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2018年7月23日 星期一
．不同於 GPS，解析室內定位背後的微慣導技術
Indoor Positioning and Navigation for First Responders
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來源：大格子GZ
本文作者大格子GZ，格納微科技技術總監，西安電子科技大學碩士，就讀控制理論與控制工程專業。曾作為骨幹參與國家慣導產品重要課題，所研成果已經成功運用於軍工產業。
目前負責團隊技術路線和產品技術研發，對於空間定位的慣導、超寬頻、雷射、視覺SLAM都略有涉及。在本文中，作者結合自己的工作經驗，談了談微慣導定位方案，以及為什麼選擇這個方案背後的緣由。
提起定位導航，大家首先想到的是GPS，對岸中國也推出了自己的衛星定位系統—— 北斗衛星定位系統。但是衛星定位只能用在室外環境，一到室內，由於導航信號衰減太快，衛星定位就無法使用。
那麼，室內定位當前有沒有「必需」呢？答案是肯定的。今天我們不談現在很熱鬧的消費級市場應用，我們談一下室內定位技術在一些特殊，但很重要的場景——消防救援、反恐處突、搶險救災等應急任務中的應用。
消防救援等應急任務，對室內定位技術的特殊需求
試想一下這樣的場景：大火現場，消防員衝進著火的大樓裡，試圖搜救倖存者，火勢越來越猛烈，煙霧瀰漫，消防員迷路找不到出口，氧氣不夠，最終喪失了生命……
如果能精確定位消防員的位置，後方指揮人員掌握了，進入火場施救的消防員即時動向，透過通信設備向現場人員提供準確指揮，避免消防員在火場中迷路，可以最大程度地減少人員傷亡。這對於室內定位技術來說，也是功德一件了。
目前業內主流室內定位技術，普遍需要外部設施，或先驗數據庫，比如UWB、WiFi、藍牙、地磁等，而消防救援等應急任務，通常來不及或環境不允許，佈置外部定位基地台或信標等設備。
因此沒有一種可以滿足緊急任務下，自主定位的要求，所以採用不依賴任何外部設備，或先驗數據庫的慣導定位技術，是目前比較穩妥的手段。
慣導定位技術，是一種完全自主式的導航技術，與普通的定位技術不同的是，它不依賴於導航衛星、無線基地台、電子標籤等任何輔助設備和先驗數據庫。
對於應急任務室內定位需求來說，定位產品是否能達到實際效果，應該從以下幾個方面評估或者實際測試：
1、 是否可以適應多種步態，典型步態有小碎步走、小跑、側移、倒退、上下樓等;
2、 沿長直線走50米以上，到末端轉5個以上圓圈(半徑2米以上)，再沿原直線走回，評估偏移量，偏移量控制在1%以內的則為優秀產品(慣導存在無法消除的固定角度和位置漂移，只能盡可能降低；
3、 反覆上下樓梯，評估高度準確度，尤其是樓層判定，看看會不會出現樓層錯誤，小誤差可以接受，但是樓層判錯會延誤救援，甚至造成致命失誤；
4、 在建築物內進行實地測試，磁場是慣導室內定位的一個重要資訊，可以用來控制慣導的漂移。但是也容易受到外界影響，尤其是建築物比較緊湊，金屬結構比較多，有大型顯示螢幕的環境，應評估定位產品磁場抗干擾特性；
5、 有條件的可以進行點火試驗，大火會造成溫度和氣流的急劇變化，如果氣壓計數據融合沒有處理好，高度會有很大偏差，簡易測試方法是透過空調調節室內外溫差，透過出入室內外測試定位的穩定性；
6、 使用是否便捷、是否需要外部基地台輔助，都可以評估，在消防救援等應急任務中，不能完全依賴於任何外部基地台，微慣導定位產品，在無外部基地台輔助情況下，最好可以保持45分鐘左右的精度可用；
7、 地圖融合算法的優劣，無地圖和有地圖的情況使用評估，我們的iNav智慧定位引擎，提供了地圖輸入接口，在有室內地圖資訊的條件下，可以長時間保持高精度不漂移，做過的典型試驗是在商場內，1小時內精度穩定在2米；
