灯饰之家讯：各位朋友，我是广州富智信息科技有限公司负责人古旭奇。今晚的题目是基于农业物联网的智能LED植物照明。

下面介绍一家美国的植物工厂

2016年， AeroFarms公司建立了室内的垂直农场，距离纽约曼哈顿只有一公里的车程。这将成为世界上最大的垂直农场，7万平方英尺的设施，每年可以生产200万磅的食物，并且相比于普通田地里种植的作物将节约95%的水。

AeroFarms的LED灯和气候控制系统都是特别设计的，用于培育250多种绿色蔬菜和草药，无需阳光或土壤。这些独特的照明设备让AeroFarms可控制绿色蔬菜和草药的大小、形状、质地、色泽、营养以及风味等。这些食物有超长保鲜期，从育种到包装都实行最高的食品安全标准。

目前的植物生长灯大多是固定光谱

传统人工光源(如荧光灯和高压钠灯)光谱能量分布固定，无法调控，仅能控制光强和光周期，光合有效辐射比例小，无效热辐射较多，光效低，耗能高，造成设施园艺生产能耗居高不下，亟待解决。

现在大部分植物工厂采用固定光谱的LED作为人工光源，耗能相比传统的光源大大下降，固定光谱的LED光源包括白光LED和红蓝光LED。

采用固定光谱的LED光源作为照明设施，通过生产管理，可以大大减少生产成本，但不同植物对光的需求都不一致，即使是同一种植物，在不同的生长阶段对光的需求也不一致。

由于植物对不同波长的光有不同的吸收，如果想通过光质的调整来控制植物的大小、形状、质地、色泽、营养以及风味等，固定光谱的LED光源无法做到这一点。

基于以上理由，我司认为，可通过物联网系统，实时监测、智能控制相关环境因子，形成植物生长的动态调节机制，在LED方面，采用数字化无极调节方式，对光强、光质比、光周期进行精确控制。

下面我谈智能LED植物照明的优势

光作为环境信号和光合作用能量的唯一来源，是设施植物生长发育和产量品质形成的必需环境要素。

但我国的现实情况是因连阴天、雨雪雾和霾天气，以及大气污染和浮尘等因素的影响，光照时间不够、光照强度不足和光质欠缺现象严重，严重影响作物尤其是设施园艺作物的生长发育和优质高效生产。

只有根据设施植物的光生物学需求，设置人工光环境及管理策略，进行动态智能化管理，才能使设施园艺彻底摆脱自然条件的制约，实现人为操控。

通过源场景光环境及其他环境因子数据采集及对智能LED光强、光质、光周期数字化采集，利用数据挖掘、光生物学等技术，可数字化复制及重现植物光环境，逐步建立LED植物光配方数据库。

在植物光配方数据库建设方面，国内外基于处于空白状态，随着物联网技术的发展，希望在这方面与业内专家一起进行研究。

随着人工智能技术的成熟，智能LED数字化技术会不断成熟，希望能做点力所及的小事。

我真诚希望能光学方面的专家给予我们指导，有机会也可进一步合作。

智能LED植物照明作为LED专业化细分的一个领域，涉及了光物理学、光生物学、农学、计算机科学等学科，需要企业、科研机构、政府相关部门协同才能更好发展。

抛砖引玉，基于物联网的智能LED植物照明，路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。

Q&A

Q：有朋友希望了解一下关于各种照度色温颜色与对植物的影响的，能否也就这个方面介绍一下呢?光谱计量方面，您那边有涉及么?尤其是对于光谱的强度按照颜色或者是分布计量，空间计量方面有研究吗?

A：不同植物或者是同一植物的不同生长周期应该都有区别，但需根据实际植物的特性而定，华农刘厚诚教授在这方面做了深入的研究，刘教授很有发言权。

对于植物的生长而言，光谱的成分和强度与植物生长中的叶绿色，叶黄素等有很大的关系，这些关系的定量化，对于灯具的设计和布置有很重要的意义。

Q：又有群友提问，比如白菜生长周期30天，能否利用LED光缩短到10?

A：适当缩短应该可以，把温湿度提高，加大肥力，延长光照，需要多环境因子共同作用，但不能违背植物生长的基本规律啊。如人一样，不能吃太饱，不能长时间不睡觉。




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