最近聽喜馬拉雅的“吳曉波頻道”，IBM副總裁與曉波同學談起了物聯網技術在酒莊的應用。有意思的是，最近還看到作為高性能模擬技術提供商的ADI居然去參加了一場農業產業展覽會，而ADI的工程師還在過去兩年時不時會發布博客分享該公司在“番茄互聯網”上探索成果。中國作為農業大國，同時也是農業非常落后的國家，作為技術工作者，如何在農業上借助科技化實現“彎道超車”？科技巨頭在農業智能科技上的探索，一樣也是中國農業發展的未來。

IBM研究院曾在Gallo Winery酒莊實施科學智能化改造，將灌溉、土壤和氣象數據與衛星圖像和其他傳感器的數據結合起來，預測獲得最佳葡萄產量和頂尖葡萄品質所需的具體灌溉方法。ADI的番茄物聯網也是實現類似的目標——ADI公司將硬件解決方案與基于云的物聯網應用集成在一起，開發了一個能夠端到端訪問、輕松使用的完整解決方案，利用可靠精確的傳感器為農場主提供可靠精確的信息，通過云集成通信讓農場主能夠隨時隨地掌握番茄的種植情況。

ADI在愛爾蘭全國農耕競賽（National Ploughing Championship）展會上的展示。

ADI參加農耕展背后的作物連接“黑科技”

幾個月前，ADI公司作為參展商參加了一個似乎與高科技不搭界的展會——愛爾蘭全國農耕競賽（National Ploughing Championship）展示會，并展出了用于農業智能監測的平臺及demo，幫助農場主解決作物連接的問題。“作物連接代表了ADI公司對智能農業的愿景，我們在這里推出的系統是面向美國和歐洲農業市場的無線環境監控解決方案。” ADI公司物聯網平臺部門的應用工程師Cherl Dougage在展會現場表示。這種環境監測解決方案能有效提供及時可行的信息，讓種植者能夠更好地利用自然資源，并更好地預測作物生長周期。

ADI公司物聯網平臺部門的應用工程師Cherl Dougage在展會現場講解。

該系統包括一組無線傳感器節點，一臺網關設備以及ADI Connect云平臺。每個無線傳感器節點都帶有微控制器ADuCM3029（基于超低功耗Cortex M3），以及ADF7030-1低功耗sub-GHz無線電，還有一套傳感器用于測量溫度、濕度、環境光照和方向。該器件每15分鐘喚醒一次，收集傳感器數據。

將數據存儲在本地，每天喚醒一次，將完整數據集傳輸到網關設備，通過這種方式，充分利用了ADuCM3029的超低休眠電流（750nA），以及無線電的超低休眠電流（10nA）。“這類應用的低功耗特性非常關鍵，農場主可不希望總是要擔心更換電池的問題。我們的系統可以輕松部署在農場中，現場部署可采用電池供電，一次可工作10年以上。輕松部署50個節點并連接到單個網關，相互間距半英里。” Dougage指出。

都帶有微控制器ADuCM3029以及ADF7030-1低功耗sub-GHz無線電的無線傳感器節點。

物聯網在農業的應用——“番茄互聯網”

當我們去超市挑選瓜果蔬菜的時候，我們常依靠視覺、嗅覺和觸覺，通過主觀“測試”選擇，事實上很多時候當你辛苦烹飪出來卻結果發現，味道簡直糟糕透頂。如果有一種東西可以把有關味道的信息全都告訴你，豈不是更好？

ADI就嘗試利用自己的技術來解決這個傳統的難題，并從番茄入手。ADI利用其在檢測、測量、轉換方面的專業技術，以及對物聯網生態系統的深入研究，構建了完整的從傳感器到云端的解決方案，讓農場主能夠在整個種植周期內做出更好的決策，最終改善番茄的品質，提高經濟效益和環境成效。

ADI工程師與當地的農場主面對面交流，更深入地了解番茄種植藝術；探討番茄的理想口感、外形、氣味、甜度、酸度和番茄紅素含量；傾聽農場主在最大限度地提高番茄產量方面所面臨的挑戰。“基于這些深入了解，我們開發了基于平臺的檢測、處理和通信解決方案，能夠精確地測量環境數據，如：濕度、溫度和環境光照條件等，這對于培育出極品番茄起著至關重要的作用。”Dougage表示。

前面Dougage提到的展示原型其實是在馬薩諸塞農場上部署的早期原型，當初專用于西紅柿種植，但實際上該系統的設計適用于任何作物，但ADI將此系統顯著改進并用于西紅柿種植，成就了業界很多工程師熟悉的“番茄互聯網”。

網關端的屏幕顯示作物現場的關鍵信息數據。

這個原型連接到一部充當網關設備的iPad，使用低功耗藍牙技術收集一套傳感器數據，每隔30秒就將這些數據傳送至iPad。這部iPad連接到互聯網，并將數據傳輸到ADI Connect云平臺。在計算機屏幕上可以看到結果——計算的合成結果，特別是蒸氣壓差，它代表非常潮濕、完全飽和的空氣與作物周邊實際空氣之間的區別。農場主可以了解隨著蒸氣壓差減小，空氣會變得更加潮濕；如果蒸氣壓差太低，植物的葉子可能腐爛，這會對植物健康構成威脅；生長度值是代表植物成熟程度的合成值，幫助種植者了解何時可以收割作物。

利用此解決方案監控番茄的生長環境，并為番茄農場主提供實時的生長條件和趨勢信息（從農場獲取傳感器信息，將該內容傳輸到云應用程序，然后通過手持設備將詳細的信息傳回給農場主）。這個解決方案能提供精確且24小時監測數據，隨時監控影響環境的指標，這些環境因素會影響番茄質量、味道、產量、致病的可能性。這些都是來自番茄藤的一手數據，通過無線方式發送，并儲存在云端。利用這些數據，農場主能夠采取干預措施，例如調整澆水量、對土壤進行改良甚至決定理想的收割時間，從而提高收成和改進風味。

“萬能傳感”時代的農業走向智能化

分析ADI這套農業智能監測的平臺化方案，可以做出如下總結：得益于可靠且精確的傳感器，該解決方案能夠長期暴露于環境中為農場主提供可靠的信息；得益于高度可靠的低功耗處理，它能夠持續工作若干季度而無需更換電池；通過云集成通信讓農場主能夠隨時隨地掌握番茄的種植情況；利用ADI的精確傳感數據并基于ThingWorx構建的應用能夠幫助農場主更好地理解和實施改進。

ADI將當前的時代叫做“萬能傳感”的時代，認為傳感是做最重要的數據和信息的采集，這是接下來所有智能設備做計算處理的前提，有了數據才可以做智能化、數字化。這種趨勢已經在消費電子、工業物聯網以及無人駕駛汽車等廣泛的應用中開始普及，農業現代化無疑會成為科技應用的新一波試驗田。