從“種子”到“番茄”：英特爾攜手合作伙伴共塑可持續(xù)農(nóng)業(yè)的未來

通過使用英特爾的技術(shù)，Nature Fresh Farms可以監(jiān)測農(nóng)產(chǎn)品從“種子”到“商品”的完整生長周期

生活中，很多事對大家來說都習(xí)以為常，比如走進(jìn)超市，選購一盒新鮮的草莓。

但是，由于氣候變化、供應(yīng)鏈復(fù)雜性，以及不斷攀升的成本，將新鮮農(nóng)產(chǎn)品送到消費(fèi)者手中的難度越來越大。每年有超過1萬億美元的易腐食品，直接從農(nóng)場被送往垃圾填埋場，大約等同于1300億頓餐食的量。而且這一數(shù)字仍在持續(xù)攀升。

農(nóng)作物從播種到貨架陳列，背后需要一系列的流程才能將美味的漿果送達(dá)到消費(fèi)者手中。一家名為Nature Fresh Farms^?的公司正密切關(guān)注著這其中的每一環(huán)節(jié)。

Nature Fresh Farm公司總部及其溫室占地約910畝，種植的農(nóng)產(chǎn)品包括甜椒、番茄、黃瓜、草莓等，每年零售總額高達(dá)3.25億英磅，約合人民幣30億元。

作為加拿大最大的獨(dú)立溫室農(nóng)產(chǎn)品種植商之一，Nature Fresh Farms全年種植農(nóng)作物并為消費(fèi)者提供新鮮的農(nóng)產(chǎn)品。他們是如何做到的呢？

得益于英特爾技術(shù)的支持，Nature Fresh Farms通過精準(zhǔn)的種植方法幫助種植者進(jìn)行實(shí)時(shí)決策，比如灌溉的頻率和量度，監(jiān)測作物的最佳新鮮度和收獲時(shí)機(jī)等，而這一切均基于傳感器、攝像頭、計(jì)算機(jī)和AI。

在英特爾技術(shù)的支持下，Nature Fresh Farms幫助種植者利用傳感器、攝像頭、計(jì)算機(jī)和AI進(jìn)行實(shí)時(shí)決策

健康產(chǎn)品，綠色環(huán)境，負(fù)責(zé)任的企業(yè)

Nature Fresh Farms信息技術(shù)副總裁Keith Bradley巧妙地將植物的生長模式，看成是人類的成長模式?！皩τ谝粋€(gè)普通人，為了保持最佳狀態(tài)，他需要每天定時(shí)進(jìn)食三餐。植物的生長亦是如此，它們需要在特定的時(shí)間，以特定的方式獲得營養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)最佳生長?！?但是，與人類不同，植物無法直接表達(dá)它們的需求。因此，幫助其生長的關(guān)鍵在于觀察和解讀植物生長過程中的細(xì)微線索，以了解它們在任何特定時(shí)刻所需的條件。

Bradley強(qiáng)調(diào)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中一大挑戰(zhàn)是應(yīng)對氣候變化的不確定性。那么，Nature Fresh Farms是怎么解決這一問題的呢？他們通過部署超過2000個(gè)傳感器和攝像頭，實(shí)現(xiàn)了對每一株植物從播種到產(chǎn)品離開工廠的全程監(jiān)控。植物生長過程中的每一個(gè)細(xì)節(jié)，包括溫度、陽光照射、植物的大小和形態(tài)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)都被完整記錄下來。

這些海量數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的洞察，幫助種植者決定灌溉量等數(shù)據(jù)，在確保植物獲得最佳生長的同時(shí)，亦能通過節(jié)省水資源等節(jié)約成本。而這一切都離不開英特爾技術(shù)的支持。英特爾?至強(qiáng)?處理器提供了處理數(shù)據(jù)所需的計(jì)算能力，同時(shí)OpenVINO工具套件則利用至強(qiáng)處理器的內(nèi)置加速器進(jìn)行AI模型的高效推理。以往需要兩到三個(gè)小時(shí)才能完成的溫室數(shù)據(jù)收集、處理和分析工作，現(xiàn)在Nature Fresh Farms只需30分鐘即可完成。

Bradley表示，這項(xiàng)技術(shù)使農(nóng)場能夠“優(yōu)化整個(gè)生長周期，讓農(nóng)場能夠培育出從根部和基部都生長得更健康的植株，不僅大幅提升了產(chǎn)量，同時(shí)也讓農(nóng)產(chǎn)品的口感更加鮮美?！?/p>

