聯合國公布的《2020年世界糧食安全和營養狀況報告》,再次為各國敲響警鐘。報告顯示,新 冠 肺 炎 疫  情可能導致全球饑餓人數在2020年大幅增加。今年將新增1.3億名饑餓人口,全世界將有6.9億人處于饑餓狀態。世界瀕臨至少50年來最嚴重的糧食危機。

　　更嚴峻的是,在人口不斷增長的趨勢下,全球可用耕地已所剩無幾。這也意味著,必須要有全新的種植方式,讓原本無法耕種的地區也能生產糧食,只有這樣才能滿足世界人口需求。

　　比如在中東地區,人們正在用全新的方式來種植作物。

　　在阿聯酋,年均降雨量不到100毫米,夏季平均氣溫45℃。首都阿布扎比85%土地“荒漠化”,農林業和畜牧業總產值僅占國內生產總值的2.4%,就連糧食,80%都要依賴進口。農產品供應鏈斷了,還怎么飽口福?為了實現生鮮農產品自給自足,阿聯酋人在荒漠中展開了轟轟烈烈的大生產運動。

　　近期,美國農業科技創新公司AeroFarms宣布,將在阿布扎比打造8200平方米全球最大的室內垂直農場。戴爾科技集團作為AeroFarms最信任的合作伙伴,在其中扮演著不可或缺的角色。

　　荒漠種蔬果的奇跡背后,是可控環境農業技術,也叫室內垂直農場。相比傳統種植方式,室內垂直農場不怕惡劣天氣,無需除草劑殺蟲劑,杜絕土壤重金屬污染,還可以節省大量的水,縮短了收獲周期。

　　除了高單位面積產量與低資源消耗之外,由于環境可以控制,室內垂直農場一年365天都可以產出作物。垂直農場得以實現并在全球范圍內快速覆蓋,得益于創新科技水平的不斷提升,以及邊緣計算的力量。

　　5G和物聯網在農業行業中的快速落地,讓終端數量以指數級增長,而云計算并不能完全實時/近實時的實現數據收集、處理與反饋,從而導致設備和用戶訪問的延遲甚至中斷。

　　借助邊緣計算解決方案,可以幫助增強數據處理能力,使數據處理發生在離數據源最近的地方,與此同時,加強了海量物聯網終端設備的自治處理能力,很多任務可以就地解決,無需上傳云端,節省了大量傳輸、運算、儲存等成本,使得整體計算效率得到提高,從而更有利于業務用戶從海量數據中實時獲得深度分析結果。

　　未來,邊緣計算

　　如何為農業更好賦能?

　　除了垂直農場,邊緣計算在農業現代化方面還有視覺處理、環境監控和自動化管理這三個主要的應用場景。

　　視覺處理

　　在現代化農業中,數據的采集及應用將決定著后期規劃和決策運營。以AR/VR/RPA為代表的視覺技術,讓基于視覺處理的收割、除草、殺蟲等操作,避免了大量繁瑣的上傳處理工作,能夠直接在現場進行繁復圖形的訪問及分析。

　　尤其在面對大規模地理位置偏遠的農田時,遠程操控和信息收集可能會受到帶寬和網絡連接的影響,借助邊緣計算無需昂貴的光纖,就可實現高效的視覺處理和本地數據處理。

　　在這方面應用最為廣泛的領域是連接現場服務,即無論是管理者還是消費者,都可以借助視覺技術和邊緣計算對農作物的全生命周期進行實時追蹤。

　　例如:借助邊緣計算技術,利用計算機視覺算法將無人機圖像拼接成全景圖像,對無人機和攝像機的圖像執行機器學習,并且還能夠脫機運行,將數據同步到云端,以便管理者或消費者可以遠程實時地訪問農作物的相關數據和圖像。

　　環境監控

　　物聯網和5G的快速發展,使現代化農場中的終端數量,從幾個偶然放置的傳感器激增到數千個連接設備,從監測土壤、天氣、濕度、溫度條件到酸度和pH值等方面都實現了實時的數據收集及測量。邊緣計算允許在更靠近設備源的地方,生成、收集以及處理數據,以更高效地將這些數據轉換為業務價值。

