数字化温室管理系统的综合应用

随着农业现代化、数字化、科学化的推进，设施农业当中的数字化管理成为了提高生产效率、降低劳动成本至关重要的组成部分。相比较农业发达国家专业劳动人员的生产效率，国内的农业劳动人口还普遍存在着流动性大、专业技能偏低、平均年龄偏大等问题。可靠、易操作的管理系统是优化温室员工管理流程、温室项目平稳运行的保障。文章以荷兰Priva 公司的FS Performance 数字化管理系统为例，就如何实现温室数字化管理进行介绍。

Priva FS Performance 数字化农业管理系统

荷兰Priva 公司的FS Performance 农业管理系统是一款集软硬件于一体的数字化解决方案。其硬件部分由RFID 读卡器、信息标签、无线数据传输器以及中央数据处理器组成。软件由植保、包装、环控水肥以及温室员工的信息输入模块和绩效考核、产品评估溯源、周年运行分析、员工激励与信息共享、产量记录及预测的输出模块组成（图1）。

图1 Priva FS Performance 系统软件模块结构图

简易的硬件安装与操作

温室内环境复杂，室内环境高温高湿，并有复杂的电气设备，纵横交错的钢架结构，因此很难在温室中增加新设备。由于操作环境的特殊性及相对固化的操作流程，适应现代温室的管理系统应具备易安装、易操作、防护等级高等特点。

因此Priva 的劳动力管理系统对于最终使用的操作员来说，只需将具有RFID 功能的读卡器在对应的标签上扫描一下（图2），所包含的员工、工作类型、操作位置、采收车等信息将会自动记录。在专用无线网络覆盖的范围内，所有的信息会自动实时上传至服务器计算机（图3）。通过这种能够适应温室内高温高湿工作环境、无需工人掌握额外操作技能、全部通过无线传输的方式，能够实时监测温室生产的各个环节，并且该装备易安装。

员工绩效统计与分析

图2 简易的劳工操作

图3 Priva FS Performance数据无线数据传输示意图

设施温室当中最重要的生产变量是劳动力。手动记录所有员工的信息会带来巨大的管理负担。数字化温室管理系统中，所有员工的基本信息只需输入一次，之后便可以灵活追踪员工的工作表现，为管理者节省宝贵的时间。借助数字化管理系统，管理人员坐在办公室内即可随时了解所有温室中员工在质量和数量方面的绩效，并可以在必要时进行调整，灵活地改善整个温室的劳动计划。

温室的数字化管理应该是多维度的，例如时间（时、天、周、月、年等），位置（路径、栽培、地点等），操作人员以及工作类型（打叶、绕蔓、落蔓、采收、植保等）。作为管理人员，如果想获得所需的信息，通常会花费数小时、数天的时间，很难在如此庞杂的数据当中找到有用的信息。数字化的管理系统可以轻松地通过后台的信息收集及逻辑运算，使得管理人员能够掌握实时的相关信息（图4）。

数字化的温室管理系统可以实现劳务计划的数字化，可以指明在特定的一天内必须完成的工作以及由谁负责进行，以及在计划实际执行中的实时反馈。最终计划落实情况会显示在数字管理系统当中，这些信息可以直接提供给负责的经理和相关员工。基于实时的信息、准确的计划，数字化温室管理系统可以帮助管理者监测公司的运行绩效，检查公司是否仍在“正常”状态。不同工种的进度是否按照种植的计划进行，同一工种的员工分别表现如何，温室内整体生产进度均可以生成对比信息图、统计数据图，及可视化的“温室地图”（图5～6）。

人工识别错误的输入信息通常需要付出巨大的努力，数据文件中的小错误可能会导致整体信息的不可靠或者偏差。数字化的温室管理系统可以通过检查和验证所有数据来帮助管理者识别信息，不符合逻辑的信息会立即触发警告并提出可行的解决方案，使您可以快速解决问题。这将节省您的时间，并获得可靠且一致的数据。

同时，温室员工的操作速度是生产上一个重要的指标，但光有速度却不能保证品质就成了一个生产隐患。公平、客观地评价员工在温室内各个工种上的工作表现，是保证产品品质、提升员工技能的保障。数字化的温室管理系统可以通过被指定的有经验的质检人员对每个员工的实际工作进行品质评估。将品质评估的结果与员工自身的工作速度相结合，多维度地评定员工的绩效，从而达到既保证速度又保证品质的目的。