AI讓每一個(gè)番茄都得到悉心關(guān)照

AI在Nature Fresh Farms的端到端解決方案中扮演著關(guān)鍵角色。

以番茄種植為例，當(dāng)番茄種子被播種時(shí)，傳感器便開始監(jiān)測植物的生長狀況，同時(shí)，利用OpenVINO優(yōu)化的AI算法能夠預(yù)測植物在任何特定時(shí)刻的多樣化需求。譬如，如果AI預(yù)測到天氣將出現(xiàn)顯著升溫，那么在一天中最熱的時(shí)段，其將會為植物提供定制化的灌溉。通過對環(huán)境的細(xì)心監(jiān)控，六周后，第一個(gè)番茄就會成熟。一旦AI驅(qū)動(dòng)的傳感器檢測到番茄的大小和顏色達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就會發(fā)送采收指令。

番茄采收后，迅速將它們送達(dá)商店貨架是保持其新鮮度和品質(zhì)的關(guān)鍵。在包裝時(shí)，無需人工手動(dòng)檢查，通過采用AI分揀系統(tǒng)分析農(nóng)產(chǎn)品圖像，即可評估其質(zhì)量并確保達(dá)到成熟標(biāo)準(zhǔn)。Nature Fresh Farms使用英特爾技術(shù)支持的系統(tǒng)，將預(yù)分揀和包裝的時(shí)間從45秒縮短到了8秒，并可在24到48小時(shí)內(nèi)將新鮮的農(nóng)產(chǎn)品送達(dá)雜貨店，遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于行業(yè)平均的四到十天。Bradley解釋說，Nature Fresh Farms的技術(shù)應(yīng)用“不僅確保了草莓等農(nóng)產(chǎn)品的美味，同時(shí)也確保了這些產(chǎn)品從采摘到享用的整個(gè)過程中都保持新鮮。我們需要確保這些農(nóng)產(chǎn)品在藤蔓上健康成長，這樣，當(dāng)它們從藤蔓上被摘下以后，吃起來也同樣健康和美味?！?/p>

對溫室環(huán)境進(jìn)行完全監(jiān)測的好處在于，種植者可以對作物播種到商店上架的全程進(jìn)行追溯，比如每一株植物的采摘者是誰，它生長在哪一排，所接受的水量和光照量等。一旦出現(xiàn)問題，種植者可以迅速定位至源頭，無需關(guān)閉整個(gè)農(nóng)場或召回整批農(nóng)產(chǎn)品。該優(yōu)化的流程得益于英特爾至強(qiáng)處理器提供的AI模型的高效推理能力，為溫室運(yùn)營提供了更快、更智能的洞察，并最終幫助農(nóng)場節(jié)省時(shí)間和成本。

用科技培育番茄

傳統(tǒng)上，農(nóng)業(yè)可能很難讓人聯(lián)想到科技。

Bradley表示，Nature Fresh Farms的創(chuàng)立理念是不斷探索、持續(xù)思考，譬如“我們?nèi)绾卧诩夹g(shù)的幫助下做得更好？我們從不害怕失敗?！睘榱吮３诌@種活躍和健康的思維，Nature Fresh Farms專門劃分了一部分溫室用于研發(fā)，讓種植者可以在那里測試新的領(lǐng)先技術(shù)。

Nature Fresh Farm的研發(fā)也涉及到對不同種類農(nóng)產(chǎn)品的創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)。“在測試20種不同的番茄品種時(shí)，我們可以找到味道最好的那種，但數(shù)據(jù)則會告訴我們它在貨架上的保質(zhì)期不長。所以，一切都回到了數(shù)據(jù)本身，它幫助我們更好地決策?！?/p>

科技助力耕作

雖然Nature Fresh Farms以積極的態(tài)度擁抱技術(shù)，但并非所有地方的種植者都是如此。Bradley說，不少種植者對接受技術(shù)持觀望態(tài)度，他們擔(dān)心這會讓他們遠(yuǎn)離傳統(tǒng)的田間勞作，轉(zhuǎn)而面對電腦屏幕，這與他們對農(nóng)作的期望和熱愛有所出入。但他說，許多人最終驚訝地發(fā)現(xiàn)，技術(shù)實(shí)則使他們的工作變得更為輕松，而非取代他們在田間的重要角色。

Bradley表示，在AI和技術(shù)的幫助下，“種植者可以回到溫室觀察植物的生長狀態(tài)，感受它們的生長環(huán)境，并且用手觸摸它們，”最終，技術(shù)承擔(dān)了繁瑣冗雜的那部分工作。