По прогнозам ООН, мировое население к 2050 году достигнет 9,7 миллиардов человек, а к 2100 году может достигнуть пика в 11 миллиардов человек. Рост населения ,ограниченность ресурсов и климатические изменения делают особенно актуальным вопрос о том, сможет ли человечество прокормить себя.
Современные методы ведения сельского хозяйства и инновации, такие как защита растений, селекция и искусственные удобрения, помогают удовлетворять текущий спрос, но в свете нынешних прогнозов, человечеству необходима следующая волна инноваций чтобы обеспечить правильный баланс между производством большего количества продовольствия и поддержанием планеты.
Тепличное растениеводство в настоящее время является растущей реальностью во всем мире. В январе 2019 года площадь занимаемая теплицами для выращивания овощей составила 498 тысяч гектар. Для сравнения, опубликованная глобальная площадь теплиц в 1980 году составляла 150 тысяч га.
Теплицы могут давать в среднем в 15 раз больше урожая с гектара, чем в выращивании в полевых условиях. Кроме того, более 90% урожая составляют плоды выращенные в теплице по сравнению с 40-60% товарного урожая от полевого производства.
Кроме того, теплицы уже помогают справляться с экстремальными климатическими изменениями и непредсказуемыми погодными условиями, что делает их особенно привлекательными в ходе глобального изменения климата. Они широко используются для выращивания фруктов и овощей в более прохладном климате. Например, Нидерланды славятся своими тепличными комплексами, которые могут охватывать до 70 га.
Технология интернета вещей имеет несколько важных преимуществ в тепличном растениеводстве. Во первых, сложностью многих стран и регионов является нехватка воды. Кроме того, запасы пресной воды истощаются и мировое сообщество все более озабочено вопросами разумного использования водных ресурсов. Минимизировать использование воды в теплице можно, установив интеллектуальные датчики, которые управляются приложением интернета вещей. Это позволяет настроить систему полива таким образом, что полив будет осуществляться автоматически исходя из показаний датчика.
Кроме того, система интернета вещей создаст идеальные условия для растений с помощью камер и датчиков, которые постоянно отслеживают состояние растений и автоматически уведомляют фермера о потенциальной проблеме. Выставив требуемые атмосферные условия в облачном программном обеспечении, система интернета вещей превратит теплицу в идеальную среду обитания для сельскохозяйственных культур и растений. Интеллектуальные устройства могут обмениваться информацией друг с другом и принимать решения, тем самым поддерживать уровень температуры, вентиляции, содержания кислорода и углекислого газа в строгих пределах.
Используя обширные базы данных изображений больных и зараженных культур, умное программное обеспечение, основанное на искусственном интеллекте, изучит закономерности в пятнах и насекомых на растениях. С помощью приложения для смартфона фермеры смогут сфотографировать больную культуру в своей теплице и получить диагноз проблемы, а также рекомендуемую стратегию лечения.
Более того, ИИ может изучить данные об отоплении, освещении, уровне влажности в теплице и других факторах, влияющих на растения и культуры для того чтобы сделать относительно точный прогноз будущей производительности теплицы. По итогам анализа, фермер получит сообщение в наиболее простой форме – “На этой неделе вы получите X помидоров” или “Ваш каланхоэ будет готов к продаже к дате Y”.
Очевидно, что тепличное растениеводство лишь продолжит набирать производственных обороты в будущем, однако теплицы уже перестают быть просто стеклянным построением. Благодаря достижениям в области интернета вещей и искусственного интеллекта, теплицы могут быть преобразованы в точно контролируемую среду выращивания, на которую фермеры могут положиться для достижения более высоких урожаев и прибыли.
Аналитическая группа редакции QVANT