番茄聯合國的智慧農業之道用“農場云”輕松種菜

◎本刊記者　葉曉婷　撰文/攝影

番茄聯合國的智慧農業之道用“農場云”輕松種菜

◎本刊記者葉曉婷撰文/攝影

裝上無線傳感器，蔬菜就會“說話”了，大棚溫度高了會“警告”你，土壤濕度低了會“提醒”你——在北京市通州區臺湖鎮胡家垡村的“金福藝農番茄聯合國”里，農技師坐在涼爽的“物聯網程控中心”，通過一臺電腦就能了解大棚里的各種狀況：瓜果蔬菜啥時候該澆水，施肥怎樣保持精確度，溫濕度、光照如何按需供給，通過物聯網系統——“農場云”，這些問題就都解決。引人好奇的智慧農業究竟是怎么一回事？7月2日，《環境與生活》記者走進這座農莊一探究竟。

在北京通州區的金福藝農番茄聯合國里，蔬菜大棚整齊排列。

番茄聯合國的“物聯網程控中心”，“藝術農業”是該公司的奮斗目標。

遠程控制滴灌、卷簾

7月2日，《環境與生活》記者從北京地鐵亦莊線終點站次渠站出來，往東北方向乘車再走5公里，便來到通州區臺湖鎮胡家垡村。記者看到，村東口100米處是一片占地超過1000畝的農業園區，門口有個碩大的番茄造型頗為醒目，邊上寫著“金福藝農番茄聯合國”。這里種植的番茄達130多種，故取名“番茄聯合國”。一進園區，主干道兩側槐樹和整齊的草坪散發的草木芬芳便撲鼻而來。往里走100米左右，一派悠然的田園風光敞在眼前：白色的蔬菜大棚整齊排列，中間分別有露天菜地或小果園、小池塘分隔開，仿佛自成一片小天地，荷花粉嫩，油桃結果正歡，葡萄架下，幾只白鵝忙著覓食。正值晌午，園區里沒幾個人走動，甚是安靜。

大棚東邊200米遠的地方是一座醒目的紅磚建筑。門前奇花異草長得正茂，一塊巨石上刻著“藝術農業”的繁體字。這座建筑有個有趣的名字，叫做“番茄議會”，園區的“物聯網程控中心”就設在此。走到門口，瞧見里頭100多平方米的空間里豎著一塊巨大電子顯示屏，這塊顯示屏其實由24塊小顯示屏組合成，左側是信息顯示區，右側8塊顯示屏實時播放不同大棚里的蔬菜長勢及員工工作狀態。在這里，記者見到了負責管理“番茄聯合國”的女博士孫銳。孫博士2009年7月來到金福藝農農業科技有限公司，從基層技術員做起，現已獨當一面，擔任該公司的農業部經理。

孫博士介紹，公司于2006年創立，是以有機果蔬生產為基礎，集設施種植（利用人工設施種植）、農業休閑觀光、采摘垂釣、科技示范等于一體的都市生態農業企業，2008年引進北京市農林科學院國家農業信息化工程技術研究中心的數字農業技術，為園區當時的26棟日光溫室，配備了監測作物生長的電子傳感器、溫室娃娃（一種監測儀器）、攝像頭、音響等，實現了對溫室信息實時監測、視頻監測。經過3年的發展，公司又對原來的數字農業系統進行升級改造，建立了更智慧的“現代農業物聯網”系統。

“不少部委機關工作人員都來考察我們園區，”孫銳告訴《環境與生活》，“我也參觀過一些農業應用物聯網的單位，其中很多物聯網只是擺個樣子，沒有真正與生產結合起來。”金福藝農番茄聯合國是北京市農委、北京市城鄉經濟信息中心開展的“221物聯網監控平臺”的11個應用試點之一，也是通州唯一的示范點，目前番茄聯合國的所有溫室都實現了計算機全程監控，要想了解某個棚的即時狀況，鼠標一點，空氣、溫度、土壤等指標一目了然。溫室內裝有無線接收裝備，通過程控中心的遠程控制，即可棚內滴灌、棚頂卷簾。

把番茄種成藝術樹

為了讓記者對農業物聯網的相關技術有更直觀的認識，工作人員特意帶記者參觀了大棚。

這里的大棚與普通大棚不一樣，每一座大棚的門口都有個小屋子，裝上防盜門，需刷門禁卡才能進入?！安皇菫榱朔辣I，而是防止工人隨意入棚，來回串棚，導致病蟲害交叉感染?！惫ぷ魅藛T牛偉鋒告訴記者。

