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      飛速發展的垂直農業:維薩拉傳感器和 Fifth Season 的故事

      發布日期:2021-03-30      來源:VAISALA公司      點擊:      

            

              垂直農業正如其名稱所示,正在向上蓬勃發展。沒有陽光,沒有土壤,也沒有廣闊的土地?沒問題。至少,這件事難不倒室內垂直農業公司 Fifth Season。

          “垂直農業的優勢在于,我們不必擔心室外環境。我們全年都可以在靠近城市人口稠密區域的地區培育植物。”Fifth Season 聯合創始人兼首席技術官/首席運營官 Brac Webb 如是說


              Fifth Season 技術融合了人工智能 (AI)、傳感器、數據建模和機器人等先進技術,可以高效且精確地滿足每種植物的不同需求。其中,傳感器及其采集的數據發揮著至關重要的作用。“植物會告訴我們它們到底需要什么。我們要做的就是適應。”Webb 說。“每一分鐘,我們都會收集維薩拉傳感器采集的數據,以測量和維持對植物生長最為重要的條件,并運用這些信息打造獨特優勢。”

      背景


              Fifth Season 的故事基本上就是一個美國夢的故事。

              公司由三個好友共同創立:聯合創始人 Brac Webb、Austin Webb 和 Austin Lawrence。公司最初成立于 2016 年,當時名為 RoBotany Ltd.,在卡內基梅隆大學 (CMU) 的斯沃茨創業中心孵化。

              Webb 表示:“我們作為一家科技公司起家,關注垂直農業問題的初衷是想以己之力來幫助解決該領域的一些技術問題。我們能夠得到發展,很大程度上歸功于暖通空調傳感器和 LED 燈的進步。而且我們本就掌握編程技術,所以就想,干脆我們自己打通全部流程環節。”

              Fifth Season 當前在賓夕法尼亞州匹茲堡市布拉多克鎮運營著一座 60,000 平方英尺的太陽能垂直農場。公司擁有 25,000 平方英尺的培育室,其中配備了 40 個不同的機器人,栽培架共有 12 層,相當于擁有 125,000 平方英尺的生產能力。傳統的農產品可能需要用卡車或飛機運輸數千英里,相比之下,在本地垂直農場培育的新鮮農產品僅需運輸幾英里即可送達消費者手中。公司生產各種綠葉蔬菜、芝麻菜和菠菜以及即食色拉,然后出售給當地客戶,包括 Giant Eagle 和許多其他零售商。他們還在自己的網站上推出了直接面向消費者的銷售模式。

              Webb 表示,公司使用由 40 個機器人組成的小隊伍來簡化垂直培育運營的各個流程,包括儲存、提取、收獲、集成式害蟲和疾病管理、巡邏、播種、包裝等。整個過程僅需極少的人工參與(人工參與主要是協調機器人隊伍來執行特定的培育配方或其他任務),因此勞動力成本占比也從傳統農場的 40% 減少到僅為 20%。

          “我們不僅擁有先進的技術,主要采用機器人方法來代替傳統方法;我們還擁有通過維薩拉傳感器收集到的大量數據,這些技術和數據不僅用于閉環控制,還用于提醒我們植物生長或環境的變化”,Webb 說。

      行業概況


              與其他類型農業相比,垂直農業的競爭優勢在于:能夠在狹小空間中使用現有技術和新興技術對生長環境實現全年不間斷的全面控制。 垂直農業還以有效的資源管理而聞名。例如,Fifth Season 采用水培法,用營養溶液來培育植物,與傳統農業相比,其用地減少了 97%,用水最高減少 95%。

              垂直農業希望通過各種 AI 組合、人工照明、傳感器監測、氣候控制系統等來控制農業中的害蟲、陽光、土壤等不確定因素。作物按層或按行進行堆疊,有時高度能達到 20 到 30 英尺。所有垂直農場均使用 LED 燈為每種植物創建特定的照明方案,使光譜、強度和頻率恰好能夠滿足綠色植物進行光合作用的需要。LED 燈具有多種優勢,例如色彩范圍廣、壽命長、輻射熱低以及節能。這些燈不含任何有毒的化合物或元素(例如汞),因而還可以回收再利用。不同類型的作物喜歡不同類型的照明。例如,綠葉植物和蔬菜作物更喜歡偏向光譜藍色一端的光線,而結果作物和開花作物可能需要更多光譜紅色一端的光線。  

      維薩拉傳感器

              那么,為什么選擇維薩拉?“有了維薩拉的支持,我們才可以高枕無憂。如果我們的培育環境存在問題,所有的植物都可能會死亡。我的意思是,這可能會毀掉我們的業務,”Webb 說。“我從未懷疑過所得讀數的準確性,也堅信以后將一如既往地準確。但除此之外,我們還需要貴公司的支持,以便將你們的技術快速集成到我們的工程實踐中,確保一切流程快速正常運行。”Webb 補充道。實際上,嚴密控制和監控照明、濕度、二氧化碳和溫度對于 Fifth Season 來說至關重要。因此,我們需要大量的數據。

              “我們在整個培育環境中大概安置了 360 個維薩拉 HMP110 濕度和溫度探頭以及 36 個 GMP252 二氧化碳探頭 。這樣做不僅僅是為了實時收集數據。通過對大數據進行后期分析,我們可以查看這些植物的生長歷史,進一步了解它們。例如,我們可能會了解到,那些我們原本所認為的可以提升口味、品質和產量的最佳生長環境,對于植物而言并不是最好的。”“我們可以據此進行糾偏。”

      未來布局

              世界人口不斷增長,預計到 2050 年將達到 90 億,屆時將需要更多的水果和蔬菜來供應這些人口的需求。我們要在有限的農田中產出更多的新鮮食品,以適應人口的增長。美國農業部、相關投資者和企業家都認為,垂直農業有望增強全球食品系統。 像 Fifth Season 這樣的初創公司獲得了大量風險投資的支持,它們致力于打造全新解決方案,以便高效地為人們提供新鮮健康的食品。

              Webb 說:“我們了解得越詳細,對于改善垂直農業的幫助就越大。”隨后又開玩笑地加了一句:“真希望科技能發展到計算機可以品嘗植物的地步。” 

              Fifth Season 的故事才剛剛開始。

          “我們想復制推廣這些超級本地農場。我們不僅想要為匹茲堡解決新鮮農產品的供應問題,以及確保能夠在匹茲堡正常運營農場,還希望有朝一日能夠在美國各地甚至是全球各地部署這種農場。這是我們的宏偉愿景。”

              對于 Fifth Season 和 Webb 來說,在商業背后,垂直農業還隱含著一個人道主義目標。 

             “作為一個普通人,一名工程師,我一直喜歡閱讀美國總統托馬斯·杰斐遜對于農業和工程的關系的解讀:農業是人類首先要解決的工程問題。  貴公司正在幫助創造本地就業機會,我們深知這一做法對于經濟的重要性。 得益于維薩拉的技術,我們可以創造一個合適的環境,使之既適合植物生長又能滿足人的需求。” 





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