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云洋数据,为蔬菜大棚装上「大脑」

农世界网 2020-08-29 来源:农世界网

云洋数据在淄博合作的数字化大棚

“我们做的事其实是种植生产过程的标准化,可以说我们就是致力于制定设施农业生产标准的企业。”赵洪啟是云洋数据的创始人,他所创办的这家公司聚焦在以大棚为代表的设施农业,通过为其提供软硬件技术解决方案,即通过智能硬件和软件操作系统来实现蔬果菜设施种植的全流程数字化。

建立设施农业生产种植标准正是种植端提升农产品品质的关键。特别是近年来伴随着消费市场的变化,下游生鲜零售商们对农产品质量的要求越来越高,它们的品控需求倒逼着上游对种植过程中的药肥用量、田间管理模式往更精细化的方向转变。

这个过程既需要农民更新种植理念,更需要农业科技的支持。由于农村劳动力老龄化日趋严重、传统种植经验过于粗放等结构性原因,农业科技信息化技术的介入显得越来越重要。它能从根本上帮助上游提高种植、管理效率,降低人力成本。

赵洪啟看中的正是这个改革过程中留给农业科技信息化技术的机会。“在设施农业这块,只要我们能站进去就跑不了了。我们现在所积累的数据是最核心的东西,这里面谁做得早谁就最有优势。”

  通信思维切入农业的现代化改造

“我是做通信出身的,所以我关注的就是怎么把种植过程中生理性的指标数据真实检测呈现出来,帮助农民提高种植效率和质量。”在创办云洋数据之前,赵洪啟是华为负责路由器相关产品的研发工程师。早在2010年,他还在华为时就注意到了设施大棚的改造空间。

那年春节,赵洪啟在潍坊老家从朋友口中得知,大棚存在着几个痛点——

其中两个是顶部的放风设备与卷帘机设备无法远程机械操控,这导致它的开关完全依靠人工,其过程耗时耗力。这个装置在大棚中恰恰又非常重要,农民通过开关这个卷帘机来调节棚内温度,提高作物产量。

为了解决这个难题,赵洪啟对朋友的大棚进行了改造,利用物联网装置实现了对卷帘机的远程操作。

这个经历让赵洪啟意识到了农业物联网领域的创业机会。过去10年正是国内物联网、移动互联网高速发展的10年。“这是当时我创业的最大机会更是解决设施生产种植痛点的契机,随着大数据、云计算、边缘计算、AI、区块链等技术的发展,我们慢慢有了机会更深入地将信息化通信技术与物联网技术融合到农业领域中去。”

2013年,赵洪啟在离开华为后的第二年创立了云洋数据。经过这几年的积累,公司的产品形态已经从早期对大棚内的设备进行物联网化改造,过渡到了如今能够覆盖环境监测、种植管理等种植全过程的软硬件产品矩阵。

走进云洋数据合作的数字化大棚,抽象的数字农业方案被具体化为了棚内的各类传感器和控制器等智能硬件设备以及匹配作物的种植模型体系。

其中有用于实时监控棚内环境的高清摄像头,它们能清晰拍摄到棚内飞虫及植物叶片上的情况;棚内田间还装有用于采集温湿度、二氧化碳浓度、土壤PH值等系列环境数据的各类传感器设备。这些被采集的数据通过专门的App实时同步给农民。依据这些数据,农民可以结合自己的经验进一步做出田间管理的决策。

除此之外,云洋数据也对大棚的基础设施做了智能化改造。其中既有智能放风机、智能卷帘机,也有智能水肥一体机及智能雾化一体机等一系列物联网设备。它们配合实时变化的环境数据,在农民的远程操作下作业。这样一来就提高了大棚种植管理的精确度和效率。

如今云洋数据这套打磨了4年的产品,已经迭代得相对成熟。它主要切入的农产品类别是黄瓜、茄子、辣椒等茄果类蔬菜。赵洪啟说,这么选择的原因是大棚本身环境相对封闭,更容易控制,而茄果类农产品“易储存和易运输,同时生值的比较多一些,最关键的一点是经济价值比较高”。

