位于澳大利亞昆士蘭州的Bartle Frere Bananas公司使用基于蜂窩和RFID的物聯(lián)網(wǎng)技術,來確保其農(nóng)場的可持續(xù)性,并提高透明度。該解決方案由日立(HITACHI)旗下數(shù)字架構和解決方案公司Hitachi Vantara提供,將人工智能應用于從傳感器和RFID標簽捕獲的數(shù)據(jù),以管理香蕉種植園周圍的狀況和整個供應鏈的情況。
Bartle Frere Bananas用物聯(lián)網(wǎng)傳感器跟蹤水分和硝酸鹽含量的數(shù)據(jù),并用香蕉束上的RFID標簽監(jiān)控香蕉的護理、收獲、分揀和運輸。該公司的所有者兼董事總經(jīng)理加文?德瓦尼(GavinDevaney)表示,公司目標是提高生產(chǎn)力的同時降低成本,并最大限度地減少對環(huán)境的影響。
這里涉及的Cat M1蜂窩物聯(lián)網(wǎng)技術將數(shù)據(jù)提供給云端,而UHF RFID標簽數(shù)據(jù)則由手持閱讀器讀取。
Bartle Frere Bananas這種具有30年歷史的家庭經(jīng)營模式的香蕉生產(chǎn)商已經(jīng)跨越了好幾代人。該公司每年生產(chǎn)約250,000箱15公斤裝的水果,其中60%供應給食品連鎖超市Aldi,其余的水果分配給了食品零售商Woolworths、零售企業(yè)Coles和一個開放市場,供經(jīng)銷商獨立交易水果。
這個香蕉種植農(nóng)場位于澳大利亞大堡礁附近。該大堡礁是世界最大最長的珊瑚礁群,極易受到從農(nóng)業(yè)用地流失的污染物的影響。
Bartle Frere Bananas解釋說,公司的使命是可持續(xù)地種植水果,并保護當?shù)刂車沫h(huán)境,包括珊瑚礁。為了實施可持續(xù)計劃,它參與了一項名為“澳大利亞政府國家土地保護計劃”的聯(lián)邦政府資助計劃,還獲得了澳大利亞園藝創(chuàng)新協(xié)會Hort Innovation的資助,通過用技術測量其植物周圍的硝酸鹽和土壤水分來跟蹤其農(nóng)場的狀況。
然后,該公司又向前邁出了一步——啟動了RFID試點,在整個供應鏈中跟蹤水果。所有收集到的數(shù)據(jù)都由Hitchi的Lumada Manufacturing Insights軟件管理。
此次項目的部署始于在種植園實施物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術。Bartle FrereBananas于2020年初聯(lián)系Hitachi Vantara,安裝排水傳感器,以監(jiān)測從種植園現(xiàn)場排放的沉積物中的硝酸鹽。硝酸鹽傳感器不僅能追蹤灌溉情況,還能追蹤每個種植區(qū)域的肥料使用情況;太陽能傳感器采用邊緣計算技術,監(jiān)測并報告通過河流系統(tǒng)流入海洋的作業(yè)管道中的硝酸鹽含量。
這是聯(lián)邦政府和數(shù)據(jù)驅(qū)動智慧農(nóng)業(yè)撥款計劃的一部分。
這套物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)包括用于檢測灌溉水平、何時需多澆水、是否有過度澆水風險的濕度傳感器。最多六個傳感器連接到網(wǎng)關節(jié)點,網(wǎng)關節(jié)點通過Cat M1蜂窩連接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)杰浖?/p>
Hitachi Vantara的制造實踐業(yè)務主管歐文·基茨(Owen Keates)表示,目前該系統(tǒng)會通知 Bartle Frere Bananas何時需打開灌溉系統(tǒng),不過灌溉的實際控制最終將實現(xiàn)自動化。
在硝酸鹽管理方面,Bartle Frere Bananas正在通過為作物提供所需肥料的理想數(shù)量來最大限度地減少這種污染物。德瓦尼表示:“數(shù)據(jù)已經(jīng)表明我們的實踐正在奏效。”Lumada Manufacturing Insights軟件采用人工智能建模和分析來預測香蕉何時成熟,減少偏離預期目標的農(nóng)藥數(shù)量,并確定理想的用水量。他還可以觀看監(jiān)視器并訪問該軟件,以獲取農(nóng)場狀況的實時視圖以及建議。