8、 數據通信方式的選擇，大致分為兩類情況，一種是利用電信商網路外傳(利用基礎網路的覆蓋冗餘性，和其穩健的通信機制)，一種是利用專用網路，但是目前還沒有一種可以快速部署，又便捷可穿戴，能夠覆蓋消防救援的專用通訊網路(通常能達到覆蓋地下一層，就已經算性能達標了)，如果產品能相容電信商網路和專用網路，就已經是一種比較好的方式了。
一種比較可行的產品配置方案，是1個主控端 + 4-8個單兵節點配置，如圖：
圖1 應急任務現場指揮系統方案圖
每個單兵配備一個定位模組(足部)和手持終端，模組獲取人員運動數據後，透過藍牙通訊傳給手持終端，手持終端透過遠場通訊設備，將數據傳遞給指揮中心。
系統可融入室內地圖，水平精度達到0.3%，能準確進行樓層辨識。現場、後場多個指揮端可同步顯示，有利於消防員現場指揮調度、減少人員傷亡現場，事後可實現任務回放，進行教學和經驗總結。
微慣導室內定位技術，在應急任務中具有無可替代的優勢
在應急任務場合，業內主流室內定位技術，普遍需要外部設施，大多數無法滿足緊急情況下，自主定位的要求。在這種情況下，首先想到的就是「慣導室內定位技術」。基於此，市場上也湧現了一批做慣導定位的公司。
國際的代表公司有Honeywell、SEER Technology，產品的定位精度基本上為2%-5%，也就是說用戶行走1km，位置誤差為20米，這是無法滿足實際應用需求的，會延誤逃生、救援等和位置精度密切相關的應急任務，整個產品沒有達到真正實戰的技術指標。因此這部分產品，也因技術不成熟而未能打開市場。
對岸中國也有幾家公司在做，如微邁森，和筆者所在的格納微科技等。其中，我們的產品定位精度達到了0.3%，相當於走1公里誤差不到3米，可以適應。<15km font="" h="">
一般人對於0.3%精度仍有質疑，其實產品採用的，是普通的低成本MEMS方案，就是智慧手機中的G-sensor，而且不依靠任何基地台等輔助資訊。
這種低成本的MEMS器件，通常會有極高的方向漂移誤差(≧100°/h)和加速度誤差，如果僅採用普通的航位推算算法，加速度積分帶來的速度和位移誤差，將高達10%以上。
微慣導室內定位技術，目前發展比較快，主要是用於緊急救援或者軍事用途，大概分為兩種：
(1) 佩戴於腰部的慣導模組，採用傳統PDR航位推算方案;
(2) 佩戴於足部的慣導模組，基於足部運動模型開發，精度較高;
腰上的方案實用性更強，但是對於側移、轉彎、原地踏步等步態就會產生明顯的誤差積累。
目前我們的腰部慣導產品的實驗結果是2%的精度，走100米誤差達到2m。業內比較知名的Honeywell的DRM4000(圖2)和SEER Technology的NAViSEER(圖3)，都是採用這類技術方案，實測精度大約在2%～5%。
腰部慣導定位模組，無法適應特殊步態，實際應用受限，希望後期能看到更為優秀的產品和技術出現。
腰部慣導定位模組，無法適應特殊步態，實際應用受限，希望後期能看到更為優秀的產品和技術出現。
不同於對岸中國北斗、GPS，解析室內定位背後的微慣導技術 不同於北斗、GPS，解析室內定位背後的微慣導技術
圖2 DRM4000航位推算模組 圖3 NAViSEER人員精確跟蹤系統
足部的方案精度高，相對穩定，如果能夠穩定在0.3%以內的精度，基本能滿足應急任務的需求了，消防、反恐、救援任務在建築物內行走距離不長，行走1km誤差累計3m，用戶基本都可以接受。
「 微慣導 + 」融合定位解決方案
純慣導定位在室內小場景，經過長時間的行走後，角度和位置漂移並不明顯，因此在很多使用場景中，並沒有使用其它輔助定位手段。但是這種純慣導定位產品，依然有兩個弱點：
