我国传统农业面临粮食安全受自然灾害冲击、农药化肥过量使用引发食品污染、农业劳动力供给短缺三大安全挑战，人均耕地面积远低于世界平均水平。四维生态科技（浙江）有限公司以数据要素为核心驱动力，构建智慧农业垂直种植解决方案，搭建智能化、精准化生产体系，实现传统农业“两降两升”全链条升级。

图1草莓植物工厂

一是采集植物工厂多类生长生产数据，网关汇聚同步构建全流程数据池。采集植物工厂内作物生长数据、环境数据、控制数据及各类生产数据，通过多物理设备（温湿传感器、CO2传感器、EC/pH传感器、摄像头等）实时捕捉核心信息。借助智能网关汇聚数据，通过标准化设备接入协议同步至四维魔方IoT平台，形成覆盖种植全流程的多模态数据资源池，为后续分析与控制提供基础。

二是构建全流程数据闭环保障高效流动，云边协同赋能数据价值持续释放。建立数据采集、汇聚整合、平台处理、执行控制、应用展示的完整闭环流程，确保数据在各环节高效流动。通过四维魔方IoT平台实现数据持久化、实时分析与可视化管理，结合云边协同计算技术，由分析算子和AI模型对数据进行深度处理，形成“感知－决策－执行”的自动化数据流转机制，保障数据价值持续释放。

三是融前沿技术赋能种植全流程，多维优化实现高效安全生产。融合物联网、大数据、人工智能、数字孪生等前沿技术，将数据应用于种植全流程场景。基于多维度数据构建156套多品类作物专属种植数据模型，建立9大类通用型SOP标准作业流程，实现“一键式”操作。资源利用层面，精准灌溉与水回收循环系统使节水节肥率达95%，突破干旱、戈壁等传统农业禁区；成本控制层面，70%自动化覆盖率使综合用人成本降低超50%；生产效率层面，科学调控生长要素使年收成达20茬，单位面积产量超露地种植50倍；安全保障层面，全程杜绝化学农药使用，产品安全指标优于欧盟标准。四是提质增效推动农业质变升级，赋能振兴构建数智农业新范式。经济效益上，通过提质增效、成本降低提升农产品市场溢价能力，推动农业从“量的积累”向“质的飞跃”转型；社会层面，创造高质量农业就业岗位，缓解农村劳动力短缺问题，赋能乡村振兴，为国家大食物观落地提供实践支撑；产业层面，构建集约化、市场化的数智农业新模式，形成“数据驱动生产、市场反哺种植”的良性循环，为传统农业革新提供可复制范本。

（本项目获得2025年“数据要素×”大赛全国总决赛现代农业赛道优秀奖－应用实践奖）