Smart Plant Factory: The Next Generation Indoor Vertical Farms

出版者:Springer

作者:Toyoki Kozai

页数:454

出版时间:2018-11-22

价格:0

装帧:平装

isbn号码:9789811310645

具体描述

This book describes the concept, characteristics, methodology, design, management, business, recent advances and future technologies of plant factories with artificial lighting (PFAL) and indoor vertical farms.

The third wave of PFAL business started in around 2010 in Japan and Taiwan, and in USA and Europe it began in about 2013 after the rapid advances in LED technology. The book discusses the basic and advanced developments in recent PFALs and future smart PFALs that emerged in 2016.

There is an emerging interest around the globe in smart PFAL R&D and business, which are expected to play an important role in urban agriculture in the coming decades. It is also expected that they will contribute to solving the trilemma of food, environment and natural resources with increasing urban populations and decreasing agricultural populations and arable land area.

Current obstacles to successful PFAL R&D and business are: 1) no well-accepted concepts and methodology for PFAL design and management, 2) lack of understanding of the environmental effects on plant growth and development and hydroponics among engineers; 3) lack of understanding of the technical and engineering aspects of PFAL among horticulturists; 4) lack of knowledge of the technical challenges and opportunities in future PFAL businesses among business professionals, policy makers, and investors and 5) lack of a suitable textbook on the recent advances in PFAL technologies and business for graduate students and young researchers. This book covers all the aspects of successful smart PFAL R & D and business.

作者简介

Professor Kozai obtained a BS degree in Horticultural Sciences from Chiba University, and Master and Doctoral degrees in Agricultural En gineering from the University of Tokyo. When he started his academic career in 1973 as an agricultural engineer, his work was focused on greenhouse environment control engineering. After establishing his early work on greenhouse light environments, energy saving, ventilation and computer control, his scientific interest extended to in vitro environment control in plant tissue culture, sugar-free media and photoautotrophic micro-propagation, and plant production in closed systems with artificial lighting. His first paper on plant production using LED was published in the early 1990’s.

用户评价

不得不提的是，这本书的结构安排极具条理性，像一个结构精密的植物工厂本身一样，层层递进，逻辑清晰。它从宏观的全球粮食安全背景切入，迅速聚焦到垂直农业的核心技术，然后逐步深入到光照优化、营养液循环、乃至病虫害的智能监测等具体操作层面。这种由表及里的推进方式，让不同专业背景的读者都能找到自己的切入点。对于行业内的专家而言，他们可以从中汲取前沿研究的启发；而对于像我这样的局外人，也能清晰地理解这项技术的复杂美感。尤其是一些关于仿生学在系统设计中的应用，读来令人拍案叫绝，仿佛看到了自然界亿万年进化出的最优解，被人类智慧用科技手段重新构建。整体来看，它的知识密度非常高，但文字组织却轻盈有力，没有丝毫的拖沓感。

这本书的叙事节奏把握得非常到位，它没有陷入那些枯燥乏味的工程术语泥潭，反而用一种近乎散文诗的笔触，勾勒出了一个高效、自给自足的食物生产生态。我能感受到作者对传统农业的局限性有着深刻的洞察和批判，而“下一代室内垂直农场”则被描绘成一剂强有力的解药。最让我感到震撼的是其中关于数据驱动决策的部分，那种实时反馈、自我优化的能力，简直颠覆了我对“种植”的传统认知。它不再是依靠经验和运气，而是一门基于大数据的精准科学。我甚至在想，未来我们购买的蔬菜，可能都是在这样的“工厂”里，按照最优化模型生长出来的“定制产品”。这种将高科技与最基础的生命活动完美融合的尝试，其勇气和远见是值得称道的。它成功地将一个复杂的系统工程，转化成了一场引人入胜的科技探险。

如果说有什么让这本书脱颖而出，那就是它对“未来生活方式”的深刻洞察。它卖的不仅仅是技术，更是一种对城市化压力和资源短缺的解决方案。作者的语气中透露出一种坚定的信念：人类文明的下一步发展，必然伴随着对现有土地和资源利用模式的彻底革新。书中对不同气候带、不同城市规模下，垂直农场的适应性模型进行了探讨，这显示出作者并非局限于某个地域的实验，而是着眼于全球化推广的可行性。这种跳出实验室框架、关注实际落地问题的视角，极大地增强了本书的现实意义。我合上书本时，心中久久不能平静的是，我们正在亲历一个农业范式的根本性转移，而这本书，无疑是这场变革浪潮中最清晰的航海图之一，它为我们指明了方向，也激发了无限的想象空间。

这部作品的立意之宏大，简直让人仿佛置身于一个未来的温室之中，充满了对农业革命的无限憧憬。作者显然花费了大量心血来构建这个“智能植物工厂”的蓝图，它不仅仅是技术的堆砌，更是一种哲学层面的思考——如何在高密度、高效率的环境下，重新定义人类与食物生产的关系。读完之后，我脑海中浮现出的画面，是一排排垂直向上延伸的培育架，每一层都沐浴在精准调控的光谱之下，仿佛是科幻电影里的场景，但它却是基于现实科学的推演。特别是对环境控制系统的精细描述，让我这个非专业人士也能感受到那种滴水不漏的精确性。这种对细节的执着，使得整本书的理论基础显得异常扎实，它不是空泛的口号，而是脚踏实地的工程学报告。我特别欣赏作者在探讨可持续性方面所采取的审慎态度，没有将技术美化得不切实际，而是清晰地指出了当前技术瓶颈和未来突破的方向。这使得整本书读起来既有前瞻性，又不失严谨的科学精神。

从一个普通消费者的角度来看，这本书让我对食物的安全性和可追溯性有了全新的认识。长期以来，我们对农产品的来源总是心存疑虑，而这种完全封闭、无土栽培的环境，无疑为解决这个问题提供了终极方案。作者在描述自动化采摘和包装流程时，那种对洁净和效率的追求，让我对未来餐桌上的食材充满了信心。当然，书中也坦诚地讨论了初期建设的高昂成本和能源消耗问题，这种不回避挑战的态度，反而增加了我对作者专业性的信任。这不是一本纯粹的宣传册，它是一次深度的行业剖析，试图在“理想化”与“商业可行性”之间找到一条平衡的道路。阅读过程中，我时常停下来思考，我们是否已经准备好接受这种由机器主导的食物生产方式？作者提供的论据，无疑为我们进行这场社会性对话提供了坚实的知识框架。