Ανάπτυξη ολοκληρωμένου συστήματος διαχείρισης θερμοκηπιακών μονάδων μέσω εναερίου συστήματος επισκόπησης (cablebot)

Abstract

Ο έλεγχος των μεγάλων θερμοκηπιακών μονάδων και ιδιαίτερα αυτών με υδροπονικές καλλιέργειες, βασίζεται στην αξιοποίηση δεδομένων που καταγράφονται από πολλούς αισθητήρες. Ωστόσο, στα θερμοκήπια αυτά παρουσιάζουν σημαντική ανομοιομορφία οι παράμετροι του κλίματος, η υδατική, η θρεπτική και η φυτο-υγειονομική κατάσταση των φυτών. Παράλληλα το μέγεθος τέτοιων μονάδων δεν επιτρέπει την αποτελεσματική επίγεια επόπτευσή τους, ώστε να διαπιστωθούν εγκαίρως τυχόν προβλήματα. Τα τελευταία χρόνια έχει δημιουργηθεί ένα ενδιαφέρον για την ανάπτυξη αυτόνομων κινούμενων πλατφορμών γεωργικής χρήσης. Αρκετά συστήματα επίγειων AGV (automated guided vehicles) και UAV (unmanned aerial vehicles) έχουν αναπτυχθεί για χρήση σε ανοικτές και θερμοκηπιακές καλλιέργειες. Βασική παράμετρος όλων αυτών των καινοτόμων συστημάτων είναι η φασματοσκοπία, η ανάπτυξη της οποίας έχει βασιστεί στην ευχέρεια επόπτευσης και στην ταχύτητα που προσφέρουν τα σύγχρονα μη επανδρωμένα πτητικά μέσα. Ωστόσο υπάρχει μια υστέρηση στη χρήση φασματοσκοπίας εντός θερμοκηπίων καθώς τα UAVs δεν κινούνται άνετα σε κλειστούς χώρους. Η λύση που περιγράφεται είναι ένα cablebot ηλιακής ενέργειας εξοπλισμένο με φασματοσκοπική κάμερα & μια σειρά άλλων αισθητήρων, που συλλέγει δεδομένα όπως ένα drone σε μια ανοικτή καλλιέργεια. Εκτός από τη συλλογή δεδομένων, το σύστημα μπορεί επίσης να ελέγχει αυτόνομα το δίκτυο άρδευσης του θερμοκηπίου, μέσω μιας ηλεκτροβάνας ελέγχου ροής. Η συσκευή κρεμιέται από συρματόσκοινο, εξ ου και το όνομα cablebot ή συνδέεται σε ολισθητήρα τοποθετημένο στην οροφή του θερμοκηπίου. Με την κατάλληλη στήριξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί και σε υπαίθρια αγροτεμάχια μέχρι 4 εκτάρια. Αυτό το κινούμενο σύστημα αντικαθιστά τους πολλούς διάσπαρτους σταθερούς αισθητήρες μέσα σε ένα θερμοκήπιο που απαιτούνται για τη διαχείριση του, μειώνοντας το συνολικό κόστος μιας έξυπνης θερμοκηπιακής εγκατάστασης. Με γνώμονα τα θερμοκήπια και τα μικρά αγροτεμάχια, ένα cablebot προσφέρει μια ιδανική σχέση κόστους/οφέλους σε σύγκριση με ένα επισκοπικό UAV, ενώ παρέχει και επιπρόσθετες δυνατότητες. Ο παραγωγός λαμβάνει μέσω μιας διαδικτυακής εφαρμογής ζωντανή εικόνα της καλλιέργειας του και των πιθανών κινδύνων που μπορεί να υπάρχουν ή να προκύψουν. Ως αποτέλεσμα, η φυσική παρουσία του στο χωράφι μειώνεται σημαντικά, καθώς η συσκευή αυτοματοποιεί και την άρδευση παράλληλα με τις όποιες άλλες πληροφορίες επιστρέφει σε αυτόν σε πραγματικό χρόνο.