不知从什么时候开始,我们已经习惯于通过云来“完成”很多事情,云旅游、云探店、云打卡、云游戏、云烹饪……那么,你想过云种田吗?
英国著名汽车节目主持人杰里米·克拉克森(就是刚刚当选2024英国最性感男人第一名的那人)拍了一部真人秀性质的纪录片《克拉克森的农场》(Clarkson's Farm),该片讲述了“暴躁老头在线劳作,辛苦一年颗粒无收”的悲(bao)情(xiao)故事。全球观众都在通过这老头的节目云种田。有多受欢迎呢?前三季在豆瓣的评分都在9.5以上!真心推荐,可好看了!!
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说回正事。云计算既然革新了各行各业,那么是否也能在农业领域产生积极的促进作用?当然可以!本文我们就一起看看,一家植物成像公司如何在云计算合作伙伴的帮助下不断发展壮大。
故事的主角是一家叫Bloomfield的公司,该公司主要开发基于人工智能的植物成像技术,借此为特种作物种植者提供能细致到每一株植物的见解,帮助种植者做出更明智的管理决策。
革新作物管理工作
作为Bloomfield的首席执行官,Mark DeSantis负责管理这家公司和一个团队,他们在执行一个看起来简单明了的业务:便携式智能摄像头(可以安装在任何农用车辆上)。这种摄像头拍摄的植物图像会被上传到云端,使用深度学习算法分析植物的关键特征,以确定植物的健康状况和生长情况。农户只需要以低廉的价格支付包月费用,就能通过该公司提供的工具和技术评估植物状况,确定最佳收获时间,并在植物出现健康或生长问题时进行干预。
尽管这可能看起来并不像是一种颠覆性的方法,但实际上还是很厉害的。即使是卫星和无人机也只能帮助种植者大致了解作物长势。Bloomfield让种植者能够了解每棵植物的状况,甚至可以细化到每片叶子的大小和健康状况,例如病害和虫害的存在。而且他们是通过一种优雅、易用的解决方案实现的。他们的方法是如此独特,以至于拿到了美国宇航局的合同,帮助该机构在太空种植食物。
但是,看似简单的表面之下,到底隐藏着怎样的复杂性呢?
利用智能摄像头为农业赋能
DeSantis自己也认为:他们所做的事情很容易解释,但技术上很有挑战性。Bloomfield建立了自己的硬件来获取数据,然后通过人工智能和深度学习技术进行处理。然而,为了达到最低限度的规模,他们还必须让全球种植者使用专门设计的摄像头。
这些摄像头必须能够:
- 安全送达到世界各地的任何地点
- 简单易用,任何人都能轻松地将摄像头安装到农用车辆上
- 能在肮脏、多尘的环境和困难条件下无故障运行,例如遭遇沙尘侵袭的农场
- 精确地对植物进行地理定位,以便在检查作物时能够轻松快速地将图像与植物匹配
Bloomfield不希望让客户费心去学习如何使用自己的服务,图像的上传过程最好也能自动进行。有了这个想法,他们需要为每个摄像头提供一个服务器。一旦图像传输到服务器,就会自动上传并进行分析。这些照片与输出的结果存储到一起,并在种植者的仪表板上显示。这看似简单的过程,背后的工作并不是一件小事。
AI加持的成像技术
一些种植者管理的土地面积会有数万亩。为了以便于查看和理解的方式向种植者组织和呈现图像与分析结果,Bloomfield需要检测图像中的对象,并根据检测结果对图像进行分割。
根据该公司首席软件工程师Ryan Ernst的介绍,他们在这过程中用到了一些很独特的技术。在检测到对象后,可以分配需要关注的属性并添加有价值的信息,从而帮助种植者做出明智决策,例如植物是否已经成熟可收割或需要进行虫害处理。
由于每个扫描图像大小约为200GB,而该公司在为全球众多客户提供服务,Bloomfield在一天内可能就会处理1TB到10TB的图像和数据。数据量会随季节、作物类型和其他参数的变化而快速变化。
利用具备成本效益的CPU,同时拥抱多云环境
Bloomfield长期以来一直依赖某超大规模公有云平台处理和存储数据。为了进一步优化成本,该公司启动了多云战略,并希望寻找另一家云服务商。在Ernst看来,幸亏他们使用容器并设计了可移植的架构和代码,因此拥抱多云战略的难度大幅降低。此外,他们还使用了一种相互覆盖的网络,从而让客户可以在世界任何地方访问资源。
在考虑各种选择时,Ernst需要决定Bloomfield是该用CPU还是GPU。经过深入评估,他发现扩展1000个CPU任务会比启动100个GPU要便宜得多且更容易。基于这一认识,Bloomfield选择了Akamai Cloud Computing平台来支撑其数据处理。Akamai帮助他们使用CPU,以高效、具备成本效益的方式扩展了处理能力。
除了获得所需的计算能力,该公司还从Akamai的云专业知识中受益匪浅。DeSantis 认为,作为一家客户遍布全球的公司,他们对云有很大依赖。而Akamai对他们这样一家科技初创公司产生了巨大影响。Akamai的专家帮助他们确定了如何以更好的方式整理、存储和呈现数据。
改变农业领域的游戏规则
Bloomfield独特的能力正在为全球农民带来回报,使他们能够更好地管理作物健康和产量。例如目前就有一些全球最大规模的蓝莓种植者(种植面积成千上万英亩)就在利用该公司基于数据的洞见,根据最佳收获时间高效地安排成千上万的工人。
法国葡萄园里,那些经常为对抗致命寄生虫而苦苦挣扎的葡萄种植者,也开始利用Bloomfield的摄像头和技术来了解并改善每株葡萄藤的生长和健康状况。当种植者通过传统方式管理数百乃至数千亩的葡萄园时,无法看到每株葡萄藤的状况;但现在,他们可以扫描每株葡萄藤的每个部分(叶子、枝条、葡萄),种植者就有可能在问题失控前解决问题。
Bloomfield还帮助种植者更好地管理全球水果和蔬菜。他们的技术可以告诉种植者如何改善植物表现,这些作用不仅限于某一个季节,而是可以涵盖每株植物的整个生命周期。现在,农民能够以前所未有的方式进行长期规划,并能比传统方法更准确地预测产量。
将处理工作迁移到边缘
与许多进行数据密集型处理任务时需要对系统进行扩展的企业一样,Bloomfield也计划通过边缘计算技术更充分地利用自动化和GPU能力。通过围绕Akamai SDK创建封装的应用,他们可以根据需要处理的图像数量,自动且动态地配置和取消Akamai边缘计算实例。
与此同时,Bloomfield还在设法为自己的客户管理基础设施,因为他们的很多客户缺乏稳定高速的互联网连接。Bloomfield使用其他超大规模公有云平台来管理自己的容器,并构建了可部署在带宽受限地点的Kubernetes集群。这种架构意味着他们可以在边缘处理数据,同时仍然充分利用容器的力量。
总结
Akamai为在线生活提供动力和保护。包括Bloomfield在内,全球大量领先的公司选择Akamai来构建、交付和保护数字体验,从而为全球数十亿人们每天的生活、工作和娱乐提供帮助。
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