最近聽喜馬拉雅的“吳曉波頻道”，IBM副總裁與曉波同學談起了物聯(lián)網(wǎng)技術在酒莊的應用。有意思的是，最近還看到作為高性能模擬技術提供商的ADI居然去參加了一場農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)展覽會，而ADI的工程師還在過去兩年時不時會發(fā)布博客分享該公司在“番茄互聯(lián)網(wǎng)”上探索成果。中國作為農(nóng)業(yè)大國，同時也是農(nóng)業(yè)非常落后的國家，作為技術工作者，如何在農(nóng)業(yè)上借助科技化實現(xiàn)“彎道超車”？科技巨頭在農(nóng)業(yè)智能科技上的探索，一樣也是中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的未來。

IBM研究院曾在Gallo Winery酒莊實施科學智能化改造，將灌溉、土壤和氣象數(shù)據(jù)與衛(wèi)星圖像和其他傳感器的數(shù)據(jù)結合起來，預測獲得最佳葡萄產(chǎn)量和頂尖葡萄品質所需的具體灌溉方法。ADI的番茄物聯(lián)網(wǎng)也是實現(xiàn)類似的目標——ADI公司將硬件解決方案與基于云的物聯(lián)網(wǎng)應用集成在一起，開發(fā)了一個能夠端到端訪問、輕松使用的完整解決方案，利用可靠精確的傳感器為農(nóng)場主提供可靠精確的信息，通過云集成通信讓農(nóng)場主能夠隨時隨地掌握番茄的種植情況。

ADI在愛爾蘭全國農(nóng)耕競賽（National Ploughing Championship）展會上的展示。

ADI參加農(nóng)耕展背后的作物連接“黑科技”

幾個月前，ADI公司作為參展商參加了一個似乎與高科技不搭界的展會——愛爾蘭全國農(nóng)耕競賽（National Ploughing Championship）展示會，并展出了用于農(nóng)業(yè)智能監(jiān)測的平臺及demo，幫助農(nóng)場主解決作物連接的問題?！白魑镞B接代表了ADI公司對智能農(nóng)業(yè)的愿景，我們在這里推出的系統(tǒng)是面向美國和歐洲農(nóng)業(yè)市場的無線環(huán)境監(jiān)控解決方案。” ADI公司物聯(lián)網(wǎng)平臺部門的應用工程師Cherl Dougage在展會現(xiàn)場表示。這種環(huán)境監(jiān)測解決方案能有效提供及時可行的信息，讓種植者能夠更好地利用自然資源，并更好地預測作物生長周期。

ADI公司物聯(lián)網(wǎng)平臺部門的應用工程師Cherl Dougage在展會現(xiàn)場講解。

該系統(tǒng)包括一組無線傳感器節(jié)點，一臺網(wǎng)關設備以及ADI Connect云平臺。每個無線傳感器節(jié)點都帶有微控制器ADuCM3029（基于超低功耗Cortex M3），以及ADF7030-1低功耗sub-GHz無線電，還有一套傳感器用于測量溫度、濕度、環(huán)境光照和方向。該器件每15分鐘喚醒一次，收集傳感器數(shù)據(jù)。

將數(shù)據(jù)存儲在本地，每天喚醒一次，將完整數(shù)據(jù)集傳輸?shù)骄W(wǎng)關設備，通過這種方式，充分利用了ADuCM3029的超低休眠電流（750nA），以及無線電的超低休眠電流（10nA）?！斑@類應用的低功耗特性非常關鍵，農(nóng)場主可不希望總是要擔心更換電池的問題。我們的系統(tǒng)可以輕松部署在農(nóng)場中，現(xiàn)場部署可采用電池供電，一次可工作10年以上。輕松部署50個節(jié)點并連接到單個網(wǎng)關，相互間距半英里?！?Dougage指出。

都帶有微控制器ADuCM3029以及ADF7030-1低功耗sub-GHz無線電的無線傳感器節(jié)點。

物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)的應用——“番茄互聯(lián)網(wǎng)”

當我們去超市挑選瓜果蔬菜的時候，我們常依靠視覺、嗅覺和觸覺，通過主觀“測試”選擇，事實上很多時候當你辛苦烹飪出來卻結果發(fā)現(xiàn)，味道簡直糟糕透頂。如果有一種東西可以把有關味道的信息全都告訴你，豈不是更好？

