SOLUTION 03 / Cultivation Technology

Slimme broeikas - een nieuwe manier van comfortabele en betrouwbare landbouw.

Research Planning Division & Bio Innovation Center, Research & Development Center
De kweekomgeving wordt automatisch gecontroleerd in de kas om producten te telen. Landbouwbeheer wordt betrouwbaar door kennis van zaken om te zetten in georganiseerde intelligentie, gegevens te verzamelen en te gebruiken, en de kwaliteit en de leveringsdatum te controleren.

ISSUE

De vooruitzichten voor landbouwbeheer worden duidelijk door de intuïtie van een landbouwer om te zetten in georganiseerde intelligentie.

Door middel van landbouw in een gesloten ruimte kunnen kwaliteitsproducten worden geteeld door een nauwgezette controle van de teeltomgeving voor plantenfabrieken en groeikassen. De landbouwindustrie is een vitaal onderdeel van de samenleving dat de mensen van voedsel voorziet, toch worden veel landbouwers geconfronteerd met uitdagingen om een winstgevend bedrijf te exploiteren omdat het moeilijk is een duidelijke prognose te maken. De landbouw is sterk afhankelijk van de intuïtie van deskundigen en nieuwkomers aarzelen om in deze sector te stappen.

Daarom is Yanmar een project gestart om de landbouw voorspelbaar en efficiënt te maken door gebruik te maken van indoor landbouw, de zogenaamde slimme broeikas. Dit is een innovatief project dat is opgezet in samenwerking met bedrijven en hun respectieve expertise om de lasten voor landbouwproducenten te minimaliseren en hen te begeleiden met een stabiele productie en betrouwbare zaken. De gebruikers kunnen de teeltmethoden automatisch regelen door de groeiomgeving aan te passen aan de hand van temperatuur- en vochtigheidsniveaus en de hoeveelheid water, afhankelijk van het type gewas en cultivar. Dit helpt niet alleen landbouwproducenten die nieuw zijn in de sector, maar verlicht ook hun werklast en leidt tot een hogere opbrengst. Door gebruik te maken van gegevens wordt het landbouwbeheer als bedrijf voorspelbaarder.

SOLUTION

De levering kan worden gepland op basis van automatische controle van de groeiomgeving en het verzamelen van gegevens

Binnen de slimme broeikas zijn meerdere draadloze sensoren geplaatst. Temperatuur, vochtigheid, lichtintensiteit en kooldioxidegehalte worden gemeten via elektronische en omgevingssensoren en de verzamelde gegevens worden geëxporteerd naar een edge-computer. Verder worden deze gegevens ook opgeslagen in de cloud. Tot nu toe bestuurde een enkele computer alle apparatuur en werden meerdere omgevingscondities afzonderlijk beheerd. Omdat elke apparatuur bedraad was, waren er beperkingen op de positie en het aantal. In een slimme broeikas kan één enkele computer echter meerdere apparaten aansturen, waardoor de bedrading tot een minimum wordt beperkt, en alle gegevens automatisch via een draadloos netwerk naar de edge-computer worden gestuurd en verzameld. Het is niet nodig voortdurend de broeikas te bezoeken, aangezien elke instelling van de teeltomgeving tot het bewateren van de gewassen automatisch wordt aangestuurd op basis van een vooraf bepaalde formule.

Omdat er een geheel nieuw systeem werd geïmplementeerd, hadden we tijdens de ontwikkelfase onvoldoende ervaring. We hebben veel discussies gevoerd om de betekenis van toegevoegde waarde voor onze klanten via onze producten opnieuw te evalueren en zijn erin geslaagd onze inspanningen opnieuw vast te stellen. Er was ook het probleem dat het ontwikkelingsteam deskundigen waren op het gebied van IoT en AI, maar beginners als het op landbouw aankwam. Welke gewassen hebben welke zorg nodig? Dit waren het soort vragen en uitdagingen die we één voor één wisten op te lossen, met de medewerking van leden van het Bio Innovation Center en andere partnerbedrijven, die deskundig waren op het gebied van planten en landbouw. Na het herhaaldelijk maken van een oneindig aantal prototypes, werd uiteindelijk een succesvol prototype voor de slimme broeikas gecreëerd.

Met de proeflancering van de broeikas zijn we begonnen met het telen van tomaten. We waren in staat om onze eigen timing vast te stellen wanneer de tomaten rijp werden en een systeem om deze gegevens te verzamelen. We ontwikkelden ook een algoritme dat de rijpheid van de tomaat schat op basis van de tienduizenden beelden die met de camera zijn verzameld. Het gebruik van informatietechnologie wordt intelligenter naarmate de hoeveelheid gegevens toeneemt, zodat temperaturen en vochtigheid kunnen worden aangepast en de levering met grote precisie kan worden gepland. Het leidt ook tot andere oplossingen om de precisie van automatische controles te verbeteren en energie te besparen. In de toekomst hopen we deze kassen in universiteiten te installeren om verder onderzoek naar gegevensverzameling en -gebruik te bevorderen.

RESULT & FUTURE

Efficiënte productie met hoge opbrengst, zelfs voor nieuwe landbouwers

De slimme broeikas die de efficiëntie en precisie kan blijven verbeteren door middel van testproductie. We hebben feedback gekregen van landbouwproducenten en testlandbouwbedrijven die de eigenlijke kas als iets geheel nieuws en interessants hebben ervaren. We gaan door met het elimineren van onnodige en arbeidsintensieve procedures voor efficiëntie en optimalisatie en bieden geavanceerde tegenmaatregelen. Een voorbeeld van zo'n initiatief is het instellen van een alarm om bloemen uit het gewas te dunnen, zodat het werk op de boerderij naadloos wordt. In het Bio Innovation Center wordt onderzoek gedaan naar manieren om gewassen te telen en de kwaliteit van de zaailingen te verhogen. Ook worden het oogstvolume en de winstgevendheid geanalyseerd om het soort gewassen dat commercieel levensvatbaar is te vergroten. Gewassoorten met een hoge opbrengst die geschikt zijn om in kassen te worden geteeld, worden ook geëvalueerd. Kostenbeheersing voor commercialisering is ook aan de gang. Zodra we operationeel zijn, hopen we regelmatig updates te kunnen geven.

FUTUREHelpen bij het creëren van een verrijkte toekomst door een sterke voedselwaardeketen aan te bieden

Het ontwikkelingsteam legt zijn inspanning niet alleen uit voor het telen van gewassen in de slimme broeikas, maar ook het initiatief om de transacties rond de oogst te ondersteunen, zoals het verkrijgen van zaailingen en het veiligstellen van het verkoopkanaal, die samen zorgen voor een verkoopbare oogst. We hopen een voedselwaardeketen te ontwerpen waarin een stabiel landbouwbedrijf met zekerheid kan worden beheerd en de consumenten kunnen genieten van hun overvloed aan voedsel, door de lasten van de landbouwproducenten te verlichten en samen te werken met andere bedrijven.

De verschillende initiatieven die wij nemen om onnodige elementen en energie in de landbouw te elimineren, waaronder deze ontwikkeling van de slimme broeikas, is slechts één stukje van de puzzel om een duurzame toekomst te creëren. Door te werken aan het optimaliseren van verschillende aspecten van ons leven, hopen we een beter leven voor iedereen te creëren.

*Informatie over de afdeling van april 2020.