目前这套数字化方案能够帮助农民降低30%的农资品消耗,减少40%的人工成本投入,并帮助农民增加15%~20%的收益。

走到今天这一步并不是一蹴而就的,它背后是云洋数据此前在田间地头的数据积累。

由于国内的农业种植端长期缺乏数字化基础,云洋数据需要从无到有的建立数据模型。在建模过程中,什么样的数据需要被检测到,并建立相应的数据指标、指标范围应该如何设计等都需要大量的实践经验。

棚内安装的传感器设备

数据模型的打磨离不开与经验丰富的农民合作。也正因如此,过去四年与云洋数据交流密切的老客户,已经发展成为了产品迭代的重要力量。在老客户的建议下他们在系统里新增了土壤PH值的监测指标。“我们做的就是把一切经验转变成数据,数据成为数字才有价值么,农民其实是相当有智慧的。”赵洪啟说道。

在采访中,他还举了一个治理红蜘蛛虫害的例子,来解释云洋数据如何将民间经验进行数字化转化的。

这类昆虫本身喜高温干燥,此前已有农民想出通过向叶片喷水的方式来除害。但人工喷洒往往需要投入人力和更多时间。于是,在传统方案基础之上,云洋数据利用智能雾化一体机来解决了这类问题。

当大棚内的摄像头捕捉到了红蜘蛛虫害后,农民可以选择启动智能雾化一体机来迅速改变棚内的温湿度。如此一来红蜘蛛也容易被消灭。比起传统的办法,它更高效。

实现这一切的核心是要建立一套数字化的标准体系,数据是其中最基础的要素。

它恰恰也是当下国内农业所缺乏的。无论是农民还是农资公司,他们虽积累有深厚的种植经验,但缺乏将经验转化为数据的能力。没有数字化能力,便无法从根本上转变当下农产品品控难的问题。

  帮助农资供应链实现数字化管理

这同时也是上游的农资公司们迫切希望解决的难点。

台州市农资股份有限公司的董事长陶维康,此前在接受我们采访中就曾总结认为,要从根源上解决农产品的品控难题,必须深入上游种植端的改造。它不是单靠流通环节就能解决的问题。

在他看来,整个农业产业的供应链除了下游对接销售市场的流通供应链外,还有一条是在上游服务于种植端的农资供应链。“农资是标准化的工业品。下游往往把农产品称为非标品,这是因为我们在上游还没有建标,并不是说农产品一定是非标品,但没建标准的一定是非标品。”

正因如此,多年来各地的农资公司通过种植标准的技术输出,在各自服务的区域市场积累了庞大的客户群体。与农民的深度合作关系,让农资公司们成为推动农产品标准化进程中的重要利益方之一。

但随着农资公司所服务的市场规模进一步扩张,它们的管理成本也随之增高。在信息化管理程度相对低的情况下,这些公司往往依靠人来把控质量,监督农民按照标准进行种植管理。

受困于管理效率的问题,早有农资公司启动了数字化转型。与云洋数据合作的山东思远农业就是其中一家。

这家创办于2003年在淄博创办的农资服务商,2015年就启动了数字化转型。它与中国的农业信息化专家赵春江院士合作,研发了思远农业的第一代帮助农民远程了解大棚信息的App——农保姆。

思远农业公司实验棚外展示的临淄区农业数据信息

由于在实践过程中,产品落地遇到诸多难题,于是思远农业开始云洋数据合作,对App做了进一步的升级调整。“我们合作后,在软件、硬件及园区整个体系的数字化管理方面做了很多尝试。我们还能帮他们做进一步的数据分析——即在什么样的环境指标下,所合作的大棚适种植什么样的品种等。”赵洪啟说道。

在他看来,传统农资公司大多是靠销售农药、肥料成长起来的公司,它们服务生产的能力远低于国外发达国家的农资公司。“像国外的服务商,它们会根据农民耕种的土壤、所在地气候条件等各方面综合因素考量来提供种子,每一粒种子的种植深度都不一样的,那才叫真正的服务,而国内的农资公司还达不到那个水平。”

伴随着市场对农产品质量要求的提高,农资公司也更有动力与技术公司合作。“我们是给他们赋能的,不是跟他们抢饭碗的。”赵洪啟所指的“赋能”正是将农资公司的技术标准进行数字化转化的过程。