一是輸出為相對軌跡，需要將多個人員的軌跡，統一到一個座標系中，目前使用較多的做法，是所有應急任務人員，在出發時經過同一段長直線，在應用層將軌跡旋轉到統一座。
第二種做法大概是部署兩個腳墊(相隔至少10米以上)，所有隊員依次踩兩個腳墊，可以透過後台自動旋轉，將多個隊員統一到一個座標。
第二種做法大概是部署兩個腳墊(相隔至少10米以上)，所有隊員依次踩兩個腳墊，可以透過後台自動旋轉，將多個隊員統一到一個座標。
二是就純慣導定位的精度來說，目前業內0.3%的精度相對比較高，但在大場景長距離情況下，由於慣導固有的漂移率，仍然會有較大的累積誤差(如圖4所示)，需要外部的資訊進行校準。
針對這兩大問題，我這裡分享下我們的兩種解決方案，給大家做個參考：
(1) 透過地圖匹配輔助微慣導定位；
(2) 採用外部藍牙基地台輔助微慣導定位。
如果可以獲取，應急任務場景的建築物室內地圖資訊，結合地圖匹配技術，利用基於地圖資訊的，粒子濾波自動學習路徑算法，校準慣導定位中的殘餘誤差，並標定多個，實現長時間穩定定位，可進一步減少輔助定位基地台數量，降低定位系統複雜度。
採用外部藍牙基地台輔助定位，我們目前是以微慣導定位為主，透過間或獲取的基地台藍牙信號進行校準，被定位人員在建築物內結合自身的慣導數據，和間或獲取的基地台資訊，來獲取一個穩定的高精度定位結果，同時實現了多人軌跡標定，實際測試結果體驗就會比較好。這裡需要考慮一個問題，就是輔助基地台佈設的靈活性和快捷性。
藍牙也可用於室內定位，但是信號發射範圍比較小，而且容易受到環境，包括人體的遮擋和干擾，定位精度不高，一般在3米左右；但藍牙設備輕巧，成本低，佈設起來較為方便，這對於應急任務來說是一大優勢。
所以以高精度慣導定位為主，輔以便於臨時佈設的藍牙信標，有望解決應急任務場合的室內定位，現場快速部署的問題。
下面是採用高精度的微慣導定位模組，結合藍牙信標做的外場試驗，透過自主開發的智慧定位引擎，進行數據融合。
圖4 純慣導定位的結果 圖5 慣導+藍牙定位的結果
在一個大型百貨商場中，面積約200米*300米的範圍內，總共只部署了3個藍牙信標，圖5中紅色所標示的為信標的位置。進行了約1個半小時的自由行走，總計行程約6km，沒有借助任何地圖資訊，可以實現長時間的高精度定位，定位誤差最大的地方達到3.6米，90%以上時間定位誤差均在2米內。
慣導定位精度再高也是有漂移的，尤其在這種大場景下，1～2°的角度偏差，就可以造成6～8米的位移偏差，藍牙信標和慣導的數據，經過引擎融合優化後，將多人相對軌跡，迅速統一到第一個人的座標系，並且實現穩健的高精度定位。
其實講到這裡，我們選擇提出「微慣導+藍牙」室內定位解決方案的原因，就很簡單了——部署簡便，間或校準慣導漂移，自動實現多人軌跡方向對齊，無需任何地圖資訊融合，長時間維持在一個穩定的可接受的精度範圍，是非常適合應急任務室內場景的。
實際使用時，第一個進入室內的應急任務人員，在室內一些關鍵位置(大門、樓梯拐角等)隨意放置3～4個藍牙，即可完成部署，後續隊員的定位結果，都可以依靠這幾個藍牙小標籤起作用。
室內定位技術種類較多，但單靠一種技術，無法完全解決實際問題，也無法同時滿足成本低、精度高、覆蓋廣的需求。
．2018 上半年各大巨頭如何佈局植物照明？
Growing Plants w/ LED Technology | Bang Goes The Theory | Brit Lab | BBC
來源：
與傳統光源相比，LED 植物生長燈，無論是光譜特點、壽命、環保等性能優勢，均比較明顯。近年隨著 LED 植物生長燈價格下降，市場接受度越來越高。
因植物照明市場具有高成長性，三安光電、三菱化學、富士康、松下等全球植物照明巨頭，也紛紛在中國大陸佈局，為中國植物照明發展帶來了新的動力。今天，小編就為大家奉獻上2018上半年植物照明領域的最新動態及最新產品，供業者參考！
