在草莓种植过程中,湿度控制很关键,所以农户都会在大棚里放湿度计。“湿度不够就要浇水,所以人得成天在棚里呆着。”
北京瑞正园成立于2008年,创始人张建国称最初的想法就是让家人吃上健康食物,养鸡种菜。后来渐渐涉足有机蔬菜水果的种植,基地面积从最初的160亩发展到现在2000余亩,投资超过3亿元。
2011年瑞正园和北京市农林科学院、国家农业信息化工程技术研究中心合作利用物联网技术种植草莓,在大棚里装上可以探测土壤和空气温度、湿度以及光照强度的传感器,通过无线网络把数据实时传到监测系统,系统自动调节棚内的温度、湿度和光照。
穆金星说,瑞正园的草莓一共156个大棚,技术管理员有52人,平均一个人管理三个棚,生产效率大为提高。
节水灌溉是农业生产中相当重要的技术热点。在重庆忠县柑橘种植过程中,智能灌溉控制系统围绕“信息监测—决策控制—系统集成”三个关键环节,根据柑橘种植特征,对不同海拔高度柑橘生理生态信息及本地气象进行实时监测,同时配套灌溉施肥系统,为柑橘生长提供了最优的水肥保障。
柑橘园相关负责人表示,这套系统的运行实现了果园信息采集自动化,信息管理远程化,生产经营决策智能化,大幅度提高了柑橘栽培与经营的效益,为柑橘产业现代化提供了基础数据源。
尝到甜头的瑞正园,接下来还要把物联网及自动控制技术引入到葡萄等其他水果蔬菜的种植中。但是穆金星也承认,目前有些工作机器仍然没法替代人工,比如摘除老化的叶片、梳花梳果。
蜜蜂的启示
把传感器安装在田间地头并不困难,但要在动物身上放传感器就不那么容易了。一个有趣的例子是在蜜蜂身上贴RFID标签,这是伦敦大学QueenMary学院的一项动物行为学研究。研究人员把实验室的几百只黄蜂贴上RFID标签,当黄蜂寻蜜时,安装在蜂箱或者假花里的阅读器就可以获取黄蜂的RFID数据。
获取这些数据后就能更好地研究诸如“一个蜂房内可以容纳多少只蜜蜂”、“蜜蜂可以连续在外活动多久”、“蜜蜂‘迷巢’现象的原因”等蜜蜂行为学的课题。这改变了传统用颜料标识导致速度慢、精度差的弊端。
国内的RFID企业远望谷(002161,股吧)在2009年与江西农业大学蜜蜂研究所合作建设了“基于RFID的蜜蜂研究信息平台”,在国内尚属首例。
给蜜蜂贴上RFID芯片的例子大大拓展了传感器应用场景的想象空间,尽管这只是一项学术研究。在实践中,除司空见惯的给牛羊贴RFID耳标外,日本富士通公司给韩国的牛蹄绑上计步器观察“牛的发情行为学”,则产生了不小的商业价值。
据韩国首尔韩畅牧场社长金希澈解释,对于畜牧农户而言,通过牛的发情期来支配怀孕、分娩的管理方法是直接影响销售的关键。
牛的发情周期为21天,其中可孕时间仅有16个小时。如果错过这一时间段,就必须再等21天。在传统管理模式下,为了观察牛的发情征兆,牧场工作人员需要随时确认牛的状态。而牛的发情时间主要在夜晚和凌晨,即使安装有摄像头,依然难以有效观察。实际上,即便是经验丰富的工作人员,在肉眼观察时,平均发现率也只有58%。
相比肉眼直接观察,富士通牛步系统使用计步器能准确掌握牛的生理周期。事实上,有发情征兆的牛步伐数会比平时增加。安装计步器后,每头牛的步伐数信息会通过发射器搜集到牛棚一边的接收器上。每隔一小时,接收器所采集的信息会传输到富士通的平台进行分析,得到的分析结果又传送给牧场管理员。
金希澈说,牛步系统大幅降低了牧场的工作量,为工作人员赢得了更多时间。而最重要的收获是:发情发现率达到几乎100%,大大提高了繁殖率,增加了销售额。
天安样本
很多从事农业生产经营的管理者一直存有某种观念,认为物联网等ICT技术只是农业生产管理某一环节的“锦上添花”,但在北京天安农业副总经理刘雁飞看来,ICT技术已经全方位渗透到了农业全产业链的所有环节,旧有的农业模式正在被颠覆。
天安农业始建于1984年,其前身为北京市农业局组建的小汤山特菜基地,2006年成立了北京天安农业发展有限公司,主要从事蔬菜的生产、加工和销售。据刘雁飞介绍,公司目前以有机蔬菜种植为主,全北京约有基地3000亩,140多家合作商超,并配备了自有物流。
刘雁飞认为,传统的农业生产与市场销售是基本脱节的,农民的种植完全根据经验,“供不应求”或者“菜贱伤农”的现象经常发生。天安打破了这一模式,按照工业生产方式“以销定产”,由公司搜集市场需求,继而指导农户种植。
“比如我预计今年需要提供1000斤黄瓜给市场,那我就会根据这个指标换算成具体每个种植单元的种植面积,然后与农户签订合约。同时我要对农户的生产全程管控,保证食品安全。”刘雁飞说,“这就需要依靠信息技术。”
为此,天安农业引入了多个信息管理系统,如生产管理系统、销售管理系统、ERP管理系统、温室管家系统、二维码追溯系统、配送管理系统等。据天安农业信息工程部经理李长春介绍,公司每年沉淀的数据量已经从4年前的40G提升到现在的100G,“老的SQLServer数据库已经跑不动了。”
为此,天安将上马SAP公司新推出的基于内存计算技术的高性能实时数据计算平台HANA,这也是HANA在SAPBusinessOne平台的首次应用。刘雁飞回忆,2008年,天安在考察了用友、金蝶等软件企业之后,决定采用SAPBusinessOne系统,天安也成为SAP中小企业中的经典用户。
“一旦走上了信息化这条路就没有退路,只能前行。”刘雁飞开玩笑称,“现在没有系统不知道怎么干活了。”
天安模式下,一切都是数据:蔬菜水果品类、销售价格利润、农户种植面积、温室环境因子、消费者购买行为……这些数据如何关联分析产生商业价值,不光对天安,对所有的致力于农业信息化的企业,都是未来的课题。
刘雁飞说,农业是一个看起来很美,做起来很累,沉下去又觉得乐在其中的行业。