,大数据智能技术的应用实现精细喂投和科学用药,从而降低养殖水体的污染,使渔业生产从经验依赖型转向科学决策型。  
 
万能传感时代的让古老的行业智能化
业界传感器以及信号链的领头羊企业 ADI 公司 CEO 兼总裁 Vincent Roche 曾在多个场合将当前的时代称为“万能传感”的时代,认为传感是做最重要的数据和信息的采集,这是接下来所有智能设备做计算处理的前提,有了数据才可以做智能化、数字化。这种趋势已经在消费电子、工业物联网以及无人驾驶汽车等广泛的应用中开始普及,农业和渔业等传统行业的现代化无疑会成为这波科技创新的新沃土。
 
分析 ADI 公司及业界众多先行者的创新,得益于可靠且精确的传感器以及无线物联网的应用,通过农业或渔业的环境监测为业主提供可靠的信息情报用于养殖决策;得益于高度可靠的低功耗处理,它能够持续工作若干年无需更换电池,从而低成本高可用性提高物联网应用的实用性;云和大数据也正在或即将在传统农业中发挥关键决策作用。