【行業動態】
「高光效低能耗 LED 智慧植物工廠關鍵技術及系統整合」榮獲國家科技進步二等獎
1月8日，對岸中國的國家科學技術獎勵大會，在北京隆重舉行。會上，「高光效低能耗LED智能植物工廠關鍵技術及系統集成」項目榮獲國家科技進步二等獎。
該項目所突破的關鍵技術包括：先提出植物「光配方」概念並闡明其理論依據，創製出基於光配方的 LED 節能光源及其光環境調控技術。
基於植物光合，對不同光譜的響應特徵，率先提出了植物「光配方」概念，建構了典型作物不同生育期的光配方優化參數。創製出基於光配方的紅光（660nm）與藍光（450nm）晶片組合式、藍光晶片與螢光粉激發式多光譜組合 (R/G/B/FR) LED節能光源；研發出基於植株發育特徵的移動式LED光源，及其光環境調控技術，顯著降低光源能耗。與螢光燈相比，節能率達62％以上。
首次提出植物工廠光－溫耦合節能調溫方法，發明瞭基於室外冷源，與空調協同調溫的節能調控技術。基於夜晚室外空氣含有冷源、光期空調降溫能耗高的現實，首次提出將光期置於夜晚、引進室外自然冷源降溫的「光－溫耦合節能調溫」方法，發明基於室外冷源，與空調協同調溫的，植物工廠節能環境調控技術裝備，顯著降低空調能耗。與傳統空調降溫相比，節能率達 24.6 - 63.0％。
UV－奈米 TiO2 營養液協同處理技術，和採收前短期連續光照提升蔬菜品質方法，研發了基於光－營養協同調控的蔬菜品質提升技術。
UV－奈米 TiO2 協同處理營養液，自毒物質的技術方法，首次提出採收前短期連續光照調控蔬菜品質新技術，提升蔬菜品質的光環境優化參數及調控策略，降低葉菜硝酸鹽含量達30％以上，並顯著提高了Vc和可溶性糖含量。
研發出植物工廠光效、能效與營養品質，提升的環境－營養多因子協同技術，整合創製制出三個系列的智慧 LED 植物工廠成套產品。
基於光配方、光－溫耦合與營養品質提升等，多因子協同調控的邏輯控制策略及算法，研製制出基於物聯網的植物工廠智慧化管控技術，實現對植物工廠溫度、濕度、光照、CO2濃度，以及營養液EC、pH、DO等要素的線上檢測、遠端訪問、程式更新及網路化智慧管控。整合創製出三個系列的智慧 LED 植物工廠成套技術產品：規模量產型、可移動型、家庭微型植物工廠。
松下蘇州植物工廠今年3月將正式賣菜
今年3月份，松下位於蘇州的植物工廠將結束試營運，作為松下在中國的一項正式業務對外銷售蔬菜。該工廠佔地1000㎡，目前仍在提升產量，計劃目標是月產量翻 2 倍達到 9噸/月。
從2016年開始，松下蘇州子公司試營運，主要種植生菜的植物工廠。去年9月份，松下植物工廠推出了「品蔬生活」的品牌，旗下蔬菜進駐了蘇州 AEON 永旺超市、泉屋百貨，以及幾家松下電器門市店內。
在植物工廠內部，松下透過調控 LED 燈的光線、氣溫、濕度和二氧化碳濃度，以控制蔬菜的生長環境，全年栽培富含大量β－胡蘿蔔素等營養物質的蔬菜。
加工而成的沙拉，將主打營養價值和安全性高，除上述超市外，還將向餐廳等店鋪提供。松下還將與當地電商企業合作。不僅銷售蔬菜，還討論銷售蔬菜工廠的相關設備。
新疆高新植物工廠首批辣椒長成
3月7日，在位於烏魯木齊高新區（新市區）北區工業園的新疆高新植物工廠，首批試種的辣椒已經長成，等待採摘。
據高新區（新市區）招商服務局局長張鎝文介紹，植物工廠使用的是無土栽培技術，所有蔬菜都種在基質上，透過吸取滴灌輸送的生態水肥生長。每座植物工廠的面積為1000平方米，預計年產蔬菜達100噸。
「我們的植物工廠是生物防蟲，除了佈置了沾蟲板，棚膜也能利用紫外線天然防蟲，不使用任何農藥，在這樣的條件下，生產的蔬菜是綠色無污染的，可以直接食用。」張鎝文說。
