# 可控环境农业（CEA） 设施栽培的技术与基础设施层——可调温室 LED 补光、温室气候与灌溉控制、集成设施建造与 AI 作物监测，在温室与植物工厂中提升产量并降低投入。 Source: https://cn.bioecon.ru/technology/controlled-environment-agriculture/ Updated: 2026-08-18 ## 概览与价值链 标记：[EC: EU Farm to Fork & CAP | OECD: Agricultural Biotechnology | Regulator: FDA 农产品安全（美国）, 欧盟食品卫生, MoA（中国）] 可控环境农业（CEA）在温室与植物工厂中种植作物，光、温度、湿度、CO2 与养分由工程调控而非依赖天气。Signify 的飞利浦 GreenPower LED 顶光 推出 Performance 与 Elite 两个版本；Heliospectra 的 ELIXIA C5 是 700 瓦、五通道可调系统；Priva 的 Connext 916 将 LED 输出精准控制 至 µmol/s/m² 目标值；Certhon 建造集成温室（配备地热供暖与 ErfGoed 地面）；IUNU 的 LUNA AI 将植株级计算机视觉与 Priva One 气候数据 结合，提前 1–8 周预测产量。本文涵盖 CEA 的技术与基础设施层——城市 垂直农场运营商与粮食安全视角在关联条目 IND-091 与 IND-092 中论述。 CEA 技术的关键方向： 1. **温室 LED 补光（Horticulture LED Grow Lighting）：** 可调光谱 LED 顶光（Signify 飞利浦 GreenPower、Heliospectra ELIXIA C5 五通道），按作物阶段精准供光。 2. **温室气候与灌溉控制（Greenhouse Climate & Fertigation Control）：** 环境控制器（Priva Connext 916）以 µmol/s/m² 调控温度、湿度、CO2 与光照。 3. **CEA 设施设计与建造（CEA Facility Design & Construction）：** 集成温室与植物工厂（Certhon），配备地热供暖、先进保温与自动化。 4. **AI 作物监测与产量预测（AI Crop Monitoring & Yield Forecasting）：** 植株级计算机视觉（IUNU LUNA）与气候数据融合，提前 1–8 周预测产量。 ### 行业价值链 ``` [设施与照明] ──> [气候与灌溉] ──> [作物传感与AI] ──> [生长优化] │ (调控生长环境) │ ▼ [运营与数据] <─── [采收 / 产量预测] <─────┘ ``` ### 价值链层级 | 层级 | 描述 | 关键投入/产出 | |:---|:---|:---| | **Facility & Lighting** | 建造温室/植物工厂并安装可调 LED 顶光 | **输入：** 设计、LED、覆盖材料。**输出：** 受照封闭种植空间。 | | **Climate & Fertigation** | 控制温度、湿度、CO2、光照与养分供给 | **输入：** 传感器、设定值。**输出：** 受控环境。 | | **Crop Sensing & AI** | 计算机视觉追踪植株生长、健康与胁迫 | **输入：** 相机、气候数据。**输出：** 植株级洞察。 | | **Growth Optimization** | 按作物阶段调整光照与灌溉配方 | **输入：** 洞察、配方。**输出：** 优化生长。 | | **Harvest / Yield Forecasting** | 依据作物与气候数据提前 1–8 周预测产量 | **输入：** 优化生长。**输出：** 产量预测。 | | **Operations & Data** | 以数据驱动的人力与能源管理运营设施 | **输入：** 预测。**输出：** 农产品 + 运营数据。 | 行业横切技术： - **可调温室 LED（Tunable Horticulture LED）：** 多通道光谱（蓝、红、远红、白）经 PWM 调光，按作物阶段提供精确光子水平。 - **µmol/s/m² 环境控制（µmol/s/m² Environment Control）：** 按测量目标值而非百分比调控光照、CO2、温度与灌溉。 - **计算机视觉作物监测（Computer-Vision Crop Monitoring）：** 植株级相机与 AI，将视觉生长转化为产量预测与胁迫预警。 --- ## 美国 美国将 AI 驱动的温室监测与快速增长的设施栽培 sector 相结合，服务于零售与餐饮。 ### IUNU LUNA AI, greenhouse monitoring, US protected cropping - **IUNU：** LUNA AI 平台通过计算机视觉提供植株级洞察，并与 Priva One 气候数据集成，提供 1–8 周产量预测；IUNU 融资 2000 万美元以加速 AI 温室技术推广。 - **美国设施栽培：** 高科技温室与室内种植扩张，为零售与餐饮提供全年叶菜、果菜与大麻供应。 - **FDA 农产品安全框架：** FDA 食品安全现代化法案农产品安全规则与各州营销协议构成美国可控环境产品的市场路径。 --- ## 中国 中国拥有全球最大的温室面积，高科技玻璃温室与植物工厂 segment 增长迅速。 ### Beijing Kingpeng smart greenhouses, solar-greenhouse base, MoA framework - **京鹏科技（Beijing Kingpeng）：** 新三板挂牌（430028）的中国温室科技企业，提供集成物联网、大数据与自动化控制的智能玻璃及薄膜连栋温室。 - **温室市场增长：** 行业分析预测 2025–2026 年中国智能玻璃温室与薄膜连栋温室市场年增速超过 15%，受国家庞大设施栽培基地现代化驱动。 - **农业部框架：** 农业农村部的设施农业与现代化项目构成高科技温室与植物工厂的市场路径。 --- ## 欧盟 欧盟——尤其是荷兰——是全球温室技术枢纽，向全球供应照明、气候控制与设施建造。 ### Philips LED, Priva control, Certhon build, EU Food Hygiene - **Signify（荷兰）：** 飞利浦 GreenPower LED 顶光组合推出面向专业温室种植者的 Performance 与 Elite 版本，平衡前期成本与长期效率。 - **Priva（荷兰）：** Connext 916 控制器以 µmol/s/m² 精准控制 LED 输出，配备光谱配方，并与 IUNU LUNA 集成进行产量预测。 - **Certhon（荷兰）：** 建造完全集成的温室——如 Koppert Cress 设施，配备 ErfGoed 地面、优良保温、地热供暖与升级自动化。 - **Heliospectra（瑞典）：** ELIXIA C5 是 700 瓦、五通道可调 LED（蓝、红、远红及两种白光），PWM 0–100% 调光，适用于温室与室内。 - **欧盟食品卫生：** 可控环境产品须符合欧盟食品卫生与 CAP 可持续标准，构成欧洲市场路径。 --- ## 领先企业与研究机构 | 企业 / 机构 | 国家 | 关键产品 / 平台 | 技术特征 | 2026 状态 | |:---|:---|:---|:---|:---| | **Signify** | 🇳🇱 荷兰 | *飞利浦 GreenPower LED 顶光* | Performance + Elite 版本，专业温室 LED | Commercial | | **Priva** | 🇳🇱 荷兰 | *Connext 916 气候控制器* | µmol/s/m² 光照调控，光谱配方 | Commercial | | **Certhon** | 🇳🇱 荷兰 | *集成温室建造* | ErfGoed 地面，地热供暖，自动化（Koppert Cress） | Commercial | | **Heliospectra** | 🇸🇪 瑞典 | *ELIXIA C5 LED* | 700 瓦，5 可调通道，PWM 调光 | Commercial | | **IUNU** | 🇺🇸 美国 | *LUNA AI 平台* | 植株级计算机视觉，1–8 周产量预测 | Commercial | | **京鹏科技** | 🇨🇳 中国 | *智能玻璃 / 薄膜温室* | 物联网+自动化，新三板 430028 | Commercial | --- ## 技术栈与创新 该技术栈将可调照明与气候控制同 AI 作物传感相结合。 1. **可调温室 LED 照明（Tunable Horticulture LED Lighting）：** - Signify 的飞利浦 GreenPower 顶光提供 Performance 与 Elite 版本，为专业温室平衡前期成本与长期效率。 - Heliospectra 的 ELIXIA C5 以 700 瓦覆盖五个独立可调通道（蓝、红、远红、两白），PWM 0–100% 调光。 2. **气候与灌溉环境控制（Climate & Fertigation Control）：** - Priva 的 Connext 916 将 LED 输出精准控制至 µmol/s/m² 目标值，并将传统百分比配方转换为光谱配方。 - Certhon 将这些控制器集成到完全建造的设施中，配备地热供暖、先进保温与升级自动化环境。 3. **AI 作物监测与产量预测（AI Crop Monitoring & Yield Forecasting）：** - IUNU 的 LUNA AI 将植株级计算机视觉与 Priva One 气候执行数据融合，提前 1–8 周预测产量。 - 该集成将“实际 vs 计划”的气候记录转化为可执行的植株级生长与胁迫洞察。 --- ## 价值链与生产流程 ### CEA 设施的工业流程（FDA 农产品安全 / 欧盟食品卫生 / MoA 设施农业） ``` ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 1. 设施建造 │ ───> │ 2. 照明与气候 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 4. 生长优化 │ <─── │ 3. 作物传感与 AI │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ │ ▼ ┌───────────────────────────┐ ┌───────────────────────────┐ │ 5. 产量预测 │ ───> │ 6. 采收与运营 │ └───────────────────────────┘ └───────────────────────────┘ ``` #### 阶段 1：设施建造 建造 Certhon 式集成温室或植物工厂，配备先进覆盖、保温、ErfGoed 地面与地热供暖基础设施；产出封闭、工程化的种植空间。 #### 阶段 2：照明与气候 安装可调 LED 顶光（Signify、Heliospectra）与环境控制器（Priva Connext 916），以 µmol/s/m² 调控光照、温度、湿度、CO2 与灌溉；产出受控种植环境。 #### 阶段 3：作物传感与 AI IUNU LUNA 相机通过计算机视觉追踪植株生长、健康与胁迫，并与 Priva One 气候数据融合；产出植株级洞察。 #### 阶段 4：生长优化 依据 AI 洞察按作物阶段调整光照与灌溉配方；产出优化生长与资源利用。 #### 阶段 5：产量预测 依据作物与气候数据（IUNU–Priva 集成）提前 1–8 周预测产量；产出可靠的产量预测用于计划。 #### 阶段 6：采收与运营 设施以数据驱动的人力、能源与食品安全管理（FDA 农产品安全、欧盟食品卫生）运营，将可追溯的可控环境农产品送达市场。