研發具有本地AI能力的多光譜相機,「道創智慧」想做智慧農業的大腦和眼睛
多光譜相機因為獲得的資料維度豐富,在航天航空、能源礦產、海洋探索等領域早已被應用。近年來,隨著無人機等技術的成熟與普及,多光譜相機也逐漸在農業等領域被應用。不過,當前小型化多光譜相機主要供應商多在國外,產品客單價多在4000美元以上,且多需將資料上傳雲端,但農田環境多無網路,使用中也會遇到種種不便,不僅國內農業產業需要符合國情的產品,國外的農民需要更佳解決方案。
看中這樣的市場需求,成旭然創辦了道創智慧,想做整合本地AI處理能力的低成本小型化多光譜相機,希望作為智慧農業的大腦和眼睛,在分選種子、田間環境實時監測、作物採後智慧分選等環節,能夠提升作業效率。目前應用於農業測繪場景的多光譜相機Demo已經完成,預計今年上半年將進行小批量試產。
道創智慧的多光譜相機與國際競品相比,將會有效能和價格上的雙重優勢——效能上,道創智慧的相機光譜通道可以達到5個,捕捉速率可以達到3fps;價格也會是MicaSense旗下的RedEdge系列產品的一半左右。之所以能做到低成本,一是因為團隊位於深圳,有供應鏈方面的優勢;二是因為團隊此前有做相機、雲臺等產品的技術積累和量產經驗,因此對於產品成本控制、提高良品率也有一定的優勢。
拆解小型多光譜相機,硬體一般由前置望遠系統、分光裝置、準直系統、成像系統等部分組成,其光學系統的設計是難點之一,同時需要保證成像的一致性,以確保產品的可靠性。一般非常依賴於光學方面的經驗。
與目前市面上的產品不同,道創智慧在多光譜相機中增加了本地AI處理的能力,採用了具有嵌入式AI能力的晶片,這也需要團隊具有很強的AI演算法研發能力,及AI軟硬體的除錯能力。目前國內擅長Edge computing AI開發的人才還相對稀缺。
針對智慧農業的應用場景,道創智慧確定了三個落地方向,包括農業測繪、選種和選果,並計劃針對這三個方向進行優化。由於市場還處於培育期,團隊將與合作伙伴合作,開發基於多光譜相機的整套方案。硬體的銷售和基於多光譜相機的不同場景的定製方案,或是公司未來主要的兩個贏利點。
在農業測繪方面,無人機藉助多光譜相機拍攝農田資訊,實時監測農間植被健康狀態、病蟲害情況,並生成農機作業軌跡和噴藥噴水的定量處業圖,從而實現精準化務農。 在選果方面,結合光譜感測器與分選機械技術,對採摘後的水果進行甜度、大小、重量等多維度分選,從而提高水果商品均一化程度。在選種方面,結合光譜感測與分選機械技術,演算法模型可以分選死活種子,提高發芽率。
目前,針對農業測繪的產品進度相對較快,已進入Demo階段,預計今年上半年可以進入小批量試產。團隊表示,在產品正式釋出前,已經和國內超過20個測繪公司、植保公司、農學研究員進行早期合作洽談,同時有美國2家渠道商洽談銷售合作; 此外,在選果方面,已與一家高階水果廠商達成合作。
從市場預期來看,當前中國農業經營單位約203萬個,數量較1997年增長4倍,且機械化程度不斷加強,精準農業市場也將從2017 年的50.9億美元達到2022年的95.3億美元規模, 年均複合增長率約我13.3% 。同時,當前我國水果生產增速強勁,2017年約為2.9億噸 ,其中鮮幹水果以及堅果出口量達到347萬噸,約52.1億美元,同比增速6.7%。在種子環節,2016年我國種子市場總規模1230億元,複合增速9.42%,是全球第二大種業市場。
具體到多光譜的產品應用細分市場上,光譜分選水果技術近年來逐漸成熟,2023年預計全球市場份額28億美金,複合增長率9.8%左右。不管是在選種還是選果方面,國外的產品單價都相對高昂,很難在中國開啟市場,也給中國公司做高性價比產品提供了機會。
道創智慧團隊是連續創業團隊,核心成員來自香港科技大學,不少成員已經磨合近三年,且有豐富的硬體開發經驗。CEO成旭然為香港科技大學機器人實驗室 李澤湘導師學生,具有專案管理和硬體開發經驗,2015年研發Vimble系列智慧手機雲臺,30天內眾籌150萬港幣,為2016年度香港地區Kickstarter眾籌金額最高專案之一,系列產品後續出貨超過30萬臺;2018年,帶領團隊完成開發Ricca運動相機,獲得2018年度IF紅點設計大獎;同年,設計打造了Footloose寵物機器人產品,Kickstarter眾籌金額最終達130萬美金。合夥人呂葉濤同樣來自香港科技大學機器人實驗室, 已在機器視覺和機器人學領域有5年開發經驗。技術負責人曾璨程香港科技大學CS MPhil畢業,曾主導負責Vimble的研發,包括機器學習和視覺演算法方面的開發。COO李奇思香港科技大學環球商業管理及經濟學畢業,有三年幫助中國智慧硬體公司出海美國市場的經驗,其協助出海的智慧硬體產品眾籌總金額達1000萬港幣以上。
多光譜相機自1983年被美國加州理工噴氣推進實驗室(JPL)研製成功後,已開始逐漸在醫療衛生、食品、土壤、礦藏、物質勘測等各個方面被應用。目前,比較成功的企業主要集中在美國、加拿大、德國等國家,尤其以美國為主。其中,在農業領域,光譜相機的知名品牌包括Sentera、MicaSense、Slantrange、Parrot等。
其中,Sentera是一家主要做植保無人機的美國公司,曾於2016年獲得850萬美元融資,並於2018年獲得1400萬美元新一輪融資,旗下也有一系列多光譜相機產品。Slantrange成立於2013年,主營業務為多光譜感測器製造和農業影象分析,已累計融資851萬美元。法國上市公司Parrot近年來開始從一家消費電子公司發展成為無人機解決方案提供商,已經推出多光譜相機Sequoia系列。