張鎝文表示，各項技術實驗成功後，將進行標準化生產，為農戶量身定做成品蔬菜大棚，進而打造烏魯木齊、新疆乃至中亞、俄羅斯等區域的健康、安全、優質「菜籃子」工程，引領農民走上現代化農業生產之路。
Signify與Agro－Inwest簽署協議：全球最大 LED 園藝照明項目擴容
昕諾飛宣佈，俄羅斯最現代化且發展迅速的，新鮮蔬菜種植公司之一Agro－Inwest，將擴大飛利浦 LED 植物照明系統的應用，從目前25公頃擴大到68.5公頃，相當於100個足球場的溫室面積。
2017年，昕諾飛和Agro－Inwest，推出了當時全球最大的 LED 園藝照明項目。快速盈利和作物產量的顯著提高，促使該公司決定，擴大對飛利浦 Green Power LED 頂光模組和飛利浦Green Power LED植株間照明模組的投資，全部應用於番茄生產。該項目的規模顯示，昕諾飛在園藝照明領域的領導地位。
「俄羅斯對本地種植的，蔬菜和水果的需求正在增加，Agro－Inwest 透過應用 LED 擴大生產規模，滿足市場需求。」昕諾飛 LED 植物照明業務領導 Udo van Slooten 說道。「我們與他們的合作，取得了巨大的成功，我們很高興繼續幫助該公司，提高其改善作物品質，和生產預測的能力，同時降低成本。」
Agro－Inwest在此前，應用飛利浦LED植物照明產品的25公頃番茄溫室中，取得了優異的成果。「飛利浦 LED 照明產品節能近50％，並改善了生產的可預測性、作物外觀和產量。」 Agro－Inwest 副總裁兼總經理 Irina Meshkova 說道。
「我們有望在兩到四年內，回收該項目成本，這是非常有吸引力的投資回報。此外，昕諾飛對產量預測非常精確，這讓我們對未來業績很有信心。我們知道，LED 是未來的發展方向，昕諾飛是非常可靠、非常專業的合作夥伴。」
三星電子提供植物照明用LED組件解決方案
2018年5月8日，三星電子有限公司宣佈，開始提供優化的用於植物照明的 LED 組件解決方案。三星新的植物照明產品線，以剛剛研發成功的「紅光 LED」器件為主，同時已有的重要「白光 LED」器件和模組產品線，也加入了植物照明規格。
「我們的植物照明 LED 解決方案，是基於通用照明應用LED技術，可提供經過驗證的性能和可靠性水平」，三星電子 LED 部門副總裁崔允準說道，「透過擴大包含植物照明在內的產品線，我們正為全球燈具製造商，提供包括許多其它 LED 技術在內的一站式解決方案」。
三星新的植物照明 LED—LH351B 紅光—是大功率封裝，波長660nm，光合光子通量（PPF）2.15μmol/s（350mA），適合大部分植物照明應用。
660nm的波長可以幫助植物加速生長，包括光合作用和促進開花。該器件只有2.0K/W的低熱阻，更易於LED燈具散熱設計。此外，LH351B紅光採用了與LH351系列相同的焊盤設計，在燈具製造中可以有更靈活的PCB設計。
除了新的LH351B紅光LED外，三星還在中功率產品線，增加了植物照明規格，有LM301B，LM561C 以及兩個線性模組 Q 系列和 H 系列。
歐司朗入股Motorleaf 進一步發力植物照明
歐司朗近幾年一直在擴張植物照明的業務範圍，繼收購植物照明公司 Fluence Bioengineering 後，歐司朗今年五月份宣佈收購了加拿大新創公司 Motorleaf 的部分股份，透過對 Motor leaf的注資，將進一步推進在智慧農業方面的佈局。
Motor leaf 開發了一種業界領先的軟體和硬體解決方案，專為世界各地的室內農場和溫室提供服務。
透過人工智慧和機器學習，Motor leaf 能夠使蔬菜生產更高效、更可預測、更可重複且收益更高。該公司基於領先的數據分析技術，發佈了世界上首個供商業溫室使用的人工智慧產量預測功能，成功將溫室預測的錯誤率降低了將近50％。
