​Le système automatisé de surveillance et de contrôle des serres intelligentes

L’agriculture est depuis longtemps un acte de coopération entre l’homme et la nature, dépendant de l’intuition, de l’expérience et des chances de succès. Cependant, aujourd'hui, avec le changement climatique et l'expansion de la population mondiale, le rythme du changement s'accélère : la révolution des serres intelligentes est en cours, offrant des méthodes d'agriculture plus précises que jamais. On ne saurait trop insister sur cette transformation d’un artisanat à forte intensité de main-d’œuvre en une science basée sur les données.

Au cœur de cette révolution se trouve un système automatisé de surveillance et de contrôle des serres. Ce n'est pas seulement un autre ensemble d'outils, il sert de cultivateur expert personnel, garantissant une récolte efficace. Examinons plus en détail le fonctionnement de ce système alors que nous envisageons son rôle en tant que moyen essentiel pour des pratiques agricoles efficaces qui génèrent des profits accrus.

La gestion traditionnelle des serres souffre souvent d’incohérence. S'appuyer sur des contrôles manuels et le jugement humain pour réguler la température, l'humidité et l'irrigation conduit à un contrôle imprécis de ces paramètres, conduisant à une imprécision dans la régulation de la température, de l'humidité et du contrôle de l'irrigation, ce qui entraîne une qualité inégale des récoltes, un gaspillage important de ressources et une vulnérabilité aux changements climatiques soudains. Cette approche « voir et réagir » nécessite des heures de travail coûteuses tout en produisant des résultats de récolte inéquitables avec des coûts de ressources accrus et des risques de changements climatiques soudains.

Solutions de serres modernes : une approche basée sur la détection, la délibération et l'action (SD&A). Essentiellement : la solution de serre intelligente comprend un système automatisé en boucle fermée qui fonctionne selon trois principes fondamentaux : détecter, décider et agir (SD&A). Un système multicouche : c’est ce qui fait fonctionner les serres intelligentes

Un système de surveillance de serre efficace ressemble à un organisme vivant, avec plusieurs couches travaillant à l’unisson. 1. La couche de perception : les capteurs (les meilleurs moniteurs de serre).

Connectant le système à son monde physique, les capteurs sont essentiels pour collecter des données en temps réel 24h/24 et 7j/7. La sélection de capteurs appropriés pour la surveillance des serres est essentielle pour fournir des informations précises qui servent de base à une prise de décision intelligente, telles que :

Capteurs environnementaux : utilisez des capteurs environnementaux pour surveiller la température de l’air/du sol, les niveaux d’humidité et l’intensité lumineuse en temps réel.

Capteurs de CO2 : les capteurs de CO2 surveillent les niveaux de dioxyde de carbone essentiels à la photosynthèse. Cependant, la surveillance complète des gaz à effet de serre va au-delà du simple suivi du CO2 pour la croissance des plantes ; des systèmes avancés surveillent également d’autres émissions pour aider les opérateurs à réduire leur empreinte environnementale globale.

Capteurs de sol : surveillez la teneur en humidité du sol, la conductivité électrique (EC ; qui indique les niveaux de nutriments) et la valeur du pH. Capteurs de phénotypage des plantes : des capteurs avancés peuvent même suivre les plantes elles-mêmes en mesurant l'épaisseur de la tige, la température des feuilles et les taux de croissance des fruits.

1. La couche de transmission : système nerveuxCette couche est responsable de la transmission des données entre les capteurs et l'unité centrale de traitement de manière efficace, rationalisée et sécurisée en utilisant à la fois des technologies filaires (telles que RS485) et sans fil (telles que LoRaWAN, Zigbee, NB-IoT et 4G/5G) pour garantir qu'aucun point de données ne soit perdu au cours de leur voyage.

2. La couche plateforme : le cerveau d'un système automatisé de surveillance et de contrôle des serres

En son cœur se trouve la plate-forme logicielle qui constitue le noyau intellectuel de tout système automatisé de surveillance et de contrôle de serre. Souvent basée sur le cloud, cette plateforme représente le centre intelligent des opérations.

3. Stockage et analyse des données : il stocke les données historiques et utilise des algorithmes d'intelligence artificielle pour étudier les corrélations entre les conditions environnementales et les modèles idéaux de croissance des plantes.

Prise de décision intelligente : en tirant parti de modèles prédéfinis ou d'informations d'apprentissage automatique, la technologie de prise de décision intelligente prend des décisions basées sur des modèles prédéterminés pour générer automatiquement des commandes si les températures dépassent un seuil, comme allumer les ventilateurs lorsque les températures le dépassent.

