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物联网案例|工业物联网与AI,提升温室番茄种植产量

柴火菌 柴火创客空间 2023-11-22


服务客户:AiCU团队

应用行业:温室种植业

国家(地区):荷兰


案例背景:

2019-2020自主温室国际挑战赛在荷兰布莱斯维克的WUR(瓦赫宁根大学与研究中心)校园举行。自2018年以来,WUR和腾讯合作并组织了挑战赛,以鼓励采用人工智能和传感器以更少的资源投入种植食物。



温室国际挑战赛 2019-2020视频


本次挑战赛目标是“在6个月内找到最佳的自主温室樱桃番茄智能种植解决方案”。并贴近五大目标:产量高、品质好、能耗少、自动化、技术可迁移。评审团最终按三个维度打分,一是作物净利润(占50%,包括产量、品质、价格等指标),二是AI应用(占30%,包括自动化、创新性、功能性、抗干扰鲁棒性、可规模化、可迁移性等指标),三是可持续性(占20%,包括水、肥、电、热和二氧化碳等资源的利用效率)。


AiCU成员


产业数字化方案:


作为农业食品领域世界上最负盛名的大学,WUR一直致力于为粮食和农业行业贡献创新、技术和实践。自2018年以来,WUR和腾讯合作组织了挑战赛,鼓励AI和传感器在农业领域的应用,以实现最少的投入获得最优产出。在种植过程中,环境数据及其重要,Seeed的SenseCAP系列产品在其中发挥了重要作用,提供稳定和精准的数据监测,帮助AiCU团队作出最佳决策、以最优的方式投入资源种植小番茄。


应用场景(温室樱桃番茄智能种植)


方案中包括温室,小番茄幼苗,基质,照明,高级温室模拟器以及一些基本传感器等。传感器收集的数据对于反映温室内的状况至关重要,精确控制参数可以确定植物的生长状况。通过将数据、种植模型以及机器学习算法结合,就温室的控制做出决策,包括在特定时间提供特定量的光照,温度,湿度,CO2浓度,养分,灌溉和通风等,以最优的方式投入资源,产生最高效益。

SenseCAP传感器部署


Seeed提供的硬件解决方案


AiCU团队成员在作物建模,植物生理学,电子工程,人工智能和机器学习领域的专业知识使他们能够充分利用从传感器收集的数据来做出决策。在许多参数中,以下数据-土壤湿度,土壤温度,土壤电导率,光合有效辐射均由SenseCAP LoRaWAN网关和传感器收集并监控。


SenseCAP传感器和网关部署在温室隔间


在比赛的6个月中,AICU团队基于来自传感器的数据反馈,熟练地构建了自己的算法和模型。因此根据小番茄的连续收获和比赛中消耗的资源计算等,AiCU团队在比赛团队中排名第二。


AiCU 团队首席程序员梁力对SenseCAP的评价:


由于其电池供电的无线操作,Seeed SenseCAP 传感器可提供出色的实时测量精度,并易于安装在已建成的温室中。API 允许我们将传感器顺利集成到我们自己的软件系统中。与 Seeed SenseCAP 合作是一次很好的体验,我们期待在更多比赛和生产温室中部署它。



尽管人工智能在农业中广泛应用还有很长的路要走,但自主温室挑战 2019-2020 为人工智能和物联网技术如何赋能农业以实现更高效的可持续增长提供了见解和启发。据粮农组织称,到 2050 年世界人口将达到 91 亿,我们的粮食供应必须增加 70% 才能满足未来的需求。由于过去几十年耕地面积减少,因此更高效、更可持续地生产粮食对我们来说迫在眉睫。其中一种方法是在温室中种植食物。“温室的产量通常比露天场地高出 10 倍。同时,与露天场地相比,温室生产使用的水要少得多,”据WUR所述。在这一挑战中,我们可以设想在广泛采用人工智能和物联网技术后,拥有更高产量和更低投入的更智能的温室。




关于SenseCAP


SenseCAP是一套工业级传感网络系统,可实现远距离和超低功耗的环境数据采集,包含开箱即用的硬件产品,安全可靠的云平台和数据API服务。它是一套由各种专业传感器组成的系统,采用LoRa/2G/3G/4G等通信技术,将数据传输到基于Web的云平台,支持通过API构建智慧城市、农业气象、畜牧养殖、环境监测等场景应用。


更多成功案例


乡村振兴|万科·广东河源仙坑项目



2019年8月,柴火携母公司深圳矽递科技的智慧农业事业部在河源仙坑村乡村振兴项目中完成了2个环境气象监测站的部署。气象站部采用了矽递科技SenseCAP农田环境数据监测系统,由8个SenseCAP工业级别传感器和1个智能网关组成。传感器可实时收集空气温度、空气湿度、二氧化碳浓度、气压、光照、风速、风向、降雨量等指标,通过LoRa网关上传数据至云端数据库,并最终接入万科河源仙坑乡村振兴项目的智慧管理平台,实现在网页端和app端的数据可视化。点击了解👉更多案例详情👈



新零售+智慧农业|农业喜茶智慧茶园项目



SenseCAP茶园生态环境数据收集系统,安装于喜茶位于贵州的某一高山茶园基地,由SenseCAP Wio LoRa网关和7个SenseCAP工业级别传感器组成。当传感器收集到影响茶叶生长的关键性环境数据(包括:空气温湿度、土壤温湿度、气压、二氧化碳浓度、光照、风向、风速)之后,数据会通过网关传上云端。云端数据库数据开放API,可供装置的呈现主体调用;此外,数据也可通过页面或app进行呈现,方便茶农远程获悉生产大数据,协助进行茶园管理决策(浇水、防风等)。点击了解👉更多案例详情👈



智能冷链|宝能区块链+AIOT+DCEP食品安全溯源融合试点项目



在宝能冷库中部署LoRa网关、 LoRa空气温湿度、 LoRa大气压力、 LoRa二氧化碳传感器,用于实时监测冷库内的环境。



如果你有意愿想进一步了解或引入上述方案,欢迎扫描以下二维码提交合作意愿,柴火会安排专员与您联系,提供更多方案资讯。



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柴火邀你一同前行。



SenseCAP环境数据采集方案已加入柴火「新基建」方案库,为了进一步扩大该方案在推动产业数字化上所起的作用,我们现特别开启柴火「新基建」方案官方合作机构招募,希望可以向全国范围内的物联网系统集成商、SaaS公司、IT信息技术服务商,开放SenseCAP及其他多个物联网方案,为合作伙伴提供持续更新的服务产业数字化转型的物联网方案弹药,实现合作共赢。



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