接下來,公司開始跟蹤供應鏈。通常情況下,青香蕉被采摘后進行氣體催熟,以確保它們在到達商店時足夠新鮮和成熟。德瓦尼說,“從香蕉的收獲到銷售,要盡可能保持新鮮,這一點的控制尤為重要,且具有挑戰(zhàn)性。一方面,香蕉的儲存時間有限,而且它們在供應鏈或配送中心花費的時間越長,在商店里的新鮮度就越低。”
另一方面,如果溫度偏離14至16°C(57至61℉)的最佳溫度區(qū)間,香蕉的質(zhì)量可能會受到影響。德瓦尼解釋說,“你要非常小心地管理這個過程,這樣人們買的水果才能盡可能新鮮。如果沒有RFID或其他技術,一旦香蕉離開公司,公司就只能信任供應鏈流程。”
德瓦尼看到了RFID的優(yōu)勢,可以減少新鮮水果運送到商店的挑戰(zhàn),同時為消費香蕉的顧客提供更多信息。
Bartle Frere Bananas尋求從香蕉種植園到消費者的透明度和可追溯性,從而增強消費者的信心。透明度可以幫助客戶訪問Bartle Frere Bananas的產(chǎn)品。德瓦尼指出,“不久前,有一個人在Aldi超市買香蕉。這位顧客對香蕉的味道和新鮮度印象深刻,他問店里的管理者香蕉是從哪里來的。得知水果的來源后,他打電話給Bartle Frere Bananas想增購香蕉產(chǎn)品,并詢問未來香蕉的購買渠道。人們想買你的香蕉,但不知道哪些香蕉是你的。因此,我們想讓消費者們知道。”
到目前為止,RFID系統(tǒng)已被用作試點的一部分。它從香蕉廠開始,農(nóng)場希望跟蹤每個地點提供的化學處理,然后在香蕉束移送到商店時將這些數(shù)據(jù)與每個香蕉束聯(lián)系起來。帶有唯一ID號編碼的無源UHF RFID標簽附在一個袋子上,這個袋子在香蕉收獲前包裹在香蕉束上。袋子里面溢滿的催熟氣體有助于香蕉的成熟。
員工使用手持閱讀器來查詢每個香蕉束標簽的ID,并基于GPS的位置與軟件中的這些香蕉相關聯(lián)。標簽ID也可以鏈接到其他詳細信息,例如施用于該植物的肥料、種植該部分的灌溉數(shù)據(jù)。收獲香蕉后,再次讀取標簽以在軟件中為該收獲事件創(chuàng)建日期數(shù)據(jù)。然后,標簽在被分類和包裝在紙箱中時再次被讀取。基茨說,用于將水果運送到配送中心的溫控容器與該ID號相關聯(lián)。
香蕉可以運送2,000公里的路程到達悉尼,或3,000公里的路程到南澳大利亞的阿德萊德。為了管理條件,Bartle FrereBananas在冷藏集裝箱中應用Hitachi Vantara提供的帶有GPS跟蹤器、LTE連接和溫度傳感器的物聯(lián)網(wǎng)設備。當連接可用時,設備每30分鐘傳輸一次有關溫度水平的更新,并且在設備到達配送中心時上傳所有數(shù)據(jù)。
Hitachi Vantara從日本開始,多年來一直提供智慧農(nóng)業(yè)解決方案。它的技術首先在澳大利亞部署給養(yǎng)牛戶,從而幫助實現(xiàn)了農(nóng)場的數(shù)字化,讓農(nóng)民了解有多少水和牧場可用,同時跟蹤牛的活動。Hitachi公司一直在與國家土地保護計劃合作,以幫助農(nóng)民創(chuàng)建智能、可持續(xù)的農(nóng)場。未來,它希望與Bartle Frere Bananas合作,將RFID標簽貼在每個紙箱標簽上,進一步跟蹤其產(chǎn)品,直到超市。
基茨說,收集到的數(shù)據(jù)提供了完整的食品安全性,因此如果在商店發(fā)現(xiàn)水果存在問題,農(nóng)場可以輕松地將這批產(chǎn)品追溯到其原產(chǎn)地。從RFID標簽中提取的信息還可以證明香蕉的完整性,因此香蕉可以作為優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品出售,而不是打折出售。他補充說,隨著食品從種植到市場再到消費者,這些標簽提供了數(shù)據(jù)來驗證每根香蕉的生產(chǎn)是否符合高環(huán)境標準。
從長遠來看,項目部署的目標是從種植場到消費的跟蹤和透明度,這將支持消費者的信心。德瓦尼說,“我希望完成試點,這樣我們就可以始終如一地做好我們正在做的事情,最后,我想讓營銷巨頭明白,這種東西可以一直發(fā)揮作用,就像在牛肉行業(yè)所做的那樣。”
德瓦尼的愿景是,在雜貨店購物的人最終將能夠掃描香蕉上的二維碼,并確定香蕉來自哪個家庭農(nóng)場。這些信息可以通過RFID和物聯(lián)網(wǎng)技術捕獲的數(shù)據(jù)提供。掃描二維碼可以將客戶帶到Bartle FrereBananas的專有網(wǎng)站,瀏覽網(wǎng)站,觀看視頻,并提供反饋,還可以獲得關于香蕉是如何種植的信息。”