Interface utilisateur : Il donne à l'agriculteur l'accès à un tableau de bord visuel intuitif sur un ordinateur ou un smartphone qui permet une surveillance à distance, une commande manuelle et des alertes instantanées.

4. Couche d'exécution : mains et pieds

Une fois qu'une décision a été prise par le « cerveau », sa mise en œuvre incombe à la couche d'exécution - composée de tous les équipements automatisés : les fenêtres motorisées, les ventilateurs d'extraction, les filets d'ombrage, les systèmes de chauffage et les lampes de culture à LED sont inclus ici.

Systèmes d'irrigation et de fertirrigation : systèmes de dosage automatisés qui fournissent de l'eau et des nutriments avec un timing et une proportion précis. Robots d'irrigation : les systèmes avancés utilisent des robots pour les tâches de récolte, d'élagage et de pulvérisation. Fonctionnalités clés en action : le système à l'œuvre

Qu’est-ce qu’un système automatisé intégré de surveillance et de contrôle des serres accomplit exactement de manière continue ?

Contrôle climatique intelligent : ce système garantit un environnement idéal. Si le soleil brille à midi, les filets d'ombrage peuvent se déployer automatiquement et les systèmes de refroidissement peuvent être activés ; et lors des nuits froides, selon les prévisions, les écrans thermiques ou les radiateurs peuvent s'activer automatiquement pour maintenir la chaleur sans intervention humaine.

Irrigation et fertilisation de précision : les systèmes d'irrigation et de fertilisation de précision offrent des économies substantielles, en appliquant de l'eau et des nutriments en fonction du stade de croissance exact de chaque culture et des données d'humidité du sol en temps réel, réduisant ainsi les déchets de 30 à 50 % par rapport aux méthodes traditionnelles.

Alertes prédictives contre les ravageurs et les maladies : en analysant les données des capteurs basés sur l'image, ce système peut identifier les signes avant-coureurs d'une infestation de ravageurs ou de maladies fongiques associées à des conditions d'humidité élevée - informant rapidement les producteurs ou initiant des mesures préventives si nécessaire.

Informations basées sur les données et traçabilité complète : chaque action et condition relative à une culture est enregistrée, créant ainsi une « histoire de vie numérique ». Ces données permettent aux agriculteurs d'affiner leurs stratégies au fil du temps tout en donnant aux consommateurs l'accès à l'intégralité de son historique grâce aux codes QR sur les emballages alimentaires.

Avantages tangibles de la technologie des serres intelligentes

Toute véritable mesure du succès de la technologie réside dans ses résultats ; et la technologie des serres intelligentes le démontre clairement : des rendements accrus, des coûts réduits et une plus grande durabilité sont des avantages tangibles qu'offre la technologie des serres intelligentes.

Rendement accru et qualité supérieure : des environnements stables qui favorisent la réduction du stress des plantes, des cycles de croissance plus courts et des produits avec une plus grande uniformité et une saveur supérieure peuvent produire un rendement accru et des produits de qualité supérieure.

Des économies considérables : des économies annuelles de 30 % ou plus sur les coûts de l'eau, des engrais et de l'énergie sont monnaie courante ; tandis que les dépenses de main-d'œuvre peuvent souvent être réduites de moitié puisqu'une seule personne peut gérer plusieurs serres à distance.

Gestion efficace des risques : des alertes précoces concernant toute anomalie environnementale permettent aux producteurs d'éviter les pertes causées par des événements météorologiques extrêmes.

Production durable toute l'année : ces systèmes permettent une agriculture toute l'année sans égard à la saison ou au climat, fournissant une production alimentaire locale tout en réduisant l'empreinte carbone des transports sur de longues distances. La précision d'un système avancé de surveillance des serres garantit que chaque ressource est utilisée de manière optimale, soutenant une véritable agriculture durable.

Conclusion : l'avenir de l'agriculture

Les serres intelligentes représentent une profonde révolution numérique dans l’agriculture, alimentée par l’IoT, le Big Data, l’IA et l’automatisation. Un système automatisé efficace de surveillance et de contrôle des serres va bien au-delà d’un simple ensemble de dispositifs ; au lieu de cela, il représente un paradigme de gestion innovant qui a le pouvoir de révolutionner les opérations agricoles, passant d'une gestion aléatoire ou de l'expérience humaine à une gestion basée sur des données fiables et une précision automatisée.