图4 员工表现统计图

通过显示屏幕向员工显示绩效、实时表现等数据可以有效激励员工。该屏幕可以安装在员工经常出入的位置，例如就餐区、温室入口等。智能劳动力管理系统根据有关劳动力计划，通过各种操作标准、信息收集系统、员工品质评估反馈来量化每个员工的绩效。信息分享屏幕上可以以图形或列表视图的形式显示员工绩效、员工工作计划与进度以及公司相关通知信息（图7）。

病虫害监测与统计

病虫害是设施温室减产的重要“元凶”之一，系统性、科学性地监测温室内的病虫害状况是有效防控病虫害的第一步。数字化温室管理系统可以记录温室中的病虫害以及病毒的发生情况。病虫害监测模块可以生成清晰的报告，并在温室的地图视图上显示已注册的有害生物，同时可以清晰地显示温室中目前及以往病虫害情况、所施加处理的结果以及病虫害的趋势。

图5 可视化“温室进展地图”

图6 员工工作进度表

设施温室内通常会安装多个粘虫板。数字化温室管理系统可以记录每个固定粘虫板上的数据，同时将温室的生产区域按照一定规律划分成不同区域并加以命名，植保人员在温室内巡视时如发现某一区域内出现病虫害，便可以提早采取措施。

借助数字化温室管理系统，温室的每一个员工都可以成为一名植保员，系统可以将温室内可能的或已经爆发的病虫害信息集中展示并实现共享，当员工发现病虫害的相关特征之后可以第一时间告知专业的植保人员（图8）。

产品的记录与溯源

近年来，随着食品安全问题越来越受重视，温室生产的作物全程可追溯的需求也越来越全面。数字化的设施农业管理系统可以轻松实现这一功能。

作物的生长气候灌溉信息，员工在作物各阶段的操作信息，以及植保的相关信息等都应该统一地集成在一个系统之内。

采收环节作为溯源的重要组成部分，数字温室管理系统可以对采收的具体位置、重量、采收人员、包装信息等实时地记录。

为了方便消费者快速了解产品信息，数字化温室管理系统可将相关的可追溯信息、公司信息或日期代码等生成对应的标签码附在每箱产品上（图9～10）。

图7 质量评估（红色）与速度（蓝色）的组合

图8 病虫害信息展示系统

图9 产品记录信息示意图

图10 包装箱标签示例

运行与策略报告

作物的生长状态，人员的工作表现，每栋温室的运营情况等各方面数据，是管理人员了解整个公司运行情况并定制长期销售、运营计划的重要依据。数字化温室管理系统可以生成专业的管理报告。作为报告工具，将通过Web 服务对其进行管理。可以提供各种格式的报告，并提供广泛的交互性和打印选项。不同的用户可以将复杂的分析作为下游商业的智能数据源（图11～12）。

图11 策略报告（一年中的表现概览）

图12 FS 分析报告

数字化温室管理系统可以灵活检索各种实时报表，而不必依赖于人工。这些报告使经理可以洞悉员工的日常绩效，并提供可扩展的模板。在运营报告中，可以追溯过去几周来自温室内部的系统信息。管理者可以轻松地调出这些报告，如果需要，可以将其打印，导出为PDF、Excel 或通过电子邮件发送。

将来自系统的数据存储在中央数据库中，并使用清晰的性能标签。管理人员可以使用Microsoft Excel 等标准程序在清晰布局的表格和图形中顺序显示这些指标。可以轻松进行作物和场地比较。通过数字化温室管理系统，可以识别和分析生产中出现的任何差异。

应用前景与展望

设施农业、无土种植使栽培技术实现了标准化、可复制。而数字化的温室管理系统将会使温室内的劳动力、人员管理实现标准化、可复制。此种模式随着中国设施园艺产业集群的不断发展与扩展将会是提高工作效率、确保农产品质量的重要工具。农产品生产全过程可追溯将是食品安全的实现途径，是最终消费者吃上“放心菜”的保障。数字化的温室管理系统将成为中国农业由粗放型农业向集约型农业转变得有力保证，是未来农业的发展方向。