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本文介绍了4月28日举办的由清华校友总会AI大数据专委会、清华大学学生创业协会承办的“兴业讲堂”主题沙龙“AI+农业”活动以及嘉宾刘雪松博士的分享。
4月28日， “兴业讲堂”主题沙龙“AI+农业”活动如期开展。本期活动由清华校友总会AI大数据专委会、清华大学学生创业协会承办。
本期“兴业讲堂”邀请了主讲嘉宾刘雪松博士，分享主题为“AI+农业在垂直农场中的应用”。
刘雪松老师简介以下内容根据刘老师分享内容整理：
垂直农场
垂直农场垂直农场是一种新型室内种植方式，类似于大棚农作物，但是和大棚不同，它是把一个高度很大的车间拿出来专门用于农作物的生产。垂直农场不像我们平时在地表只种植一层的农作物，而是一层一层的分开，这是它的一个特点。
垂直农场低菌无尘环境和精准调控光照、温度和营养液帮助农作物快速生长
垂直农场有关的几个方面光。由于垂直农场不使用任何自然光，所以它对光照控制要求非常高，需要通过不同农作物对光照的不同需求进行精准调控。不过这也是它的一个优势，能够最大化提高农作物的生长效率。
营养液。垂直农场里的农作物采用无土营养液栽培，通过营养液的调配，给农作物提供更加精准的生活环境。营养液是需要更新和补充的，需要农场建立系统化的控制。
空气环境。空气环境的控制包括温度、湿度和二氧化碳等。空气环境通过空调系统实现调节，与农作物的生长息息相关，温度的调控可以直接影响农作物成长速度的10%-20%。农作物的生长会带来大量水分，目前采用的是空气制冷方法除湿，这对降低耗能和控制成本又提出了更高的要求。
运输。这里运输是指对农作物的区域搬运、收货、打包等的所有过程。美国现在使用机器人进行运输，包括种植、收货、打包，一方面可以节省人工，另外一方面可以提高工作效率。
目前，国内垂直农场还处于起步阶段，美国垂直农场已经较为常见，发展也更为成熟。
半自动化机器人可调控环境、光照，对农作物拍照和精准识别，便于农场管理
运输型机器人代替了人工在农场中的运输垂直农场的挑战
垂直农场的挑战1、高能耗
由于垂直农场不利用任何自然光和水，照明能耗相对很高，而对于电力比较匮乏或者是清洁电力比较少的地方，垂直农场的二氧化碳排放量会比传统的农业还要高出很多。此外，高精度控制对能耗要求更高，例如需要做到将温度调控到0.5度之内。国内现在对双碳的目标要求比较高，所以高能耗会是阻碍垂直农场推广的一个重要问题。
2、精准监控
无水种植农作物对于环境和营养液的敏感度非常高，比如说农药浓度、温度或者二氧化碳浓度，多一点少一点都会直接影响到农作物的生长，而且影响范围也很广。此外，垂直农场系统的容错率很低，比如断水断电将直接导致农场受到灾难性的影响。另外，室内环境调控依赖自动化系统，照明、空调、运输等对设备精度的要求较高，且是一个动态调控过程，所以需要用自动化系统，但是自动化系统怎样去进行相关的数学建模，怎样能拿到最终的最优结果，都需要通过数据分析的方法来获取。
3、空间要求高
垂直农场对垂直空间的大小要求非常高，垂直空间不够大，相对的产量和投资的比例就会低很多，可能得不偿失。此外，空间设备包括运输设备、空调设备、照明设备，前期需要大量投资，先将工厂做起来，再逐步用三到五年才能收回成本，这对某些地区和行业来说，可能会存在压力。
未来展望
自主控制系统将是未来信息技术发展的一个重要方向。对于建筑行业来说，大楼里面尤其是商业建筑里面也存在着大量的传感器、控制器，运营和管理大楼。国内自控方面大量依赖人工进行管理，目前还比较落后，和垂直农场需要的自控还差的很远。未来希望能有一个完全自主控制的建筑，知道自己内部环境情况和环境需求，自动进行调控，这是未来发展的一个目标。
在分享结束后，刘老师就校友和在校同学提出的问题进行了解答，对植物工厂节能、空调能耗管理、工程运维设计分离、土木行业自动化智能化等问题进行了深入的讨论。
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