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Erforschung von Wegen zur Ernährung der Zukunft im autonomen Gewächshaus Herausforderung

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Die 2. Ausgabe des Autonomous Greenhouse Challenge ist im Gange und zog in der ersten Runde 21 Teams und über 200 Teilnehmer an. Unter der Leitung von Wageningen University & Research und gesponsert von Heliospectra umfasst der Wettbewerb multidisziplinäre Teams aus der ganzen Welt.

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DIE HERAUSFORDERUNG

Die Herausforderung besteht darin, innerhalb von 6 Monaten in einem Gewächshaus die ultimative Ernte von Kirschtomaten zu erzeugen - und das aus der Ferne. Ziel ist es, zu erforschen, wie mit intelligenter Technologie Gemüse aus Gewächshausanbau nachhaltiger und effizienter produziert werden kann, während gleichzeitig hohe Produktions- und Ressourcennutzungsstandards eingehalten werden. Die Teams treten gegeneinander und gegen eine Gruppe traditioneller Züchter an. Während des sechsmonatigen Zeitraums dürfen die Teams die Gewächshauseinheiten nicht betreten und müssen das Wachstum ihrer Pflanzen mit IT-Technologie steuern.

Die erste Ausgabe der Herausforderung, die sich auf den Gurkenanbau konzentrierte, wurde 2018 abgeschlossen. Bei diesem Wettbewerb schnitten mehrere KI-Teams gleich gut und sogar besser ab als die menschliche Referenzgruppe, die aus einem Team niederländischer Züchter bestand. Dies zeigte das Potenzial der KI, die Ernährungssicherheit in Zukunft zu erhöhen, und inspirierte zu einer zweiten Auflage des Wettbewerbs.

Nach einem 24-stündigen virtuellen Tomatenhackathon im vergangenen September bleiben bei der 2. Auflage nur noch 5 Teams übrig. Diese Teams beschäftigen sich derzeit mit dem ferngesteuerten Gewächshaus-Tomatenanbau bis Ende Mai 2020.

DIE TECHNOLOGIE

Jedes Team hat von WUR eine Gewächshauseinheit zur Verfügung gestellt bekommen und kann seine eigenen Sensoren und Kameras nach Wahl einsetzen. Die Teams sind in der Lage, Daten aus ihren Gewächshäusern zu extrahieren und ihre eigenen Modelle der Informations- und Kommunikationstechnologie (ICT) sowie Algorithmen des maschinellen Lernens für die Steuerungseinstellungen zu verwenden.

Heliospectra hat die Veranstaltung mit steuerbaren ELIXIA LED-Leuchten gesponsert, die zu den bestehenden HPS-Leuchten in den Gewächshauseinheiten hinzugekommen sind. Dieses hybride Beleuchtungssystem aus HPS und LED hat den Mitbewerbern eine bessere Kontrolle über die Lichtverhältnisse ermöglicht und ideale Wachstumsbedingungen für Tomatenpflanzen in den Wintermonaten gewährleistet. Mit der Möglichkeit, Lichtintensität und Lichtspektren dynamisch zu steuern, können die konkurrierenden Teams Beleuchtungsstrategien entwerfen, um den Energieverbrauch zu optimieren und die Pflanzenentwicklung und das Wachstum fein abzustimmen

DIE TEAME

Die unten aufgeführten Teams werden von den Jurymitgliedern auf der Grundlage der während des Gewächshausversuchs erzielten Ergebnisse sowie ihrer Präsentationen der verwendeten Strategien bewertet. Das Gewinnerteam wird auf der Greentech 2020 vom 8. bis 10. Juni in Amsterdam bekannt gegeben.

Wir bei Heliospectra sind gespannt und neugierig darauf, wie unsere LED-Technologie von diesen talentierten Köpfen genutzt wird, denn wir selbst interessieren uns für KI-Technologien im Grenzbereich, maschinelles Lernen und datengesteuerte Kultivierung. Diese Herausforderung steht im Einklang mit unserer Vision, die Welt zu ernähren und zu heilen - und mit unseren eigenen Zielen, qualitativ hochwertige, nahrhafte Nutzpflanzen mit Hilfe intelligenter Technologien anzubauen, um Nachhaltigkeit und Effizienz zu steigern. Gemeinsam können wir bessere Wege lernen, um das Potenzial der Natur neu zu definieren und die Bedürfnisse der Nahrungsmittelproduktion der Zukunft zu erfüllen und gleichzeitig die Ressourcen des Planeten zu erhalten.

ÜBER ELIXIA LED-LEUCHTEN

ELIXIA ist das Ergebnis von mehr als einem Jahrzehnt Forschung und Erfahrung und bietet bis zu vier Kanäle mit einstellbaren Wellenlängen, variablen Lichtintensitäten und einer außergewöhnlichen Bauqualität. Die Technologie ermöglicht es Landwirten, kulturspezifische Beleuchtungsstrategien auf ihre Produktionszyklen und Anbauziele anzuwenden. Durch die Ergänzung unseres Steuerungssystems helioCORE™ erhält ELIXIA Zugang zu einer Reihe von Automatisierungswerkzeugen, wie z.B. unsere Steuermodule DLI und On Target.

DIE AUTONOMEN GEWÄCHSHAUS-HERAUSFORDERUNGSTEAMS

AICU: Mitarbeiter, Forscher und Studenten der Universität Wageningen, Evertill Agricultural Co., IGMPR Flower, NXP Semiconductors, Parks & More, Ibeo Automotive, Amsterdam UMC, CGI, Rotterdam.AI und Port of Rotterdam-Fordata.

DIGILOG: Angestellte, Forscher und Studenten von A-net, Hankyong National University, Seoul National University, Universität Lüttich, Samsung Electronics, EZFarm, FARM8, Spacewalk und ioCrops.

IUA.CAAS: Angestellte, Forscher und Studenten der Chinesischen Akademie für Agrarwissenschaften (CAAS), des Chinesischen Nationalen Zentrums für Agrarwissenschaft und -technologie, des Chinesischen Nationalen Forschungszentrums für Ingenieurwissenschaften für Informationstechnologie in der Landwirtschaft, der Film- und Fernsehuniversität Sichuan, Syngenta Seeds B.V. Botanischer Garten Lushan, Universität Gent, LIVO und Agro Care.

Die Automaten: Mitarbeiter und Studenten von Delphy, der Universität Wageningen und 30 MHz.

Automaten: Mitarbeiter, Forscher und Studenten von Van der Hoeven Horticultural Projects, der Technischen Universität Delft, Keygene und Hoogendoorn Growth Management.