Motorleaf現在在北美和歐洲地區，參與了更多的溫室項目。利用人工智慧能技術，Motor leaf 的解決方案，還具備智慧收割預測的功能。
Motor leaf的聯合創始人兼首席執行官Alastair Monk表示，「Motor leaf 非常歡迎這些高素質的投資方，他們和我們有著相同的願景，那就是利用尖端技術，促進全球糧食生產。獲得這些投資後，我們將增加人才儲備，進一步加強我們的硬體以及agronomost．ai平台的人工智慧核心技術。」
在植物照明應用領域，歐司朗特別開發了，能夠在溫室及室內農場環境下，有效刺激和管理植物生長的照明系統解決方案。在整體環境生長條件下，根據植物的具體需求和特點調節光線，對植物的實際產量和品質會產生很大影響。
Fluxunit 的執行董事 Ulrich Eisele 表示：「我們相信先進的數據分析技術，在進優化商業溫室和室內農場生產的可預測性，和提高生產力上都有非常大的潛力。
歐司朗和Motorleaf的聯合，為智慧農業創造更多的有利條件，促進了農業朝著現代化、智慧化方向的轉型。未來，它也將會給農作物的生產帶來更多效益。
富士康建立全球最大 LED 植物工廠
鴻海集團旗下的富士康，利用舊廠房空間打造了一座全球最大的植物工廠，面積高達5000多平方米，擁有14層種植層架，日產量可達2.5噸之多，今年5月開始，可以供應富士康自家的員工廚房，讓員工也可以吃的無毒又健康。
植物工廠利用 LED 照明、培養液等科技，在室內進行種植，具有無毒、無蟲害等特色，可以隨摘隨食，富士康打造的植物工廠的運作流程，在排期以及物流上都已採用自動化。
另外，與傳統農業種植靠經驗運作方式不同，富士康的植物工廠還可以建立智慧數據庫，收集環境參數、生長排期等數據，為以後推廣到各大廠區打下基礎，同時還能將數據分享，為中小型植物種植企業提供經驗。
上海「氣霧培」植物工廠為植物客製化「光配方」
在2018上海國際室內植物工廠研討會上，上海首座「氣霧培」植物工廠，吸引了不少與會者的目光。
植物工廠是透過設施內，高精度環境控制，實現農作物週年連續生產的高效農業系統，利用電腦對植物生長的溫度、濕度、光照、二氧化碳濃度，以及營養液等環境條件自動控制，使設施內植物生育，不受或很少受自然條件限制的省力型生產方式。
據介紹，該座植物工廠，以節能LED植物生長燈為光源，針對不同的植物、不同的生長階段，光強、光質和光週期也完全不同。在植物工廠裡，蔬菜的生長幾乎不受自然條件的限制，生長週期會加快。植物工廠內種植的生菜，育苗移栽後28天左右就能收穫，遠快於普通土地栽培。
目前，植物工廠在全球都處於起步階段，它從根本上改變了農業種植的概念，是創新農業種植方式和農業現代化的途徑，也是新型農業生產，和提升農業種植為製造業的最佳方案。
Current 為英國農場提供 LED 燈
日前，GE宣佈了一個，位於英國的新 LED 照明垂直農場項目，由旗下Current公司為農場提供線性 Arize 園藝照明裝置。
該項目將包括 5120 平方米的種植面積，預計每年將生產 420 公噸（約92.6萬磅）綠葉蔬菜。這農場由瓊斯食品有限公司（JFC）建造，位於英格蘭北林肯郡，將於今年秋天開始商業化種植。垂直農場種植的架子，可以延伸至11米或3層樓高。Current 將安裝12.3公里的線性 Arize LED 燈條，相當於38個首尾相連的埃菲爾鐵塔。
由於該項目的規模龐大，瓊斯選擇與Current合作。JFC公司首席執行官兼聯合創始人 James Lloyd－Jones 表示：「還沒有人能夠將室內、高護理型的這種食品生產方式產業化，證明它具有真正商業可行性。」「我們知道照明將成為設施農業的命脈，我們需要一個有潛力的合作夥伴，並與我們合作開發正確的照明設備和光譜，以實現這個願景。」