走進26號棚——景觀棚，記者眼前一亮：近10株“番茄樹”如同一把把大傘，濃綠的藤蔓間，無數晶瑩剔透的紅番茄點綴其中。就在它們腳下，盆栽的迷迭香、成片栽種的穿心蓮等植物又組成另一道景觀。其實番茄本是草本，“番茄樹”是一種有別于傳統栽培方法，通過水肥調理結合理杈，修剪造型，讓它形成樹冠的樣子，看起來像一棵樹。牛偉鋒說：“很多人覺得農業很‘土’，我們就是要打破傳統觀念，把農業做成藝術，不僅要賣得好，還要好看，成為藝術品?！?/p>

番茄聯合國大棚內的三合一傳感器，可以監測溫濕度和光照強度。

番茄聯合國部分大棚門口處裝了電子顯示屏，棚里的溫濕度等信息一目了然。

番茄聯合國生態餐廳里種植各種蔬菜，自給自足。室內空氣由于有了眾多植物而格外清新。

負責“番茄聯合國”農業生產管理的女博士孫銳，為記者演示物聯網系統——“農場云”的使用方法。

2008年，番茄聯合國引進北京市農林科學院國家農業信息化工程技術研究中心的監測儀器“溫室娃娃”。

在這些紅綠之間，穿插著一些線路和設備，比如一個像多層碗碟疊加的儀器懸掛在棚頂上?！斑@是三合一傳感器，可以監測溫濕度和光照強度，采集到的數據自動上報。數據采集頻率可調，一般默認為每10分鐘采集一次。”孫銳介紹，還有另一種四合一傳感器，形狀像一塊小土方上面安一個小蒙古包，附帶一根探測棒，除了具備三合一傳感器的功能，還能監測土壤溫度。往地上看，還有些線路伸進土里，往外一拔能看到一個形似玻璃膠瓶的器物，“這是無線智能土壤水分傳感器，負責大棚內土壤水分的長期監測?！?/p>

孫銳說，采用哪種傳感器，得看實際需求和性價比，目前棚里能實現7種指標（土壤溫度及濕度、空氣溫度及濕度、露點（凝結露水的溫度）、光照強度、二氧化碳濃度）的監控。此外，大棚內還安裝了360度全景攝像頭，能清晰地觀察作物的生長情況?？刂浦行牟贿h處還設有農業智能氣象站，能實時監測風速、風向、雨量、溫度、濕度、光照等氣象參數。

番茄聯合國景觀棚里培植了近10株“番茄樹”。它們狀如大傘，無數晶瑩剔透的紅番茄掛在棚頂。

傻瓜化種植是愿景

各類傳感器和氣象站將收集到的相關數據，通過無線傳播的方式發送至控制中心，在處理系統——農場云物聯網與計算應用平臺中集合，便可供農業生產者參考。孫銳回到控制中心為記者做了演示，她在電子顯示屏邊上的一臺電腦前，打開農場云界面，輸入賬號登陸后，資源、計劃、生產、銷售、加工、履歷、分析等模塊一一呈現。她點開“資源”模塊，呈現出番茄聯合國園區的谷歌航拍地圖，“每個棚的位置都可以在地圖上標注出來，棚頂上有什么東西都可以添加，會有對話框，比如添加棚室面積、放置的傳感器，所種植的作物品種等?！睂O銳解釋道。

農場云系統還包含健康評價管理，可展現大棚管理情況?！叭绻硐氲墓芾頎顟B是100%的話，我們現在的水平差不多是80%?！睂O銳介紹，這套系統還有農事記錄功能，記下哪個棚每天都干什么了，比如施肥、澆水、除蟲、除草等，不過需要人工錄入。

在生產模塊下，她點開48號棚，頁面上有一些數據點與長方形框，“這些是生長框，如果傳來的數據偏離了生長框，不在框內，就說明那個條件不適合生長，就得調整。另外，系統還有病蟲害預警功能，各種病害發生的幾率有多大也會表現出來，它會綜合環境條件，如溫度、濕度、光照等進行評估；還有一個數據是‘積溫’，就是作物成熟度預報，指導我們適時采摘?！彼f，這有利于精準化種植，因為有內置指標在限制著，這么一來，對種植環境的調整和控制就有依據，“過去農民是憑經驗，物聯網是憑數據。此外，它還有數據積累，可為往后的種植提供參考，是一種決策參考?！?/p>

孫銳強調，憑經驗種植，往往有滯后性?！坝昧宋锫摼W，我們可根據提示預先調整作物的水肥情況，如果憑經驗，可能只能通過觀察土干沒干、植物打不打蔫兒來決定是否澆水，那時可能已經出問題了。”

番茄聯合國蔬菜大棚內配有360度全景攝像頭，可清晰觀察作物長勢。

番茄聯合國“物聯網程控中心”里的電子顯示屏，由24塊小顯示屏組合成，左側是信息顯示區，右側實時播放大棚里的蔬菜長勢及員工工作狀態。

孫博士打了個比方說，傳統農技師就像一位大夫，年紀越大，種的植物越多，越有經驗；而采用物聯網后，越來越像傻瓜種植，未來的智慧農業，讓普通人都能種菜。讓農業傻瓜化，正是孫博士的愿景。