“我们通过物联网设备收集到的基础数据是最核心的,因为它不可篡改,而人为的数据录入是可以作假的。”在赵洪啟看来,数据是建立标准的起点,它同时也是云洋数据的设备下一步规模化推广的关键。“从黑龙江一直到南方,设施蔬菜面积数千万亩,要怎么去服务?实际上要靠数据建立起来的标准去管理。”

在产品打磨逐步成熟之后,今年云洋数据加快了市场扩张的节奏。在此过程中,它加强了与各地农资公司的合作。

相比单个的农民客户,与农资公司合作更能带来规模效应。例如,此次与淄博农资龙头企业思远农业的合作后,云洋数据既能快速获得客户,同时也能接触到更复杂的服务场景。如今,它不仅面向农民为其提供大棚的数字化解决方案;同时也为农资公司管理的大型园区提供SAAS服务。

“园区那边会涉及到融资、人员管理、种植的联动管理等各个层面。从这个角度来看,其实国内还没有出现一个比较好的农场管理软件。这也是将来我们会投入更大精力去做的一件事。”赵洪啟介绍道。

作为思远农业的深度合作方,云洋数据还参与了前者的现代农业产业园项目。思远农业的党支部书记及业务副总高涛告诉我们,他们目前承接了临淄区省级现代农业产业园项目。这是山东省现代农业产业园项目的一个重要组成部分,它由政府与企业共同投资,总计1.5亿,包括了大田、设施蔬菜、种苗、深加工和冷链物流五个主体。

“我们作为其中的设施蔬菜主体,承担了产业园接近二分之一的项目,因为设施蔬菜是现代农业产业园的重中之重。”高涛说。其中“数字化公共服务平台”就是思远农业目前重点打造的项目之一。云洋数据为这个平台提供数据能力支持。

在云洋数据潍坊分公司的一楼,墙面上挂着一块大屏幕,上面实时展示着这个产业园里的数据信息。其中既有区内所有已经进行数字化改造的大棚数据信息,也包括了区内各乡镇的耕地资源占比情况、不同品类的蔬菜占比、各品种的年均交易价格趋势图等要素。

这样的合作项目,让云洋数据积累道更多层面的数据。赵洪啟认为它们最终能帮助公司沉淀出更多具有标准化价值的数据模型。

在他的设想里,未来云洋数据所提供的解决方案应该像一个指导大棚种植的“大脑操作系统”,棚内所有的智能硬件设备以采集的数据为指导,“就像咱们人体一样,各个器官通过血液被连接起来。”我们的专家建议指导决策系统再依据这些数据建立栽培、病虫害、植保等模型,为农民提出各类针对性决策建议。

  农业发展转型期的机遇

事实上,云洋数据所代表的是当下解决农业发展困境的解决方案之一——在农产品消耗量与日俱增,环境负担压力越来越大的前提下,利用技术手段来提高产量和种植效率,同时最大限度地降低对环境的消耗。

目前这家公司所服务的设施农业本身,就代表了一种符合以上目的的集约化生产模式。自从上世纪末,寿光市三元朱村党支部书记王乐义研发出冬暖式蔬菜大棚以来,他彻底改变了北方冬季不能规模化种植蔬菜的历史。

在短短30年时间里,设施农业在中国的种植面积已经超过6000万亩。在这个过程中山东省发展成为全国的蔬菜供应量最大的省,它的设施蔬菜种植面积占全国总面积的四分之一。

然而相较于荷兰、以色列等设施农业发展水平较高的国家,中国无论是在产出还是效率上的远低于这些国家。

“在荷兰,每平米大棚的西红柿产量能达到120斤左右,而我们国家很多地方只有36公斤左右。”赵洪啟感叹道。这中间的落差是多方因素造成的,但最核心的原因仍然在于国内设施农业的信息化程度低。

如今外部环境快速变化,正迫使国内农业对现代化转型的诉求越来越迫切。

近段时间,农业农村部围绕种植端的新政策不断,其中就涉及到了设施农业相关的投入。前不久首部关于乡村产业的全面规划《全国乡村产业发展规划(2020-2025年)》公布,其中现代农业产业园的打造成为规划中布局乡村全产业链中的重要一环。

