Виртуальный агроном — будущее городского сельского хозяйства

Малое инновационное предприятие ГРИНБАР специализируется на технологиях производства вертикальных ферм 5-го поколения. Это закрытые автоматизированные модули которые работают при помощи Искусственного интеллекта виртуального агронома Greenbar. Разработчик и владелец компании молодой талантливый предприниматель Антон Едлин. обладатель 2х патентов на виртуального агронома.

Управление производится искусственным интеллектом, технология выращивания не требует физической нагрузки и не занимает много времени, что позволяет создавать новые рабочие места для социальных групп - молодые мамы, пенсионеры. При работе платформы сотрудник не должен обладать опытом растениеводства, агрономии и микробиологии, достаточно пройти курс оператора – растениевода, научиться следить за приборами, обслуживающими растения и собирать готовый урожай.Технология основана на использовании цифрового управления, с встроенным IT-Устройством, обеспечивающим облачное обслуживание растений от семечка до сбора урожая на любом оборудовании вертикального растениеводства и в тепличных комплексах.

Для сбора данных с прибора управления микроклиматом и питанием систем гидро, аэро и биопонных установок реализован программный комплекс состоящий из нескольких серверов соединённых в одну систему анализа и управления виртуального агронома Greenbar.

Схема №1 взаимодействия технической и виртуальной части:

Разработан принцип удаленного контроля, вертикальными фермами и тепличными хозяйствами через единый сервис при помощи беспроводной сенсорной сети (Wi-Fi) Так же разработан способ подключения датчиков и базовых станций, использующих стандартные или пользовательские драйвера протоколов связи и выведено через Wi-Fi.

Схема №2 Варианты взаимодействия между устройствами и клиентами

Система собирает данные с разных протоколов и всевозможных датчиков в единую базу данных виртуального агронома Greenbar.

База данных имеет распределённую структуру и делится на:

· Простые (лёгкие данные) температура, влажность, триггер работы того или иного канала нагрузки, длительность работы каждого канала.

· Сложные данные (тяжёлые): фотографии растений на разной стадии развития

Таким образом получилось снизить нагрузку на сервер и увеличить его пропускную способность не увеличивая мощность железа.

Способности виртуального агронома Greenbar:

-Независимая сеть данных (разнесение архивов данных по разным базам данных)

-Объединение и слияние данных и технологических карт

-Отказоустойчивость, корректная работа при ненадежном подключении датчиков -Централизованное хранение истории показаний датчиков

-Оповещения, графики, отчеты, интегрированный язык запросов и другие инструменты анализа данных.

Записанные данные можно отсмотреть в виде графиков на единое поле замера. То-есть показать все условия на отрезке времени по всем датчикам и по зонам.

Система позволяет настроить реакции и сохранить их в исполнительный файл. То-есть в зависимости от заданных параметров корректировать.

С помощью встроенного API Система может отслеживать датчики, сравнивать показания с заложенными в программу, и автоматически запускать конечные исполнительные устройства для коррекции показаний и привода их к заданным параметрам.

Основными преимуществами облачного решения можно считать то, что распределённая система не имеет единой точки отказа, имеет одну точку входа (общий интерфейс) для доступа к функционалу. За счёт этого обеспечивается доступность сервиса; надёжность хранения данных; удобство его эксплуатации за счёт использования общего интерфейса и отсутствия необходимости настройки. Искусственный интеллект и IoT платформа: управление микроклиматом, питанием, стерильностью контролем и профилактикой заболеваний растений, подачей регулировкой химического состава питательной среды. Оценка состояния растений по видеоизображению, определение заболеваний и недостатка или избытка питательных веществ, контроль концентрации масел и питательных элементов растениях в закрытых вертикальных фермах систем гидропоника, аквапоника, биопоника, аэропоника и микро-капельный метод. Data узел передатчик управления процессами растениеводства по всем заданным внешним и внутренним параметрами не менее чем по 50 показателям датчиков.

При помощи алгоритмов запроса и ответа система виртуального агронома Greenbar может самостоятельно выбирать самые удачные опыты выращивания при различных условиях и настраивать исполнительные модули на максимальную производительность и стабильный урожай. Сервер позволяет удалённо и на основании заложенных алгоритмов осуществлять контроль микроклимата, контролировать уровень PH, EC. И состав питательного раствора, а также собирать статистику. Вести видео контроль, контроль влажности и температуры субстрата (грунта). Такая технология позволяет настроить оборудование на обслуживание конкретной культуры: салаты, пряные травы, овощи - томаты, перцы, огурецы и т.д. Система умеет выращивать и ягоды, такие как клубника, малина, ежевика.

Аппаратная часть виртуального агронома Greenbar состоит из основного прибора «Экорепка» и дополнительных датчиков и исполнительных устройств. В зависимости от требований клиента: прибор используется для поддержания параметров ЕС и рН питательного раствора в гидро, аэро и биопонных установках и фермах. При помощи датчика уровня, прибор следит за уровнем раствора в баке и автоматически пополняет недостаток воды. Устройство оценивает температуру раствора и окружающей среды, добавляет питательные компоненты стабилизаторы и противобактериальные средства при необходимости в нужных пропорциях и объемах.

В режиме автоматической подготовки питательного раствора, прибор сначала выводит уровень ЕС (концентрацию удобрений) до заданного значения, а затем, при необходимости, регулирует рН (кислотно-щелочной баланс) раствора. ИИ сверяет заданные показатели среды с реальными, на основании этого увеличивает или уменьшает разовое дозирование. Прибор автоматизации выращивания растений на системах гидропоника, аквапоника, биопоника, аэропоника, в закрытых системах выращивания с искусственным климатом управляемый через искусственный интеллект IoT платформы. Все настройки можно задать, по локальной сети, либо с помощью удаленного доступа через интернет. Так же система собирает данные статистики и на основе этих данных корректирует своё поведение, подбирая оптимальные режимы выращивания растений.