"I nær fremtid vil kombinasjonen av intelligent teknologi, tradisjonell teknologi og ny teknologi føre til en ny produksjonsmodus." "I den forrige perioden uttrykte formannen for det japanske planteforskningsinstituttet i den gamle Mapletree-professoren sin egen visjon for fremtiden for planteplanter i forumet" 2017 Arab Forum-Thinking Lighting "," Horticultural Lighting Session ". Han ga en fantastisk tale om temaet "LED-belysning og miljøkontroll av anleggs intelligens". Følgende er en tale utarbeidet av redaktørene til den gamle professor Mapletree.
Ressurs- og effektivitetsproblemer og kostnadskontrollproblemer
I dag har Japan mer enn 200 bedrifter med anleggsinnretningsbelysningssystemer, og antall planteplanter øker hvert år, og denne typen planteverk i Kina, USA, Europa er også blomstrende stadium.
I teorien kan kunstig belysning bruke den minste mengden ressurser for å oppnå høyeste utbytte og kvalitet på planter, og dermed redusere kostnadene og redusere utslippene av forurensende stoffer. Men faktum er at få planteplanter faktisk lager bærekraftig fortjeneste for øyeblikket, og hvorfor? Det er at avkastningen og produktkvaliteten er langt lavere enn det teoretiske potensialet, på grunn av lav forsyningskapasitet og lavere utnyttelse, noe som resulterer i høyere produksjonskostnader.
Når det gjelder drift, krever anleggsplanter et høyere ferdighetsnivå, mer kompliserte operasjoner, en programvarekonfigurasjon og høy produksjonskostnad pr. Arealareal, mens bærekraftig produksjon ennå ikke er realisert, noe som betyr at det er behov for videre forskning. Men når det gjelder teknisk potensial, har planten planter en lovende virksomhet.
Prosessen innebærer mange sofistikerte intelligente teknologier, inkludert kunstig intelligens, IKT, robotteknikk og så videre. Fra et annet perspektiv er det behov for å kombinere tradisjonell botanisk og landbrukskunnskap, spesielt biologiske indikatorer, og til og med noen genetisk kunnskap.
Hvordan overvinne kompleksiteten av miljøkontroll
På grunnlag av kunstig intelligensstyringssystem, som er forbundet med sensorer, kan sensorer forstå det omgivende produksjonsmiljøet, og overføres til stor databas, inkludert analyse av plantevoksfototype, miljøanalyse og andre aspekter av data. Kontrollen av komponenter, cloud computing, robotteknologi er en uunnværlig del av AI kjernestyringssystemet i alle aspekter av intelligente innstillinger kan oppnå ønsket mål, men vanskeligheten er at vekstfaktorene er svært komplekse.
Hvilken rolle spiller lyset i prosessen med plantevekst? For det første, fra energi synspunkt, kan fremme fotosyntese, strålende varme; For det andre, fra et synspunkt av informasjonskilder, kan vi kjenne til metabolsk tilstand av plantevekst og manifestasjonen av lysform i denne prosessen.
I det lette miljøet av plantevekst er det nødvendig å vurdere PPFD lysflukt lysdensitet, lysretning og lys syklus. Blant dem er lysretningen, lyset fra toppen ned eller fra bunnen for å lyse, fortsatt et panelys, disse variablene er basert på dynamisk forandring i tid, og det mest frustrerende er at variablene i ovennevnte variabel vil påvirkes av andre variabler. Temperaturen på blader, konsentrasjonen av karbondioksid eller fuktighet, sammensetningen av andre gjødselstoffer, plantefylling og så videre, vil bli påvirket av det lette miljø. Det er også noen ledning, som for eksempel overføring av bakterier, sykdomsinfeksjon vil forårsake effekten. Det lette miljøet er knyttet til den vanlige vekstsyklusen til planter.
"Enhetspris x summen av verdien så stor som mulig, dette er hva vi ønsker å oppnå et ideelt mål", LED-teknologi for å oppnå fra elektrisk energi til lette energikonvertering, vil spille en stor rolle. Og det vi gjør er ikke bare å fullføre konverteringen av lys til elektrisitet, veksten av hele anlegget blir senere vurdert.
Hva er noen av faktorene som er involvert i å dyrke grønnsaker for å vurdere økonomisk verdi? Først av alt, se på vekt, størrelse, form, farge, tekstur, men også for å se sammensetningen av næringsstoffer, C-vitamin, antioksidant, etc., vil vi minimere de fysiologiske årsakene til plantens ugunstige forhold, som mangel på sporstoffer forårsaket av overflaten av planten hvite eller svarte flekker. Samtidig har smak og smak av grønnsaker stor innvirkning på sin økonomiske verdi. I tillegg er holdbarheten også en innvirkningsfaktor. Ovennevnte faktorer er nært knyttet til omgivende produksjon, miljø og plantearter. Så når det gjelder å finne en løsning, er det ikke behov for erfaring, men en dristig fantasi og en visjon, fordi systemet er for komplekst.