孫銳認為，物聯網適合應用在規模比較大的園區和棚室較多的那種。番茄聯合國園區有103個大棚，包括孫博士在內共有8位技術人員、60多名工人?！耙粋€技術員，每天走十幾個棚是沒有問題的，但走上百個棚就吃不消了。有了物聯網，通過視頻就能對每座棚的環境條件、生產狀況有大體了解，然后可以有針對性地處理問題?！?/p>

番茄聯合國有上百種番茄，記者也有疑問，不同品種番茄的種植所采用的評估系統是否不同？

番茄聯合國景觀棚里，工人們將菜園子改造成了藝術園。

“番茄聯合國”因每年栽培上百種番茄而得名

孫博士說，這其實涉及模型的建立問題，從原則上講，根據不同品種的生產特點應該建立不一樣的模型，但現在采用的是相同的模型，因為涉及用戶和物聯網經營商之間的技術磨合。模型指標的界定主要根據行業指標，以及自己園區的要求。

社區里的電子配貨柜

“物聯網還有利于資源、能源的高效利用，同時使監管力度更強了，比如消費者監管生產企業、公司監管員工等。我們現在正在做的二維碼，就是讓消費者監管我們的企業?！睂O博士舉例，用智能手機掃描其產品包裝上的二維碼，就會進入一個界面，顯示產品的成熟度是多少，生產基地、生長環境指數、品質，采用了哪些農事措施、種植者是誰、品牌、公司簡介、大棚工人、地址，完全可追溯；還有產品的適合人群、食譜推薦等，消費者還能互動評論。

在控制中心，記者看到了兩組類似超市存包的柜子?！斑@是電子配貨柜，也是物聯網的一個組成部分，由主機柜和儲物柜組成，是一種智能化物流配送終端，一般放在小區里，它融合了多項技術，如無線傳感技術、無線通訊技術和云計算技術等?！逼涫褂梅椒ㄊ?，通過電子訂單，番茄聯合國的服務人員將消費者訂的農產品按時放到柜子里，然后貨柜信息及密碼會發送到客戶手機上，客戶就能知道訂的菜已經到達自己所在小區的配貨柜里，下班回家時就可以拿走。當貨物逾期未取，配送柜將自動報告管理平臺，通過客戶服務提醒收貨人。多次通知后仍未取貨，系統將自動通知送貨方回收貨物。

大齡農場工人還不會用

說起物聯網運用的問題，孫博士介紹，其前期投入和運營成本高，普通農企難以支撐。番茄聯合國的物聯網建設投入約七八百萬元，每年的運營維護費用也在一二十萬元左右?！拔锫摼W并不像化肥和農藥那樣能直接產生效益?！睂O銳表示，對農企來說，物聯網投入壓力巨大。

“農場云這套系統的功能挺多，設計得挺好，但沒有完全用起來。我們園區還算應用水平比較高的，但最多也才用了百分之六七十?！睂O銳說，該公司的系統有近10項功能，但常用的只有溫室實況監測、成熟度預報、病蟲害預警等，盡管有幾棟溫室在技術上實現了智能滴灌和自動開關風口，但“在實際生產中，手動還是排第一位”?！拔覀冎荒苁褂盟牟糠止δ埽渌δ芪覀冞€不夠熟悉，沒應用好，這也和我們的需求相關。就像一臺電腦有很多功能，而常用的只有部分功能。目前運輸配貨的應用，我們還有點薄弱，因為農莊以采摘和禮盒購買為主，單獨配貨的量還不太大，用不上這套系統?！?/p>

“還有一個問題，我們的工人大多是大齡農民，很多人連手機都沒用明白，更不可能使用物聯網，很多工作都是我們8人團隊在做。未來如果有年輕工人融入進來，我們就能省心不少?，F在我從物聯網得知情況后，還得親自告訴工人怎么操作?！边@是孫博士的困擾。其同事張重陽對此也深有感觸。他在團隊里負責硬件和軟件的維護，在工作過程中經常碰到是傳感器被工人弄壞的情況?！八麄儾欢@些東西，插在地里的濕度傳感器，他們可能不懂，很容易就弄斷了。”

在孫博士看來，這樣的困局目前難以通過招年輕工人來破解，因為年輕人不愿參加農業勞動。“這需要一個過程，需要整個社會對智慧農業認識的進步，不是我們一個園區就能解決的問題?！?/p>

電子配貨柜，也是物聯網的一個組成部分，由主機柜和儲物柜組成，是一種智能化物流配送終端。