从趋势上看,围绕种植端的数字化改造会变得更加重要,它被视为农业现代化过程中的一个突破口。

一方面是在消费市场端,零售商们越来越需要品质稳定、安全的农产品供应,自下而上建立农产品标准的意识逐渐增强;另一方面,中国农村劳动人口的老龄化趋势日渐显著,这同时也迫使各地的种植大户们不得不考量利用新的技术手段来提高效率、减少人力投入。

在满足这些新需求过程中,传统农资公司存在着先天的能力缺陷,这就给了像云洋数据这类新兴的技术公司进入的机会。

相较于其他产业,对农业的改造仍然艰难且缓慢的。因为从实际情况来看,中国的设施农业的现代化转型仍然面临诸多困难,这些障碍中既有客观因素也有主观原因。

客观上,国内设施农业的基础建设中仍然有部分环节标准化程度低,它导致一些硬件设备物联网改造难。此前激发赵洪啟创业的放风卷帘机就是其中一个典型例子。

到现在为止,他都没有想到将这项技术复制推广到所有大棚的办法。“到今天,每年潍坊还会出现大棚卷帘绞死人的事情。别看卷帘机关得过程缓慢,但它的力道非常大,一旦不小心卷进去了,就出不来了。”

这项技术无法复制最核心的原因就在于大棚的建设标准不统一。目前国内大棚内使用的电压标准各不相同,“以前的大棚电压不稳,380伏、220伏的都有,这其实就是因为国内的大棚在设计之初没有标准。“

对比国外的大棚制造工艺,中国仍然存在着巨大的差距。赵洪啟介绍道,国外大棚的设计标准会详细到仰角、偏向等各类具体的细节数据。这些细节有助于设施大棚的物联网改造。中国早期的大棚恰恰是缺乏这些标准化的数据,才导致在类似放风卷帘机的物联网控制方案上,赵洪啟很难给出一个标准化的方案。

目前国内流行的冬暖式蔬菜大棚建设成本在60万到160万,而它的使用寿命平均约25年。这决定了大棚的更换成本高,农民不会轻易重建大棚。短期来看,云洋数据碰到的大量客户仍然采用老式大棚,这在一定程度上也会影响其解决方案的实际效果。

另一方面,农民自身的局限性也阻碍了新技术的推广。由于国内农民的老龄化严重,文化素质偏低,他们对新鲜事物的接受能力也相对滞后,加之国内耕地资源分散,种植不集中,这导致新技术方案在落地过程中的沟通成本高、效率低。

高涛便向我们介绍道,在他们服务的客户中,最难对付的是有十几年传统种植经验的老农民。“他们会觉得自己有经验,当我们提供的方案跟他的经验有冲突时,就不会按照我们的要求去种植。”

例如,此前他们在向客户推广云洋数据的数字化解决方案时,就涉及到喷灌系统安装位置的分歧。一些有传统经验的农民习惯安在大棚的两头,而不是中间,“但其实安装在中间,喷灌的效果才会更均匀,种植效果实际更好。”高涛说道。

解决这些问题需要时间。这同时也凸显了传统农资公司在新技术推广层面上的积极价值。高涛介绍道,“只有后期当他看到别人用我们的方案效果确实比自己的好,收益更多时,他才会改。”在农业这个传统行业,口口相传的传播效果仍然非常有效。

目前思远农业除了自己的技术员之外,它还在地方服务站培养当地村民做兼职站长,负责推广思远农业的设备、农资产品。这些站长自己通过思远农业提供的方案带来收益后,也能带动村里其他农民购买思远农业的产品,“我们一些能力强的站长,一年靠推广提成就能赚十几万。”

传统农资公司的下沉能力正是云洋数据在接下来市场扩张中所需要的能力。也因此,今年赵洪啟更看好与像思远农业这样,在数字化方面有改造共识的农资公司合作。

“我一直笃定我们做的设施农业数字化资源基础设施,其次是打通了产业链上游、下游,农资产生的数据价值的就在这个环节上。同时这仍然是一件需要长时间积累的事情。等8到10年之后,外界看云洋数据可能就会更清晰。”赵洪啟说道。来源:新商业情报NBT  作者:朱若淼

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