For å oppnå den beste PPFD-løsningen krever den beste optiske løsningen en stor mengde måling, nøyaktig beregning, store data, kunstig intelligens og så videre. Det lette miljøet gir et godt miljø for slike ting som mikroprosessorer med høy hastighet, stort minne, stor data kunstig intelligens, Open Data Platform Networking eller omics av DNA testing funksjoner.
Hvit LED inneholder nå mer og mer grønt lys, før noen foreslo at grønt lys ikke er nødvendig for plantevekst. Men fotosyntese av tett planteavfetting, hvis grønt lys ikke vurderes, kan bli kompromittert i denne delen. Det er også funnet at grønt lys er nyttig i studiet av fotosyntese i blader av en enkeltbladet plante, og tettere plantevann og fotosyntese vil bli mer intensiv. Forskerne påpeker at grønt lys har forbedret motstanden mot planter, og noen studier har vist at grønt lys har en forandring i planteavvanning, men denne delen av kunnskapen er svært liten.
Dual Plant System
Første LED-intelligente belysningssystem, basert på bordtypemiljø, grunnmoduler, maskinvare og programvare, men også en tomodemodell, det vil si en del av eksistensen av planteplanter og en annen del av den virtuelle fabrikkfabrikken, fordi det vil være et stort antall bruk av virtuell digital teknologi.
I prosessen med overflateanalyse av miljøkontroll er fenotypisk analyse veldig viktig, inkludert egenartet av selve planten, egenskapene til vann, nitrogen, klorofylforbindelser, planteuttrykksanalyse og så videre, vi må kombinere de to aspektene av genetisk og miljøinformasjon. Hva er definisjonen av plantefenotype? Vi måler spesifisiteten til planter, for eksempel egenskapene til plantecellens nivå, egenskapene til vanningslag og tilhørende funksjoner gjennom noen metoder og ordninger.
Plantfenotypisk bildesensorutstyr inkluderer generelt kamera, spektralstrålingsmåling, langt infrarød, fluorescens 3D-skanning, trefargesensor og så videre. LED-fargekamera kan forstå plantens tredimensjonale data, og input til datamaskinen, integrering av andre vanlige data og omgivende miljødata.
Denne teknikken kan brukes til å utvikle spesielle plantevarianter som er egnet for interne lukkede planteplanter, som kan være spesielt befitret for å produsere komponentinnholdet i avlinger, for eksempel spesialtilpassede C-planter med spesielt høyt innhold, som kan produsere sykdomsresistente planter. Den resulterende anlegget har lite press på omkretsen fordi det er et relativt lukket miljø uten bruk av plantevernmidler eller noe sånt.
Sammenlignet med tradisjonell produksjonsmodus har denne modulen høy skalerbarhet. Som vi alle vet, er det et gap mellom forskning og applikasjon, laboratorievolumet er lite, det er ingen måte å skalere, så i et stort miljø er det ofte ikke gjennomførbart, det samme små volumet produksjon og kommersiell produksjon mellom gapet.
I et slikt miljø produserer vi grunnmodulen med de ovennevnte egenskapene, den ene er skalerbar, den ene er tilpassbar. Den nåværende bruken av dette planteproduksjonssystemet innebærer en rekke forandringer, plantegenskaper, det omgivende miljøet, anleggets egen informasjon om genetisk informasjon, etc., for å virkelig få flere varianter til å plante planter for å forbedre miljøkontrollplanen. Fordi nå avl og kommersialisering er separate, er neste avl og kommersialisering utvikling vanlig.
Det vi faktisk trenger å gjøre er dataintegrasjon, hvert sekund, hver bit av data, genomics data og ledelsesdata, og implantert inn i et maskinlæringssystem, gjennom kunstig intelligens basert på ovennevnte dyp læring, for å gi mer informasjon, dette informasjon kan styres av avlsmiljøet.
Dobbelplanteplanter, på den ene side, er anleggets planter, på den ene siden er den virtuelle fabrikken, nemlig det digitaliserte styringssystemet. Så det er en sammenheng mellom den virtuelle verden og den virkelige verden, og mye informasjon reiser fra den induktive enheten til verden. Basert på alle behandlede data kan et virtuelt system beregne og forutsi fremtiden, for eksempel fremtidig produksjon, miljøvariabler og mulige kostnader. Og vi kan gjøre en sammenligning, den virtuelle enheten for fremtiden for prognosedataene er nøyaktig. Hvis det er et problem, kan noen algoritmer i den virtuelle databehandlingen justeres i tide.
"Vi har en god visjon: I nær fremtid kommer kombinasjonen av intelligent teknologi, tradisjonell teknologi og ny teknologi til ny produksjonsmodus." "Den virkelige realiseringen av dual plant growth-systemet krever et komplett sett med programvarekonfigurasjon, og dataene trenger også en åpen plattform for datautveksling, en fabrikk har behov for et distribuert, allestedsnærværende nettverk."
og plante-anleggssystemer kan kombineres med andre biologiske systemer, som fiskeanlegg, planting sopp og så videre, for å gi fersk mat til byen. Jeg beskriver ikke en vakker drøm, det har nå blitt en realitet.
