作物连接——智能农业的环境监控

不知各位小伙伴去超市挑选瓜果蔬菜时,是用什么样的挑选方式呢?反正版主是看哪个长得好看选哪个;然而,好看不一定好吃啊,常常出现“金玉其外,败絮其中”的情况,烹饪出来的结果往往与想象中的不一样。要是能有一种AI化方案,可以提前把有关味道的信息全部告诉我们,那该多好啊!

 

ADI就在尝试利用已有的技术以及与其他各方的合作,来解决这个传统难题。通过将硬件解决方案与基于云的物联网应用集成在一起,开发一个能够进行端到端访问、轻松使用的完整解决方案。再利用精确的传感器为农场主提供可靠的数据信息,这样就可以帮助农场主随时随地掌握作物的种植情况啦。

 

下面,大家就一起来看看ADI是如何打造“智能农业”的吧。

 

作物连接,代表了ADI对智能农业的愿景。这个系统是面向美国和欧洲农业市场的无线环境监控解决方案,它能有效地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。

ADI公司物联网平台部门应用工程师Cherl Dougage现场讲解

 

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。还有一套用于测量温度、湿度、环境光照和方向的传感器,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)。

 

低功耗特性是这类应用部署在农场的关键。这样可以保证农场主们不用担心更换电池的问题。现场部署采用电池供电,一次可工作10年以上。50个节点连接到单个网关,相互间距半英里。

在马萨诸塞农场上部署的早期原型,专用于西红柿种植

 

ADI从番茄入手,通过利用自己在检测、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。

 

事实上,该系统的设计适用于任何农作物,只是ADI将此系统显著改进并用于番茄种植,因而成就了业界工程师们熟悉的“番茄互联网”。这个原型连接了一部充当网关设备的iPad,工程师再通过使用低功耗蓝牙技术,收集一套传感器数据,每隔30秒就将数据传送至iPad;而这部iPad会连接互联网,并将数据传输到ADI Connect云平台。

网关端设备上的原始数据与合成结果

 

在屏幕上,我们可以看到:左侧是原始数据,右侧是计算的合成结果;特别需要注意的是蒸气压差,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。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,可以帮助种植者了解何时可以收割作物。

 

这个对作物进行环境监控的解决方案,可以24小时为我们提供作物的监测数据。我们也可以通过这些数据,更加有效的采取人工措施,对作物的生长环境进行适当调整,从而提高收成和作物质量。