«Умную» вертикальную ферму разработали российские учёные в Российском технологическом университете МИРЭА. Она может в автоматическом режиме контролировать температуру, влажность, освещённость и другие параметры на оптимальном для конкретной культуры и сорта уровне.
Ферма может управляться вручную или при помощи искусственного интеллекта.
Разработчик умной фермы, магистр Института кибербезопасных и цифровых технологий РТУ МИРЭА Иван Гусаров объяснил, как устроена система, а также рассказал, как она экономит воду, удобрения и электроэнергию. По словам исследователя, такие фермы могут найти применение в самых разных климатических условиях для выращивания салатов, овощей и ягод.
Что представляет собой умная ферма?
— Систему можно разделить на два основных компонента — программное обеспечение и аппаратное устройство. В аппаратном устройстве всё начинается с универсального контроллера. Это небольшая коробочка с платами и микросхемами, к которой можно подключать различные исполнительные устройства. Например, насос или клапан для подачи воды или удобрений, а также диодные лампы. К контроллеру также можно подключать различные датчики для снятия показаний как самих растений, так и окружающей среды. Вся система управляется с единого сервера. Программное обеспечение включает систему хранения информации, базу данных. Ещё будет веб-интерфейс для управления фермой — сейчас он в стадии разработки.
Мы хотим создать такую систему, которая будет требовать минимального вмешательства со стороны человека. Такая ферма сможет работать без постоянного контроля со стороны сотрудников предприятия. Также через веб-интерфейс можно будет контролировать все основные параметры, настраивать графики действий, принимать те или иные решения на основе полученных данных. – сообщил Иван Гусаров.
Какими были первые результаты экспериментов работы умной фермы?
— К примеру,мы проводили эксперименты на микрозелени. В нашей ферме она выросла на три дня раньше, чем растения из контрольной группы в обычной теплице. Соответственно, на получение урожая было потрачено не только меньше времени, но также воды, удобрений и электроэнергии. Так что мы можем говорить о хороших результатах, – сказал Иван Гусаров.
— Как управляется такая система?
— Есть несколько способов управления. Первый — ручной, когда пользователь самостоятельно корректирует все параметры. Условно: встал с утра, открыл систему, посмотрел графики, параметры, увидел, что, допустим, сейчас недостаточно влажности почвы или необходимо добавить какие-то удобрения, и отправил команду в ферму для выполнения этих действий.
И второй вариант — когда мы используем модуль искусственного интеллекта. Он уже испытан в предтестовом режиме. На основе полученных данных ИИ выдаёт рекомендации системе.
Модуль искусственного интеллекта, встроенный в систему, продолжает обучаться в реальных условиях. Если нейросеть дала некорректную рекомендацию, то фермер может пометить её как ошибку и внести правильные данные. Это позволяет постоянно дообучать модель для того, чтобы она была более эффективной. Другой вариант — когда модуль предоставляет отчёт с рекомендациями, а человек на основе данных сам принимает решение, как действовать, как изменить режим внесения удобрений и полива, например, – прокомментировал Иван.
Какие культуры рентабельно выращивать в такой ферме?
— В основном в вертикальных фермах выращивают низкорослые культуры, приносящие хороший урожай. Например, микрозелень, салаты, какие-то ягоды. Думаю, что и наша разработка найдёт примерно такое применение, а точную рентабельность смогут рассчитать уже конкретные фермеры.
Например, можно быстро построить такую ферму в окрестностях города, который и станет рынком сбыта продукции. Что касается климата, то тут нет никаких ограничений. Внутри фермы мы контролируем все параметры: температуру, влажность, освещённость, качество воздуха и т. д. Но тут также необходимо учитывать логистику: насколько близко мы находимся к местам продаж продукции.
Например, не очень рентабельно выращивать клубнику в Сибири, а потом привозить её на продажу в Москву. Задача нашего проекта ещё в том, чтобы сократить время доставки продукта от производителя до потребителя. Также снизятся цены на готовые продукты, потому что система позволяет выращивать овощи и фрукты в труднодоступных регионах, – отметил Иван.
Какие проблемы современного сельского хозяйства позволяют решать такие растениеводческие комплексы?
— История с автоматизированными умными фермами в основном развилась из-за необходимости выращивать продукцию не в самых благоприятных условиях — допустим, в пустынях или горной местности. Например, сейчас лидером в этой области является Китай, где в таких фермах выращивают практически все овощи и фрукты, которые мы с вами видим каждый день в магазинах. Сейчас существуют проекты и стартапы по созданию плавучих ферм. При необходимости такую ферму можно быстро переправить в нужный регион, чтобы уже на месте производить необходимый объём продукции, – заключил Иван Гусаров.
Источник: russian.rt.com
