智慧农业案例 (二)- 智能化灌溉系统

橙蜂智能公司致力于提供先进的人工智能和物联网解决方案,帮助企业优化运营并实现技术潜能。公司主要服务包括AI数字人、AI翻译、领域知识库、大模型服务等。其核心价值观为创新、客户至上、质量、合作和可持续发展。

 橙蜂智农的智慧农业产品涵盖了多方面的功能,如智能化推荐、数据分析、远程监控和决策支持系统。用户可以通过应用获得个性化的作物种植建议、实时的生长状态监控以及精确的灌溉和施肥指导,提升农业生产效率。

 随着全球气候变化和水资源短缺的日益严峻,传统的灌溉方式正面临着前所未有的挑战。如何在保证作物产量的同时,节约宝贵的水资源,成为了现代农业亟需解决的问题。智能化灌溉系统,作为智慧农业的重要组成部分,正以其独特的科技魅力,引领着农业灌溉的革命。 

在这篇文章中,我们首先邀请了几位经验丰富的农艺师,来深入探讨当前智能化灌溉领域所面临的挑战。然后,一起了解以色列创新企业CropX提供的智能化灌溉产品及其解决方案,希望能给我们建设的智慧农业系统带来一些启示。

智能灌溉的挑战

1. 灌溉不够智能 

云南省水利水电科学研究院,科研管理处处长:

       智能灌溉应该根据作物在这一阶段的需水量、气温等,根据土壤含水量现状决策是否灌,灌多少。同时如果小气候发生改变,它可以自行判断是否需要灌溉。我们开展的设施节水方式以滴灌为主,但灌溉水量和时长几乎都是根据经验进行灌溉,基本没有墒情监测和小气候监测的辅助决策,更谈不上智能控制灌溉。

       智能灌溉不仅是根据田间墒情自动灌溉,更是根据作物生育期、灌溉制度、实时气象条件等综合因素,根据作物需求开展的灌溉。

2. 硬件设备维护成本高

广西金穗农业集团,技术总监:

      智能灌溉就是远程控制,自动执行。根据各种田间传感器数据支持,自动执行灌溉程序,包括对肥的控制。现在我仍然使用的是人工控制下的灌溉,智能的真的不太敢用。并不是不信任传感器,而是对目前的管道、水泵、电压等硬件条件没信心,用久了问题更突出。

我最怕看到两种情况:硬件已经崩溃,软件依然执行;硬件一个螺丝松动了一下,软件马上报警停止运行。活生生看着系统脾气越来越乖张,动不动就罢工,为了纠错,不得不安装一套更贵的排查系统,但最后还是找不到问题所在。

如果硬件条件一点问题没有,我肯定首选智能,但现在关键问题在于如何确保硬件在长期运行过程中不出问题,或者在大田条件下建立规范的生产设备维护机制。

受硬件的各种限制,智能灌溉暂时还只能是想想,但我相信未来迟早会来。

3. 智能化需要扎实的技术

新疆农垦科学院:

      智能灌溉,我认为应该包含三个层面,基于精准监测、精准控制、精准灌溉。但从目前来看,这三块均没有做到。精准监测不是单个因子的精准监测,而是基于整个农田基础的精准控制。精准控制,市面上的精准灌溉控制只是基于某个水分值进行一个开关控制,就是一个简单的控制器而已,远没有达到智能控制。精准灌溉,不同土质、不同作物、不同环境下如何灌溉,很多关键问题没有讲清楚,所以只是自以为是的精准。

      现在的市面上的智能化,只是一个概念,真正的智能还没有实现。我们现在应该先把基础的技术做扎实,再来谈智能的问题。

Cropx灌溉系统介绍

 CropX是一家成立于2014年的农业科技公司,以其在智能灌溉系统领域的创新和领导地位而闻名。公司致力于通过先进的农业科技解决方案,推动全球农业的可持续发展和效率提升。CropX的智能灌溉系统利用土壤传感器、气象数据和精准的数据分析技术,为农民提供了一种革命性的灌溉管理方法,有效节约水资源,提高作物产量。

公司的核心理念是通过技术使农业变得更智能、更环保、更高效。CropX坚信通过数据驱动的决策,可以帮助农民优化资源使用,同时减少对环境的影响。公司以用户友好的界面和定制化的服务,确保其解决方案能够满足不同规模农场的需求。

CropX的业务范围广泛,其产品和技术已在全球60多个国家和地区得到应用,服务于包括北美、欧洲、中东、澳大利亚和新西兰在内的主要农业区域。公司通过与当地农业企业、研究机构和分销商的合作,不断扩展其全球影响力,致力于将精准农业的最佳实践推广到世界的每一个角落。通过这些努力,CropX正在帮助塑造未来农业的面貌,确保食物生产既满足当前需求,又兼顾未来资源的可持续利用。

智能化灌溉方案

CropX的智能化灌溉解决方案,通过以下方式实现对作物水分需求的预测:

  1. 实时土壤传感器数据
    • CropX部署土壤传感器,这些传感器可以实时测量土壤的水分、温度和电导率。
    • 传感器数据帮助系统了解土壤的水分状况,从而为作物提供精确的水分需求信息。

  2. 气象站数据集成
    • 系统整合来自气象站的数据,包括温度、湿度、风速和降雨量。
    • 结合历史和实时天气数据,CropX可以预测作物的蒸发蒸腾率(ET)。
  3. 遥感技术
    • CropX使用卫星图像和无人机航拍图像来监测作物的健康状况和生长情况。
    • 通过分析作物的绿色植被指数(NDVI)和其他植被健康指标,系统可以评估作物的水分状况。
  4. 作物系数(Kc)和参考蒸发蒸腾(ETo)
    • 系统利用作物系数(Kc)和参考蒸发蒸腾(ETo)来计算作物的潜在蒸发蒸腾。
    • 这些参数帮助CropX确定特定作物在特定条件下的理想灌溉量

  5. 机器学习和预测模型
    • CropX应用机器学习算法分析历史数据和作物生长模式,以预测未来的水分需求。
    • 预测模型考虑了作物类型、生长阶段和土壤特性,以提供定制化的灌溉建议。

  6. 用户友好的操作界面
    • CropX提供一个直观的用户界面,使农民能够轻松访问灌溉建议和农场数据。
    • 通过移动设备或桌面应用,农民可以实时监控作物水分状况,并根据系统建议调整灌溉计划。

  7. 变率灌溉技术
    • CropX支持变率灌溉技术,允许系统根据每块田地的具体需求调整灌溉量。
    • 这种方法确保了每块田地都能得到适量的水分,优化了整体的水资源利用。

     

未来期望

我理解的农业系统智能化主要体现在:以作物为中心,根据不同作物、不同生育周期,按需对水、肥、药的用量实现精细化的控制,来改变原来传统农业“粗狂”的耕作模式,在达成降低成本的同时,提升作物的产量。CropX智能化灌溉系统提供一种优化当前智慧农业系统的思路,未来肯定能借助人工智能技术更快达成农业自动化、智能化的目标。  所有农艺人,加油§§§§

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