新農場將全年生產綠葉蔬菜，LED 光可以最大限度地減少生長週期。Current 沒有披露光譜的細節，但據說紅光部分得到增強。
透過三層栽培架和環境控制技術，作物生長的每一個因子，諸如直接輸送到植物根部的營養液輸濃度、房間裡二氧化碳的濃度、補光燈的波長範圍，和持續時間等，都將得都將得到嚴格控制。
由於支撐農作物生長的，是調製而成的營養液，且植物栽培設備也位於所謂的「高護理環境」中，這意味著潔淨室般的環境。從而能夠確保食品安全生產，並使瓊斯能夠向化妝品和製藥廠商提供品種。
值得一提的是，整個操作過程由機器人負責，這意味著這些植物，不會受到人類接觸的污染，同時農場無需人工，就能實現從種植到採收的全過程作業，而瓊斯表示在傳統的綠葉生長過程中，人類與植物間的相互作用，可能存在 13 種形式。
與垂直農業情況一樣，生產發生在靠近消費者的地方，最大限度地減少運輸成本和環境影響。JFC表示，與傳統農場相比，該項目將減少 90％的用水量。
LG 子公司正式進軍 LED 植物照明市場
LG Innotek（LG伊諾特）宣佈，將構築比太陽光，更有助於植物生長的光源，即「植物生長用LED」產品系列，並正式進軍全球市場。
根據光的波長及功耗，LG Innotek 對 30 種植物生長用 LED封裝進行優化並銷售。除可見光領域外，推出了植物生長用UV（紫外線）LED。
植物生長用 LED 是一種尖端半導體光源，可發出特定波長的光，來控制植物的生長速度，並提高植物的營養成分含量。這一光源基於光合作用，及開花等生理反應，根據光的波長變化而不同的特性開發而成。
LG Innotek 的植物生長用 LED 還可提高農作物的商品性。LG Innotek 開發的 380nm波長的 UV－A LED 可用於增加花青素、葉黃素等具有抗氧化作用的植物化學成分（Phytochemical，植物性化學成分）的含量。發出紫色光的405nm LED 令植物的葉片更厚、顏色更鮮艷。
此外，LG Innotek 開發的植物生長用 LED 可應用於智慧溫室和植物工廠，以提高生產率。憑借發出藍色系光的 450 奈米（nm）與發出深紅色的 660nm 波長 LED，可不受環境變化影響，促進光合作用，縮短植物生長期。
中科生物擴建植物工廠
目前，世界上許多地方，都在使用室內農業控制環境的技術，來種植農作物，而來自中國福建省安溪市的福建省中科生物公司，正在改進這種技術，希望為中國農業的未來發展，貢獻一份力量。
據《每日郵報》報導，該公司近日公佈了其最新的擴建項目，以一個已經開發了兩年左右的室內高科技農場為基礎，進行翻新。
據介紹，該農場佔地 5000 平方米，每天能夠生產 8—10 噸蔬菜，但只需要 4 名員工來管理。而傳統的農田需要大約 300 個農民才能生產等量的糧食，養活近 36000 人。
據瞭解，植物工廠以節能 LED 植物生長燈為光源，採用制冷—加熱雙向調溫控濕、光照—二氧化碳耦聯光合與氣肥調控、營養液，在線上檢測與控制等相互關聯的控制子系統，可即時對植物工廠的溫度、濕度、光照、氣流、二氧化碳濃度，以及營養液等環境要素進行自動監控，實現智慧能化管理，滿足植物健康生產的需要。
2016年，福建三安集團，攜手中國科學院植物研究所，共同發起成立了「福建省中科生物股份有限公司」，建設中科三安植物工廠，採用光生物學的技術和理念，進行植物工廠的技術研發和產業化應用。
據悉，中科生物的第一代植物工廠，據稱是當時世界上最大的垂直農場，佔地在 10000 平方米左右。而根據最新數據，阿聯酋航空餐飲公司（EKFC）與美國 Crop One Holdings 公司將共同打造一個佔地18.11畝（約 12073 平方米）的垂直農場，為目前全球最大。
