云種田,他們是玩真的!?
不知從什么時候開始,我們已經習慣于通過云來“完成”很多事情,云旅游、云探店、云打卡、云游戲、云烹飪……那么,你想過云種田嗎?
英國著名汽車節目主持人杰里米·克拉克森(就是剛剛當選2024英國最性感男人第一名的那人)拍了一部真人秀性質的紀錄片《克拉克森的農場》(Clarkson's Farm),該片講述了“暴躁老頭在線勞作,辛苦一年顆粒無收”的悲(bao)情(xiao)故事。全球觀眾都在通過這老頭的節目云種田。有多受歡迎呢?前三季在豆瓣的評分都在9.5以上!真心推薦,可好看了!!
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說回正事。云計算既然革新了各行各業,那么是否也能在農業領域產生積極的促進作用?當然可以!本文我們就一起看看,一家植物成像公司如何在云計算合作伙伴的幫助下不斷發展壯大。
故事的主角是一家叫Bloomfield的公司,該公司主要開發基于人工智能的植物成像技術,借此為特種作物種植者提供能細致到每一株植物的見解,幫助種植者做出更明智的管理決策。
革新作物管理工作
作為Bloomfield的首席執行官,Mark DeSantis負責管理這家公司和一個團隊,他們在執行一個看起來簡單明了的業務:便攜式智能攝像頭(可以安裝在任何農用車輛上)。這種攝像頭拍攝的植物圖像會被上傳到云端,使用深度學習算法分析植物的關鍵特征,以確定植物的健康狀況和生長情況。農戶只需要以低廉的價格支付包月費用,就能通過該公司提供的工具和技術評估植物狀況,確定最佳收獲時間,并在植物出現健康或生長問題時進行干預。
盡管這可能看起來并不像是一種顛覆性的方法,但實際上還是很厲害的。即使是衛星和無人機也只能幫助種植者大致了解作物長勢。Bloomfield讓種植者能夠了解每棵植物的狀況,甚至可以細化到每片葉子的大小和健康狀況,例如病害和蟲害的存在。而且他們是通過一種優雅、易用的解決方案實現的。他們的方法是如此獨特,以至于拿到了美國宇航局的合同,幫助該機構在太空種植食物。
但是,看似簡單的表面之下,到底隱藏著怎樣的復雜性呢?
利用智能攝像頭為農業賦能
DeSantis自己也認為:他們所做的事情很容易解釋,但技術上很有挑戰性。Bloomfield建立了自己的硬件來獲取數據,然后通過人工智能和深度學習技術進行處理。然而,為了達到最低限度的規模,他們還必須讓全球種植者使用專門設計的攝像頭。
這些攝像頭必須能夠:
- 安全送達到世界各地的任何地點
- 簡單易用,任何人都能輕松地將攝像頭安裝到農用車輛上
- 能在骯臟、多塵的環境和困難條件下無故障運行,例如遭遇沙塵侵襲的農場
- 精確地對植物進行地理定位,以便在檢查作物時能夠輕松快速地將圖像與植物匹配
Bloomfield不希望讓客戶費心去學習如何使用自己的服務,圖像的上傳過程最好也能自動進行。有了這個想法,他們需要為每個攝像頭提供一個服務器。一旦圖像傳輸到服務器,就會自動上傳并進行分析。這些照片與輸出的結果存儲到一起,并在種植者的儀表板上顯示。這看似簡單的過程,背后的工作并不是一件小事。
AI加持的成像技術
一些種植者管理的土地面積會有數萬畝。為了以便于查看和理解的方式向種植者組織和呈現圖像與分析結果,Bloomfield需要檢測圖像中的對象,并根據檢測結果對圖像進行分割。
根據該公司首席軟件工程師Ryan Ernst的介紹,他們在這過程中用到了一些很獨特的技術。在檢測到對象后,可以分配需要關注的屬性并添加有價值的信息,從而幫助種植者做出明智決策,例如植物是否已經成熟可收割或需要進行蟲害處理。
由于每個掃描圖像大小約為200GB,而該公司在為全球眾多客戶提供服務,Bloomfield在一天內可能就會處理1TB到10TB的圖像和數據。數據量會隨季節、作物類型和其他參數的變化而快速變化。
利用具備成本效益的CPU,同時擁抱多云環境
Bloomfield長期以來一直依賴某超大規模公有云平臺處理和存儲數據。為了進一步優化成本,該公司啟動了多云戰略,并希望尋找另一家云服務商。在Ernst看來,幸虧他們使用容器并設計了可移植的架構和代碼,因此擁抱多云戰略的難度大幅降低。此外,他們還使用了一種相互覆蓋的網絡,從而讓客戶可以在世界任何地方訪問資源。
在考慮各種選擇時,Ernst需要決定Bloomfield是該用CPU還是GPU。經過深入評估,他發現擴展1000個CPU任務會比啟動100個GPU要便宜得多且更容易。基于這一認識,Bloomfield選擇了Akamai Cloud Computing平臺來支撐其數據處理。Akamai幫助他們使用CPU,以高效、具備成本效益的方式擴展了處理能力。
除了獲得所需的計算能力,該公司還從Akamai的云專業知識中受益匪淺。DeSantis 認為,作為一家客戶遍布全球的公司,他們對云有很大依賴。而Akamai對他們這樣一家科技初創公司產生了巨大影響。Akamai的專家幫助他們確定了如何以更好的方式整理、存儲和呈現數據。
改變農業領域的游戲規則
Bloomfield獨特的能力正在為全球農民帶來回報,使他們能夠更好地管理作物健康和產量。例如目前就有一些全球最大規模的藍莓種植者(種植面積成千上萬英畝)就在利用該公司基于數據的洞見,根據最佳收獲時間高效地安排成千上萬的工人。
法國葡萄園里,那些經常為對抗致命寄生蟲而苦苦掙扎的葡萄種植者,也開始利用Bloomfield的攝像頭和技術來了解并改善每株葡萄藤的生長和健康狀況。當種植者通過傳統方式管理數百乃至數千畝的葡萄園時,無法看到每株葡萄藤的狀況;但現在,他們可以掃描每株葡萄藤的每個部分(葉子、枝條、葡萄),種植者就有可能在問題失控前解決問題。
Bloomfield還幫助種植者更好地管理全球水果和蔬菜。他們的技術可以告訴種植者如何改善植物表現,這些作用不僅限于某一個季節,而是可以涵蓋每株植物的整個生命周期。現在,農民能夠以前所未有的方式進行長期規劃,并能比傳統方法更準確地預測產量。
將處理工作遷移到邊緣
與許多進行數據密集型處理任務時需要對系統進行擴展的企業一樣,Bloomfield也計劃通過邊緣計算技術更充分地利用自動化和GPU能力。通過圍繞Akamai SDK創建封裝的應用,他們可以根據需要處理的圖像數量,自動且動態地配置和取消Akamai邊緣計算實例。
與此同時,Bloomfield還在設法為自己的客戶管理基礎設施,因為他們的很多客戶缺乏穩定高速的互聯網連接。Bloomfield使用其他超大規模公有云平臺來管理自己的容器,并構建了可部署在帶寬受限地點的Kubernetes集群。這種架構意味著他們可以在邊緣處理數據,同時仍然充分利用容器的力量。
總結
Akamai為在線生活提供動力和保護。包括Bloomfield在內,全球大量領先的公司選擇Akamai來構建、交付和保護數字體驗,從而為全球數十億人們每天的生活、工作和娛樂提供幫助。
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