谈谈植物照明与智能化控制系统

现在的植物灯有两种，一种生长灯，一种补光灯。但是市场上的灯都有一定的弊端，大多数是单一的控制开关。今天就讨论一下智能控制。

最近我开发了一款灯，可以根据环境亮度来自动调节的植物灯，造价并不高，就是控制植物灯的亮度。最近还在写程序，用程序来控制红蓝光的比例，还有就是根据室内的温度，湿度，二氧化碳浓度来调节光质和光强。用单片机来控制，很好的来协调温度，湿度，土壤湿度，以及光量子通量。

根据我多年来积累的种植经验，每种科属一个程序，每个科属下边有子菜单，分为：苗期，生长期，收获期。这样就可以很简单的控制了。所谓的智能化不过就是叫人越来越省事，一键搞定，利用互联网，结合嵌入技术。我们可以坐在办公室帮农民来管理蔬菜大棚和植物工厂。

其实大家发愁的不是技术，而是数据。

有了数据支撑的程序，换模板就可以了，程序切换就可以了。很简单的问题，模块和芯片都不换。就像外墙的轮廓灯一样，你写什么程序他就怎么变，程序软件的嵌入，把所有数据写进单片机就OK了。今天种莴苣类的，那就点开莴苣类的菜单，直接在子菜单里选择生长期好了，明天换茄科植物，那就找到打开就OK了。

可以根据实时光强调整亮度。建议分为：苗期，营养生长期，花期，幼果期，膨果期，着色期。还要考虑 “每种科属一个程序”，了解他们用什么类型的营养液、无机盐、有机质等。应用相关技术，产量可以达到非常高。西红柿大规模的产量数据是2012年，57KG/M2，相当于亩产30多吨啊！

 

远程系统只关心与农业应用相关的数据，现场嵌入式部分会将农业数据转化为控制数据，如控制led灯具，led可以融入物联网。传感器和控制器是构成物联网的基本要素，关于光的这块儿，可以融入led。不同传感器负责不同的指标类型，会更精确。不能搞个摄像头光靠眼睛看。

现在的智能产品越来越便宜，不见得投资会很贵，而且互联网基本上都是免费模式，利益链比较长。成本也是个问题，日本的农产品贵，生产链条能搞得了！发达国家也会考虑成本的问题，所以设施会在中国选购。假如从设施到农产品所有链条都在中国国内，那会如何？国内成本链条很难转起来，但一旦这个良性循环起来，科技会发展的很快，智能手机就是一个例子。

使用单一开关和时间控制、群控、或者智能控制视乎实际具体应用来决定。智能控制在乎你的客户实际应用能力达到什么水平。我们可以安装照度传感器，俗称：光感。植物工厂里，温度、湿度、喷淋、光照等是一套系统。植物灯、智能控制都不是大问题，关键是不同的植物生长整套系统程序就不一样！先学会耕田做农民才回过头来学智能化。

相关的程序，我们叫菜单管理系统。数据是实践积累不是理论，需要时间去印证。菜单管理系统，又名：配方管理系统，即一个品类对应系统一套程序。原来我们做机械自动化控制系统，也叫订单配方管理系统。举例：一台机械设备，更换每种不同的模板，生产环节的控制程序就不一样。每次更换模板重新调试程序会耗时耗力。系统一个种类对应一套程序，你调用一个种类确认，系统就自动调出对应的程序。这样就可以省时省力。

具体来说，植物生长智能控制（大棚温室、室内种植）生菜、西红柿种类不一样，施肥、喷淋、温度湿度控制对应的程序不一样，你种生菜，就在菜单管理调出生菜，按确定，整个大棚或者室内种植系统就自动设置好程序的相关参数！其实这原理和现在流行的景观亮化及很多建筑物的情景氛围照明一样。

植物照明光源，比较难做到12通道。可以考虑采用SMD的方式。目前公模集成支架没那么多通道。其实，集成光源的均匀度也是无法保证。12通道也可以做，像4通道一样，找一家陶瓷基板的厂家，做一个12通道的集成支架，在上面封装即可。

 

其实，我认为一个项目和技术的推广，首先考虑的是市场。其衡量尺度应该一致，包括一切的成本和利润的核算，应与推广地结合，如果不是在国内推广，我们可以只谈论技术，如果想在国内推广，应该是如何在改进技术的情况下，在中国落地。利用率确实有优势，我认为在国内将来应该有市场，只是时间问题。

模块化设计，基础构架不变，只做模块和芯片更换，这个原理适用于各行各业。我学到了一个新词，达尔文循环，个人理解是可持续性的一个诠释。要考虑能否大面积应用栽植，与实体商业或市政建筑中怎么应用结合。

如智能家居，用APP也可以作为控制系统。融入互联网，可远程控制。装个摄像之类，更容易控制。连上水阀门，也可以远程散水。投资不会很多。

智能植物灯有四大系统必须完全具备。智能植物灯是一个系统，而植物工厂只是应用之一。光质，光量子通量，光周期都智能化才是智能植物灯。

个人观点，光配方是各家的核心机密，连专利都没有，都是Knowhow。小规模试验研究和大规模应用和数据库收集差距非常大。光质生物学进展迅速，但是时间较短，而生物多样性的问题，使得研究尤其是大规模的应用研究缺乏足够说服力的数据。目前，研究比较深入而规模较大的品种是莴苣，西红柿以及草莓。

不公开也不完全是怕别人学会了。有些数据连自己都没有把握，因为仅仅是小规模的。而有大规模的数据的，则是在巨大投资下获得的。没有免费获得数据这个说法，毕竟是别人付出代价的。农业的数据，时间成本非常高。

从LED的角度，要有集成的封装，多少个波段就要有多少个独立的频道，否则无法实现智能光质控制。这真的不简单，我要量产的样品。我做三年才做出四通道的集成封装。什么都要种的。配方菜单下载智能控制吗？配方要的波段，灯具里面没有，咋整？至少12给波段，即使是一个简单的莴苣，在不同生长阶段的光配方都不同。

看看日本千叶大学的研究，国内比国外差远了，所以还是静下心来，真的不是简单的事。日本西红柿大规模的产量数据是2012年，57KG/M2。中国的最高纪录是27kg/M2，简单化的差距。农业是试验性科学，理论有指导意义，没有工程应用意义。千万别高大上，农业是基础产业，民以食为天，如何实现高产高质量低成本的系统是我们共同的责任。

SMD排排坐的结果，均匀度无法保证。现在四元系的好像还没有倒装。倒装并不是圣药。

关于张伟的“能否大面积应用栽植，与实体商业或市政建筑应用结合”，其实，商业楼宇的屋顶，厂房的屋顶是最佳的地方。地下停车场也是最佳的植物工厂的地点。小型的都可以放在自己的厨房。

关于成本和收益的核算，种到日本人的水平，投资回报3年，中国人的水平9年。日本产量高，售价高。我们的产量低，售价更低。老外不比我们有钱，但是都在认真做事。这会比传统种植的利润率高35%。

瞿秋白说：理想有两种，一种是我实现了我的理想，另一种是：理想因为我而得以实现，凭什么老外能做到的，我们中国人做不到，我们现在不差钱，我们只需要踏实做事，一定能赶上和超过他们。