等了六十年!植物灯终于改变了农业种植史

2019-06-18 09:58:59
易天物联
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摘要:植物灯只有配上超远距离、超多节点的智能控制技术,才能大范围工业化应用,写进农业新的“九字宪法”,变革千百年来缓慢演进的农业种植技术,这已经足够改变历史。
植物补光灯处境一直很尴尬,并非植物灯没有作用,而是用起来很麻烦。

不同的植物,不同的生长阶段,不同的自然光照条件,不同的收获需求,要求的光谱和补光时间不同。这跟摄影技术一样,快门、感光度、光圈大小组合不同,照片效果就不同。

植物灯最佳的应用场景是植物工厂和种植大棚。而在这种大面积的应用场景,植物种类多,需要的植物灯数量多,靠红外遥控器人工定时、调节光谱明显不行。


一亩地大棚,需要20到40盏植物灯,十亩地,200到400盏灯,就算只种同一种植物,生长期一样,每天补光两次,你能背着一麻袋遥控器满山遍野去摁?一旦种植的植物种类发生变化、外界自然光照条件发生变化,靠人工调整光谱,人工定时,能保证不出错?能不麻烦?想想就不用植物灯了。
植物灯补光本身是一种精确度很高的技术活,靠人工拉闸,人工按遥控器难以精准,且成本极高。越不精准,用户就越以为植物灯没有效果。
对植物灯生产厂家来说,销售单个植物灯没有多大利润,没有利润就没有生产动力。
正是由于以上原因,本该引发农业种植技术革命的植物灯,却陷入叫好不叫座的尴尬境地。
用Wi-Fi和ZigBee通信方式做控制,有效距离不超过两百米,ZigBee过了百米信号急剧衰减,信息丢包严重,失去控制。Wi-Fi节点数顶多百十个,ZigBee节点多,但丢包和短距离的固有顽疾使其只能充当玩具花瓶。
植物灯要赚钱,必然是大场景,Wi-Fi和ZigBee属于近场通信,在大场景下这哥俩表错情会错意,无能为力。
4G网卡和NB-IoT卡能干这活,但必须走公网,附近要有电信基站,一旦公网信号中断,脱离公网,一切都会失控。重点是,4G和NB-IoT费用太贵,就算一个节点一年费用10块钱,十亩地植物照明控制也要几千块电信费用,何况目前最便宜的NB-IoT卡,年租是20多块钱。
专门解决户外物联网这一空白的MeshSig技术应运而生。MeshSig技术标准包含射频芯片、嵌入式操作系统、低功耗微处理器、控制器模组、电源信号调制解调、网关等等,并特别为植物灯、户外照明应用场景设计了专属的通信协议。


一个巴掌大小几百块钱的MeshSig网关(可以视为路由器、集中信号收发器),直径5公里,3万7千亩地,6万个节点灯具精确控制,换根天线,直径8公里,9万亩地全覆盖。想要更远?25公里,50公里版本都有。
使用MeshSig通信技术的网关可以脱离公网使用局域网方式控制。由于通信芯片设计了自动调频、扩频机制,可以判断信号质量实时自动调整发射频率,所以信号穿透性和抗干扰性极强。
使用MeshSig技术的终端控制器,内嵌MCU、微型操作系统和存储器,就算网关信号中断,终端控制器异常断电重启,其定时开关、调光调色的原有任务也会继续执行,不受影响。最新版本还带有电量计量器,每盏灯每天耗电量精确到小数后两位。不同于Wi-Fi和ZigBee终端控制器,运行MeshSig协议栈的MCU资源丰富,远非前两者可比,计算能力澎湃,包含节点与节点(M2M,机器对机器)脱离网关中转的自主对话机制。
目前针对大功率植物灯的MeshSig终端控制器,已经做到一张名片大小,一百块出头的成本,只要灯珠和电源支持调光调色,接上线就能用。


除了LED植物灯,HID植物灯使用MeshSig技术,也能实现定时开关、自由分组控制,根据光感自动补光,解决了使用RS485控制方式不能随时分组和布线的麻烦。
我们做出植物灯APP和微信与电脑端软件,能根据自然光照度、不同植物、不同生长阶段、不同收获需求智能调整植物灯进行补光,中文简体、繁体、英语自由切换,并且完全免费使用。智能图像识别功能已经在内测中,植物病虫害、杂草种类拍照即可识别,并给出专家建议。
已经采用这一技术的植物灯厂商马上尝到了甜头,过去形同鸡肋的植物灯,配上智能控制器后供不应求,内蒙、山西、山东、安徽、以色列、北美、欧洲订单一个接一个,个别地区还能据此拿到不菲的农业科研创新补贴。北京大学的科研院所也批量使用了这种智能控制器软硬件,参观视察的领导和同行络绎不绝。原本只能卖几百块的灯,加上一百多块钱的控制器,就能卖到一两千,谁不乐意?
2017年香港秋季灯饰展上,加装了MeshSig技术的植物灯展位被客户围得水泄不通,而普通植物灯展位门可罗雀。

1954年9月,毛泽东主席根据前人经验,总结出农业“八字宪法”,土、肥、水、种、密、保、管、工,现在看来应该加上“光”。
历史上,食谱中豆子的地位很尴尬,尽管营养丰富,但吃的时候费劲,吃几颗就胀气。直到豆浆遇见卤水,金风玉露一相逢,才成就了它的辉煌。
同样,植物灯只有配上超远距离、超多节点的智能控制技术,才能大范围工业化应用,写进农业新的“九字宪法”,变革千百年来缓慢演进的农业种植技术,这已经足够改变历史。

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