ADI就嘗試利用自己的技術來解決這個傳統(tǒng)的難題，并從番茄入手。ADI利用其在檢測、測量、轉換方面的專業(yè)技術，以及對物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)的深入研究，構建了完整的從傳感器到云端的解決方案，讓農(nóng)場主能夠在整個種植周期內做出更好的決策，最終改善番茄的品質，提高經(jīng)濟效益和環(huán)境成效。

ADI工程師與當?shù)氐霓r(nóng)場主面對面交流，更深入地了解番茄種植藝術；探討番茄的理想口感、外形、氣味、甜度、酸度和番茄紅素含量；傾聽農(nóng)場主在最大限度地提高番茄產(chǎn)量方面所面臨的挑戰(zhàn)。“基于這些深入了解，我們開發(fā)了基于平臺的檢測、處理和通信解決方案，能夠精確地測量環(huán)境數(shù)據(jù)，如：濕度、溫度和環(huán)境光照條件等，這對于培育出極品番茄起著至關重要的作用?！盌ougage表示。

前面Dougage提到的展示原型其實是在馬薩諸塞農(nóng)場上部署的早期原型，當初專用于西紅柿種植，但實際上該系統(tǒng)的設計適用于任何作物，但ADI將此系統(tǒng)顯著改進并用于西紅柿種植，成就了業(yè)界很多工程師熟悉的“番茄互聯(lián)網(wǎng)”。

網(wǎng)關端的屏幕顯示作物現(xiàn)場的關鍵信息數(shù)據(jù)。

這個原型連接到一部充當網(wǎng)關設備的iPad，使用低功耗藍牙技術收集一套傳感器數(shù)據(jù)，每隔30秒就將這些數(shù)據(jù)傳送至iPad。這部iPad連接到互聯(lián)網(wǎng)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸DI Connect云平臺。在計算機屏幕上可以看到結果——計算的合成結果，特別是蒸氣壓差，它代表非常潮濕、完全飽和的空氣與作物周邊實際空氣之間的區(qū)別。農(nóng)場主可以了解隨著蒸氣壓差減小，空氣會變得更加潮濕；如果蒸氣壓差太低，植物的葉子可能腐爛，這會對植物健康構成威脅；生長度值是代表植物成熟程度的合成值，幫助種植者了解何時可以收割作物。

利用此解決方案監(jiān)控番茄的生長環(huán)境，并為番茄農(nóng)場主提供實時的生長條件和趨勢信息（從農(nóng)場獲取傳感器信息，將該內容傳輸?shù)皆茟贸绦?，然后通過手持設備將詳細的信息傳回給農(nóng)場主）。這個解決方案能提供精確且24小時監(jiān)測數(shù)據(jù)，隨時監(jiān)控影響環(huán)境的指標，這些環(huán)境因素會影響番茄質量、味道、產(chǎn)量、致病的可能性。這些都是來自番茄藤的一手數(shù)據(jù)，通過無線方式發(fā)送，并儲存在云端。利用這些數(shù)據(jù)，農(nóng)場主能夠采取干預措施，例如調整澆水量、對土壤進行改良甚至決定理想的收割時間，從而提高收成和改進風味。

“萬能傳感”時代的農(nóng)業(yè)走向智能化

分析ADI這套農(nóng)業(yè)智能監(jiān)測的平臺化方案，可以做出如下總結：得益于可靠且精確的傳感器，該解決方案能夠長期暴露于環(huán)境中為農(nóng)場主提供可靠的信息；得益于高度可靠的低功耗處理，它能夠持續(xù)工作若干季度而無需更換電池；通過云集成通信讓農(nóng)場主能夠隨時隨地掌握番茄的種植情況；利用ADI的精確傳感數(shù)據(jù)并基于ThingWorx構建的應用能夠幫助農(nóng)場主更好地理解和實施改進。

ADI將當前的時代叫做“萬能傳感”的時代，認為傳感是做最重要的數(shù)據(jù)和信息的采集，這是接下來所有智能設備做計算處理的前提，有了數(shù)據(jù)才可以做智能化、數(shù)字化。這種趨勢已經(jīng)在消費電子、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)以及無人駕駛汽車等廣泛的應用中開始普及，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化無疑會成為科技應用的新一波試驗田。