「與我們的第一代智慧農場相比，新農場在降低勞動力和環境成本的同時，產生了更有效的結果。」中科生物有關負責人說。
該負責人解釋道，其核心技術就是光技術、光配方和特別研製的營養液。「在保持一個可持續生長週期的同時，最大化了植物的生長潛力」。
新研究：減少人造光對動植物的負面影響
人因照明，以晝夜節律的原理調整燈光，並在特定時間提升人的精神，隨著人的作息而改變光照明暗。人因照明解決了光對人體產生的影響，提高人們的生活品質。
科學家們還研究了人造光，對野生動植物的影響，科學家開展了一項研究，透過不同光譜，來研究各種光線的生態效應，並已研發出一種方法，能夠減少人造光對野生動植物的負面影響。
日前，南加州大學城市生態學家特拉維斯·朗科（Travis Longcore）基於對不同光譜的瞭解，帶領他的團隊對 26 種LED 照明產品進行測量，以預測不同光譜線的效果，而非直接對動物進行測試。
該研究小組收集了已發佈數據，並估計如海龜、昆蟲和魚類等，對光線敏感的生物，對一系列燈型和光源可能作出的反應。根據計算出的數據，該團隊研發出了一個指標，用以辨識不同的燈具，並根據生態學、生理學和天文學指數，來預測它們的影響。
研究結果顯示，相較於高壓鈉燈，過濾後的黃綠色LED與琥珀色 LED ，可能對動物產生較小的影響。相反，藍光較多的光源，則會對其產生更大的不利影響。
【新產品】
1、首爾半導體
首爾半導體全光譜Sunlike光源由紫光激發螢光粉得到全光譜，能夠避免藍光危害。該技術結合首爾半導體 LED 晶片專利技術和 Toshiba Materials TRI－R螢光粉技術，產生的光接近自然光光譜。
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| 採用SunLike的植物生長箱 |
OSRAM光電
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Horticulture Growlight
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日亞植物照明產品
三星植物照明產品
LUMILEDS 植物生長燈
Everlight 植物生長燈
Edison 植物生長燈
億光
億光電子工業股份有限公司在美國LIGHTFAIR展上展出全方位農業LEDs。
福州慧豐光電
福州慧豐光電科技公司與福州大學、福建農林大學合作，做出高效、高可靠性的 LED 植物生長燈。家用的產品包含 60W 或120W、150 公分高的植物生長燈，可以種菜、水果、香料、花等等；或是種花用的 10W 台燈型生長燈。
另外也有植物工廠照明產品，結合調控光照、溫度、濕度和施肥的自動化技術。
TITANS
香港照明公司TITANS與南京農業大學合作，找出適合不同生物生長的光譜，並以生菜、番茄和辣椒做測試，結果發現可有效提升作物生長速率及產量。目前產品已送樣至香港、中國、北美、歐洲等地的客戶。
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TITANS公司240W溫室用生長燈
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Boom LED
深圳 Boom LED 推出 VegeBox 水耕植物生長箱，功率55W，算下來一天大約用掉一度電。從播種開始，每一階段需要的器具（連營養液都有）皆附在內，而且可以依據多個箱子堆疊起來使用，增加種植量。
阿凡達光電
深圳阿凡達光電專做LED植物光源封裝，產品涵蓋2835、3030、3535、5050、5730等，提供紅光、藍光、綠光、黃光、紫光、RGB、粉紅、全光譜等彩色光源。可用於植物工廠照明或家用植物生長燈。
