В дигиталната градина на закрито

water

Класическото селско стопанство достигна своя предел. Световното население непрестанно расте, а площта на земеделските земи намалява. В рамките на международен консорциум Siemens търси заедно със своите партньори решения за по-ефективно и екологично чисто производство на хранителни продукти.

До зеленчуковата градина под сградата на Siemens в мюнхенския квартал Перлах се стига през бетонни подземни коридори. Тук долу растат репички, зелена салата и други зеленчуци. Бляскава, с преобладаващ червен оттенък LED-светлина – носенето на предпазни очила е препоръчително – замества естествената слънчева светлина. Особеното тук е, че никой не трябва да сее, да тори и полива, защото за растенията се грижи робот. Той захваща с вакуумна пипета семената и ги посява на еднакво разстояние в новата леха. След това на друго място полива вече поникнали растения. Всяко едно от тях получава оптимално дозирано количество вода.

„Нашата концепция за бъдещето е, че земеделският стопанин, който работи с нашата технология, ще има ангажимента единствено да преценява кои растения иска да отглежда и какви да са техните свойства. Всички други дейности, като например садене, поливане, торене и бране, трябва да се извършват автоматично и синхронно, с което ще станат по-ефективни и проследими. В нашата лаборатория, която трябва да послужи като образец, ние показваме на вътрешни и външни клиенти, че бъдещето може да изглежда така“ – обяснява Рудолф Золахер от изследователското звено „Корпоративни технологии“.

Роботът-градинар анализира настоящите условия за отглеждане на растенията, като например влажност или съдържание на хранителни вещества в почвата, след което измерените стойности се балансират след консултация от експерти ботаници. Със симулационни модели – дигитален двойник на градината – се пресмята какво трябва да прави роботът, за да може всяко растение да получи точното количество хранителни вещества и вода, които са необходими за оптималното му развитие.

Алгоритми в облачното хранилище

 

Данните, които се обработват тук, например дигиталният двойник на градината, алгоритмите и експертните знания се складират в облачно хранилище, за да могат безпроблемно да се използват отново или пък да се споделят с други потребители. „Разбира се, нашата концепция е подходяща не само за мострената ни градина, но и за всеки друг вид земеделски площи, независимо дали са закрити или на открито – подчертава Рудолф Золахер. – За различните градински площи или ниви са ни необходими единствено различни дигитални двойници, иначе технологията си остава една и съща. За една открита градина например в дигиталния двойник трябва да се вземат под внимание допълнителни сензорни данни, които показват количеството на естествените валежи.“

Хранително-вкусовата промишленост е изправена пред все по-големи трудности, тъй като световното население постоянно расте. Какво ще ядат десетте милиарда души, които ще обитават нашата планета през 2050 г.? Не само земеделските площи, но и преди всичко водата ще са крайно недостатъчни. При традиционното напояване повечето вода не отива при растенията, а се изпарява неизползвана. Тук разработката на Рудолф Золахер и неговите колеги (по проекта EIT-Food на Европейския институт за иновации и технологии) помага напояването да стане по-ефективно. Когато растенията се обгрижват отделно и получават точно толкова, колкото им е необходимо, за да се развият идеално, се губи много по-малко вода.

Потребителите искат прозрачност

В развитите страни пред хранително-вкусовата промишленост стоят други предизвикателства. Тук хората не трябва да се безпокоят за обезпечаването с основни хранителни продукти, но претендират за повече яснота относно това къде и как са произведени хранителните продукти и изискват конкретна информация за качеството и състава, например дали се съдържат определени алергени.

„Ако постоянно събираме данни, можем да установим с точност какви са качествата на хранителните продукти, с което ще отговорим на желаната от потребителите прозрачност – обяснява Золахер. – Особено в земеделието на закрито, с изкуствена светлина или напояване, имаме възможност да отидем по-далеч и да управляваме с по-голяма точност качествата на хранителните продукти. Например чрез вида на светлината – повече червено или синьо, можем да повлияем на това дали репичките да са сладки или лютиви.“

„Като платформа залагаме на гъвкавата операционна система MindSphere на Siemens – казва Рудолф Золахер. – И не на последно място, защото имаме шанса да разгърнем концепцията, ако пожелаем, върху цялата производствена мрежа за хранителни продукти. Напояването например би могло да се извършва само с електрическа енергия от възобновяеми източници, ако помпите се синхронизират с данни от интелигентна електрическа мрежа. Или пък селскостопанските машини да се използват съвместно от няколко ферми. Разбира се, концепцията позволява да бъде приложена също така и за други храни, например месо или млечни продукти. По този начин биха се разкрили нови възможности, по които да работим в бъдеще.“