　　例如:在邊緣計算的架構上,利用無人機技術、遙感檢測技術、圖像識別技術對農田進行檢測,發現病蟲害位置、等級,并根據檢測結果執行植保作業。借助邊緣計算,不用經過云端處理,直接在監測機飛行業務中實時生成病蟲害監測圖,極大地提高了監測效率。

　　自動化管理

　　現代化農場在向精準農業轉型的過程中對自動化管理的需求越來越大。通過部署邊緣計算和自動化系統,借助自動機器人或智能設備,可實現土壤的智能澆灌、溫度和照明智能調節、肥料智能調配等。

　　當與現代化農場現有的各種遠程監控應用程序和軟件結合使用時,自動化管理可以成為農業管理的有力工具,可真正實現一個人就可管理整個農場。

　　例如:自動除草機器人,能精確識別各種農作物及雜草,它在田里走上一圈,雜草基本被除光,節省了大量的人力物力;自動摘果機器人,有著無比靈巧的雙手,對于那些嬌嫩的水果毫發不傷的摘下來,而且比人工快上許多,可以頂10個工人,你只需把它充滿電就行。

　　戴爾攜手AeroFarms

　　加速垂直農場在全球布局

　　緩解糧食危機

　　AeroFarms公司成立于2004年,被稱為世界上最大的“垂直農場”。與很多傳統的智慧農業公司不同,AeroFarms是利用科學和工程技術重新定義農業的技術公司。

　　AeroFarms不僅收獲植物,它還致力于收集數據,借此了解生物、環境和技術之間的共生關系,提高運營績效,進而改變農業的水、耕地使用效率,更好地養活這個星球。

　　而這一偉大愿景的實現,離不開邊緣計算的支持,幫助AeroFarms更準確地追蹤數據的整個生命周期,并加速數據價值向業務價值轉換。

　　戴爾科技集團作為AeroFarms最信任的合作伙伴,在其垂直農場的建設和發展過程中扮演著不可或缺的角色。戴爾為AeroFarms量身定制的計算、網絡和存儲解決方案,為其開創并延續垂直農業之路奠定了堅實基礎。

　　在邊緣端,AeroFarms利用戴爾邊緣網關,收集種植、發芽、生長、收獲和包裝等每個不同階段的數據,由此改進從種子到包裝的跟蹤。EdgeGateway 3001部署在室內農場的極端條件下,可以無線形式跟蹤不斷增長的環境數據。

　　在實時質量控制環節,帶有集成結構光掃描儀的特殊相機將數據發送到戴爾EdgeGateway,后者可為每個生長托盤創建3D拓撲圖像。當檢測到異常時,網關會向在農場中攜帶戴爾Latitude堅固型設備的操作員發送警報。

　　所有數據通過戴爾邊緣網關上傳到本地核心系統,實現了對所有植物的遠程實時監控,一旦出現任何異常,都能夠及時采取相應措施。并且,IT核心系統在集成了各種類型數據源(包括環境數據、質量數據、機器數據等)的同時,其強大的計算能力,能夠以更低的延遲對所有數據進行經濟高效的大規模處理和分析,從而實現更深入的洞察力。

　　AeroFarms利用戴爾易安信存儲,對持續壯大的歷史數據進行分層存儲,通過將不斷收集的新數據與歷史數據進行對比,在優化產品生產流程,提高產品生產管理效率的同時,還能夠通過數據分析持續改進產品質量,包括植物的口感、質地、顏色、營養和產量等。

　　AeroFarms的核心系統還利用戴爾易安信針對機器學習的就緒解決方案,以提升其機器學習的能力。通過機器學習,AeroFarms能夠改善自動分析相關流程,幫助公司的科學家識別圖像中的模式和不斷增加的系統生成數據,從而支持更復雜的決策。

　　戴爾科技利用自己強大的“邊緣端”力量和完整的產品與服務組合,幫助AeroFarms走出了完全不同的垂直農業之路。

　　AeroFarms的成功實踐為未來農業發展提供了參考,邊緣計算與農業結合,解決了實際問題的同時也使人與自然相處更加和諧,有利于人類社會可持續發展。其實,不僅僅是農業,邊緣計算的觸角已經延伸到各個領域,引發全行業的深刻變革。

　　文章源自戴爾易安信解決方案