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农业智能控制技术,推动农业创新变革!
2019-06-26 17:04

农业智能控制技术作为农业现代化的重要标志之一,是现阶段设施农业种植与农业生产的关键部分,是提高农作物生产率,保证农作物品质的有效方法,也是推动农业创新变革的重要手段。

早期的农业控制技术主要是通过电气控制柜对设备进行统一的管理,然后通过人工控制开启/关闭相应的设备。这种模式虽然实现了对设备的集中管理,但依然需要人每天不定时的前往现场控制设备,劳动强度大。

早期的农业设备控制柜


后来出现了一种新的方式,通过给设备加装定时控制器,利用控制器上的定时调节开关,可以实现设备的定时操作,但这种模式也有一定的弊端。例如设置好了定时灌溉的策略,假如当天下雨了设备依然会按照设置的定时策略定时开启,造成资源的浪费。

可以设置定时策略的灌溉设备控制器


随着移动互联网技术和物联网技术的发展,农业远程控制技术开始出现。通过在传统的控制柜或者控制器中加入无线通信模块,开发对应的管理平台或者手机APP,可以实现通过移动设备远程控制农业生产设备,或者直接在平台上设置定时策略控制生产设备。农业远程控制技术的出现极大地提高了农业生产设备控制的便捷性,降低了劳动强度,但依靠人工经验进行控制依然还没达到智能化控制的目标。

云平台远程控制设备

云平台定时策略设置


在农业远程控制技术的基础上,结合传感器技术,初级的农业智能控制技术应运而生。首先,通过各种传感器实时获取作物生产环境的参数。

实时获取作物生长环境参数


然后结合软件平台设置的智能策略即可实现对农业生产设施的智能自动控制。还是以灌溉为例,假设在软件平台中设置的策略为【当土壤水分<30%时开启灌溉,土壤水分大于40%时停止灌溉】,那么系统就会根据实时采集的土壤水分参数智能控制开启/关闭灌溉控制器。

云平台设置智能控制策略


这种方式有效的解决了上面提到的定时灌溉会出现的问题,但为什么说只是初级的智能控制技术呢?因为这种方式也只能算是“半智能”的,依然需要人工的干预,到底是大于30%的时候灌溉,还是大于35%的时候灌溉呢?决定权依然在人的手上。但毫无疑问,这是目前研究基础跟实际应用案例最多的农业智能控制方式。

灌溉控制设备可视化管理


海睿科技作为一家智慧农业服务的供应商,提供了各类型的智慧农业服务,但公司的研发核心一直集中于智能控制技术上,这是因为我们公司的两位主要技术负责人——叶博士和姜教授在智慧农业领域有着十几年的研究经验,他们深刻的认识到,智能控制技术才是智慧农业真正的核心,实现农业生产的自动化,提高农业生产的效率和质量,才是智慧农业真正能造福农民的关键所在。

山东省领导到海睿现代农业示范园

考察智能控制技术的应用情况


近年来,在国家政策的推动和市场需求大量增加的情况下,市场上涌现出了一大批提供农业智能控制技术服务的供应商,提供的产品服务可以说是大同小异,但实际的产品性能却是千差万别。面对市场上的竞争,海睿科技主要通过稳定性的保证新技术的应用来打造农业智能控制产品的差异化。


1.稳定性的保障

稳定性是农业智能控制技术中最关键的一点,不稳定的智能控制系统会导致控制操作的失败,给农业生产带来巨大的危害。试想一下,假如灌溉控制器开启后因为数据丢失迟迟接收不到关闭的指令,那会造成多大的水资源浪费。实际上我们的客户在使用其他公司的灌溉控制设备时就遇到过这样的问题,后来更换成海睿的智能灌溉设备后问题才得以解决。


在稳定性方面,我们采用成熟稳定的4G技术,通过在同频段不同的时间间隙传输上行和下行数据,解决了同时发送数据和接收数据中存在的冲突问题,采用TCP长连接的方式,使智能控制设备能在不稳定的广域网环境中与云平台间的正常通信,保证控制成功率达到99%以上。网络通信部分采用了海睿自主研发的控制通讯协议,采用编码等加密方式生成每次远程控制的指令,通信内容不容易被拦截获取,确保远程控制的安全性。此外,通过建立多种确保云平台与控制设备状态同步的机制,健全日志记录功能,可以随时查看完整的控制记录。

历史操作统计


2.新技术的应用

新技术的应用是保证产品功能不断完善的前提。前面我们说到,目前大部分的农业智能控制技术只能算是“半智能”的,要实现真正的“全智能”农业智能控制,除了考虑农产品的生长环境之外,还要结合农产品的个体特征和生长需求等。例如灌溉不应该只是根据土壤水分的含量来进行判断决策,应该还要结合作物的生长模型,分析作物的生长需求、蒸发蒸腾耗水速率、土壤有效储水能力等多方面的因素,从而自动得出最佳的灌溉控制策略。

某农作物每日蒸发蒸腾耗水速率


海睿科技利用大数据和人工智能技术,目前已经形成了数百种农产品的生长模型,匹配对应的作物生长模型后,系统会根据作物当前的生长状态、生长季节、生长需求等自动生成最佳的控制策略相比市场上大多的农业智能控制产品,进一步提高了智能化的程度。

睿农宝云平台上的农产品生长模型库


农业智能控制技术给农业生产带来的效益是显而易见的,未来,农业智能控制技术也必定会向着更加高产、高效、环保、节能、安全、透明的方向持续快速发展。海睿科技作为一家深耕农业智能控制技术的企业,也必定加大研发力度,为农业智能控制技术的发展和推动农业创新变革贡献一份力量。

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