各位朋友，我是廣州富智信息科技有限公司負(fù)責(zé)人古旭奇。今晚的題目是基于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的智能LED植物照明。

　　下面介紹一家美國的植物工廠

　　2016年， AeroFarms公司建立了室內(nèi)的垂直農(nóng)場(chǎng)，距離紐約曼哈頓只有一公里的車程。這將成為世界上最大的垂直農(nóng)場(chǎng)，7萬平方英尺的設(shè)施，每年可以生產(chǎn)200萬磅的食物，并且相比于普通田地里種植的作物將節(jié)約95%的水。

　　AeroFarms的LED燈和氣候控制系統(tǒng)都是特別設(shè)計(jì)的，用于培育250多種綠色蔬菜和草藥，無需陽光或土壤。這些獨(dú)特的照明設(shè)備讓AeroFarms可控制綠色蔬菜和草藥的大小、形狀、質(zhì)地、色澤、營(yíng)養(yǎng)以及風(fēng)味等。這些食物有超長(zhǎng)保鮮期，從育種到包裝都實(shí)行最高的食品安全標(biāo)準(zhǔn)。

　　目前的植物生長(zhǎng)燈大多是固定光譜

　　傳統(tǒng)人工光源(如熒光燈和高壓鈉燈)光譜能量分布固定，無法調(diào)控，僅能控制光強(qiáng)和光周期，光合有效輻射比例小，無效熱輻射較多，光效低，耗能高，造成設(shè)施園藝生產(chǎn)能耗居高不下，亟待解決。

　　現(xiàn)在大部分植物工廠采用固定光譜的LED作為人工光源，耗能相比傳統(tǒng)的光源大大下降，固定光譜的LED光源包括白光LED和紅藍(lán)光LED。

　　采用固定光譜的LED光源作為照明設(shè)施，通過生產(chǎn)管理，可以大大減少生產(chǎn)成本，但不同植物對(duì)光的需求都不一致，即使是同一種植物，在不同的生長(zhǎng)階段對(duì)光的需求也不一致。

　　由于植物對(duì)不同波長(zhǎng)的光有不同的吸收，如果想通過光質(zhì)的調(diào)整來控制植物的大小、形狀、質(zhì)地、色澤、營(yíng)養(yǎng)以及風(fēng)味等，固定光譜的LED光源無法做到這一點(diǎn)。

　　基于以上理由，我司認(rèn)為，可通過物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、智能控制相關(guān)環(huán)境因子，形成植物生長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制，在LED方面，采用數(shù)字化無極調(diào)節(jié)方式，對(duì)光強(qiáng)、光質(zhì)比、光周期進(jìn)行精確控制。

　　下面我談智能LED植物照明的優(yōu)勢(shì)

　　光作為環(huán)境信號(hào)和光合作用能量的唯一來源，是設(shè)施植物生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量品質(zhì)形成的必需環(huán)境要素。

　　但我國的現(xiàn)實(shí)情況是因連陰天、雨雪霧和霾天氣，以及大氣污染和浮塵等因素的影響，光照時(shí)間不夠、光照強(qiáng)度不足和光質(zhì)欠缺現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重影響作物尤其是設(shè)施園藝作物的生長(zhǎng)發(fā)育和優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)。

　　只有根據(jù)設(shè)施植物的光生物學(xué)需求，設(shè)置人工光環(huán)境及管理策略，進(jìn)行動(dòng)態(tài)智能化管理，才能使設(shè)施園藝徹底擺脫自然條件的制約，實(shí)現(xiàn)人為操控。

　　通過源場(chǎng)景光環(huán)境及其他環(huán)境因子數(shù)據(jù)采集及對(duì)智能LED光強(qiáng)、光質(zhì)、光周期數(shù)字化采集，利用數(shù)據(jù)挖掘、光生物學(xué)等技術(shù)，可數(shù)字化復(fù)制及重現(xiàn)植物光環(huán)境，逐步建立LED植物光配方數(shù)據(jù)庫。

　　在植物光配方數(shù)據(jù)庫建設(shè)方面，國內(nèi)外基于處于空白狀態(tài)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，希望在這方面與業(yè)內(nèi)專家一起進(jìn)行研究。

　　隨著人工智能技術(shù)的成熟，智能LED數(shù)字化技術(shù)會(huì)不斷成熟，希望能做點(diǎn)力所及的小事。

　　我真誠希望能光學(xué)方面的專家給予我們指導(dǎo)，有機(jī)會(huì)也可進(jìn)一步合作。

　　智能LED植物照明作為L(zhǎng)ED專業(yè)化細(xì)分的一個(gè)領(lǐng)域，涉及了光物理學(xué)、光生物學(xué)、農(nóng)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科，需要企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)、政府相關(guān)部門協(xié)同才能更好發(fā)展。

　　拋磚引玉，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能LED植物照明，路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。

　　Q&A

　　Q：有朋友希望了解一下關(guān)于各種照度色溫顏色與對(duì)植物的影響的，能否也就這個(gè)方面介紹一下呢?光譜計(jì)量方面，您那邊有涉及么?尤其是對(duì)于光譜的強(qiáng)度按照顏色或者是分布計(jì)量，空間計(jì)量方面有研究嗎?

　　A：不同植物或者是同一植物的不同生長(zhǎng)周期應(yīng)該都有區(qū)別，但需根據(jù)實(shí)際植物的特性而定，華農(nóng)劉厚誠教授在這方面做了深入的研究，劉教授很有發(fā)言權(quán)。

　　對(duì)于植物的生長(zhǎng)而言，光譜的成分和強(qiáng)度與植物生長(zhǎng)中的葉綠色，葉黃素等有很大的關(guān)系，這些關(guān)系的定量化，對(duì)于燈具的設(shè)計(jì)和布置有很重要的意義。

　　Q：又有群友提問，比如白菜生長(zhǎng)周期30天，能否利用LED光縮短到10?

　　A：適當(dāng)縮短應(yīng)該可以，把溫濕度提高，加大肥力，延長(zhǎng)光照，需要多環(huán)境因子共同作用，但不能違背植物生長(zhǎng)的基本規(guī)律啊。如人一樣，不能吃太飽，不能長(zhǎng)時(shí)間不睡覺。