你能想象，偌大的蔬菜棚里空无一人，人工智能如同经验丰富的“老师傅”，根据棚内环境数据和作物生长状态，运用灌溉和施肥知识以及丰富的种植经验，帮你做好每一步的决策部署，精准控制水肥灌溉系统，不仅照看好了每一株幼苗，还做到了“节水减肥提质增效”。而你需要做的，仅仅是动动手指。
如今，一套针对设施蔬菜的水肥一体化云托管系统，让这一切成为可能。
智能在端智慧在云
众所周知，中国设施蔬菜的种植面积已达万亩，位列全球第一。设施蔬菜水肥管理强度大，传统的水肥一体化设备有效降低了灌溉和施肥的劳动强度，不过由于这些水肥一体化管理设备运行起来门槛很高，不仅需要经验丰富的专业人员操作，还需要有智慧化种植技术和管理手段。由于专业技术人员的缺乏，导致智能化水肥一体化设备闲置率高或不能完全发挥设备的功能，这些问题的解决需要更加智能化的管控系统技术。
北京市农林科学院智能装备技术研究中心针对上述问题研发了“设施蔬菜的水肥一体化云托管系统”，通过视觉系统识别作物的生育、长势、水肥供给等信息并实时反馈，再采用知识图谱技术根据专家的水肥管控经验，通过推理和作物模型相结合建立“智慧管控决策方法”，形成“智慧在云，智能在端”的管控方式，实现了水肥一体化过程中灌溉、施肥、数据分析和设备巡检的智能托管服务。
“智慧管控决策”到底智慧在哪？
众所周知，阿尔法狗（AlphaGo）在围棋人机大战中，之所以能打败人类是因为它将人工智能和棋谱结合，通过人工智能对众多棋谱进行优化选择决策。
“智慧管控决策系统”的原理与其相似，它也是把专家经验和人工智能结合起来，每个专家相当于一份棋谱，专家的经验越多，决策方法就越精准。
首先将种植经验、历史数据和作物图像识别数据建立作物知识库和专家知识库，然后采用知识图谱技术，结合作物长势与作物最优生长模型相比较，得到作物生长偏差，最后根据偏差特征做出灌溉和施肥的最优决策，也就是说该系统和人脑一样拥有记忆、感知、理解、对比、分析和判断的能力。而且知识储备量越大，知识图谱就越完善，针对不同问题就可以提出更加优化的方案，作出更加智慧的管控决策。
云托管服务平台：千里之外云理“菜”
系统依据设施作物在不同生育期的水肥需求特点，结合水肥一体化日常管理需要，首次构建了全国范围的园区水肥一体化托管式云服务平台，凭借高效、安全、精准和便捷等几大优势，让身在北京的你可以轻松将远在千里之外的番茄工厂放心的交给云服务平台，按下“启动系统”键，就不担心何时该浇多少水施多少肥。
云托管服务平台呈现四大亮点
更高效：系统平台包括云组态、数据分析、人工智能系统、视觉系统、模型决策系统和专家系统等功能模块，提高了园区水肥一体化管理水平、远程监控和后台维护能力。
更安全：采用物联网安全保障体系与物联网标准与规范体系两大体系贯穿系统多个层面的架构模式。
更精准：平台采用Java编程语言和SpringCloud微服务框架技术开发，平台事务的失败率不超过0.1%；
更快捷：网络的最大忙时，端到端时延毫秒；综合查询类响应时间≤6秒；网络的可用率≤99．97％。
“智慧农业势在必行”
设施蔬菜水肥一体化云托管系统目前已经在内蒙扎、山东、新疆、天津、青海辽宁、江苏、宁夏等省市进行了示范应用和推广，累计推广套以上，应用面积在5万亩以上，成果转化项目合计金额1.1亿元。
示范应用的结果表明，水肥一体化云托管系统不仅操作简单，同时还能节水30%左右，节肥15.7%，相比常规水肥管理模式，利用效率提高了58.6%，推广示范项目区每年产生经济效益合计达1.5亿元以上。年该系统被中国农学会评为中国农业农村重大新装备之一。
记者:彭舒逸
主编:王雅龙
监审:任民
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