In de beschermde teeltsector in India wordt automatisering vaak stapsgewijs ingevoerd. Kassen en binnenkwekerijen voegen na verloop van tijd sensoren, controllers en softwarelagen toe, vaak van verschillende leveranciers, waardoor telers systemen moeten beheren die niet altijd effectief communiceren.
Het Indiase agritechbedrijf 4Climate heeft zijn automatiseringsplatform rond deze realiteit ontwikkeld. Het bedrijf richt zich op het uitvoeren van dagelijkse teeltwerkzaamheden op een manier die handmatige interventie vermindert en tegelijkertijd aanpasbaar blijft aan verschillende structuren van teeltbedrijven.
"4Climate biedt een full-stack, modulaire automatiseringssuite die speciaal is ontworpen voor indoor vertical farms en beschermde teelt", zegt oprichter en CEO Subhajit Sinha. "Elk onderdeel van de hardware-, software- en intelligentie-stack werkt samen om nauwkeurige, datagestuurde besturing te leveren in kassen en vertical farmingbedrijven."
© 4Climate
Controle die op het teeltbedrijf blijft
Aan de basis van het platform ligt continue milieu- en operationele controle. Sensoren volgen belangrijke omgevings- en operationele parameters in de hele kweekomgeving. "Deze realtimegegevens vormen de basis voor precisiebesturing", zegt Sinha.
In plaats van alle besluitvorming naar de cloud te verplaatsen, verwerkt 4Climate de besturingslogica lokaal via eigen IoT-randcontrollers. "Onze edge controllers beheren alle activiteiten op locatie, waaronder irrigatie, fertigatie, klimaatapparatuur, belichting en actuatoren", zegt hij. "Door gegevens lokaal te verwerken, zorgt het systeem voor een lage latentie en blijft het functioneel, zelfs tijdens netwerkstoringen."
Geautomatiseerde fertigatie- en irrigatie-eenheden leveren voedingsrecepten op basis van het gewasstadium en de zonevereisten, met sensorfeedback voor continue aanpassing. "Precisiedosering en realtime feedback helpen water- en nutriëntenverliezen te verminderen, terwijl de consistentie over de gewascycli heen behouden blijft."
© 4Climate
© 4Climate
Zones beheren in plaats van gemiddelden
Commerciële teeltbedrijven gedragen zich zelden als uniforme omgevingen. Verschillen in structuur, gewasdichtheid, irrigatielay-out en luchtstroom creëren gelokaliseerde omstandigheden die afzonderlijke controle vereisen. "In een typische commerciële kas of binnenkweekbedrijf zijn de werkzaamheden verdeeld in zones," zegt Sinha. "Elke zone kan zich anders gedragen, afhankelijk van het gewastype en het groeistadium."
De controllers van 4Climate ondersteunen tot 32 configureerbare uitgangskanalen die gekoppeld zijn aan veldapparatuur. "De besturingslogica wordt aangestuurd door real-time sensorinputs in combinatie met tijd- en regelgebaseerde triggers", zegt hij. "Hierdoor kan elke zone met zijn eigen klimaat- en voedingsparameters werken. Als teeltbedrijven uitbreiden, worden er extra controllers toegevoegd in plaats van de bestaande infrastructuur te vervangen, waarbij alle eenheden worden gesynchroniseerd via het FarmOS-platform van het bedrijf.
© 4Climate
Schaalgrootte en mix van teeltbedrijven
Volgens Sinha is de aanwezigheid van het bedrijf aanzienlijk uitgebreid. "We hebben meer dan 125 CEA-installaties in India en de MENA-regio," zegt hij. "Onze automatiseringssystemen beheren samen meer dan twee miljoen vierkante feet teeltbedrijf en ondersteunen fruit met een jaarlijkse waarde van meer dan $6,5 miljoen."
De meeste installaties bevinden zich in beschermde teeltbedrijven in plaats van volledig overdekte teeltbedrijven. "Ongeveer 85 procent van onze installaties bevindt zich in hi-tech en natuurlijk geventileerde kassen. De overige installaties bevinden zich in indoor vertical farms en faciliteiten voor snelle veredeling."
© 4Climate
Gerapporteerde resultaten van commerciële kwekerijen
Sinha wijst op de resultaten op klantniveau die zijn gerapporteerd over meerdere commerciële implementaties, met name onder telers die overstappen van traditionele praktijken naar beschermde omgevingen. "In verschillende installaties hebben telers een opbrengstverhoging van 25 tot 40 procent per teeltcyclus gemeld in vergelijking met de uitgangssituatie vóór automatisering", zegt hij.
Automatisering heeft ook de toewijzing van arbeid veranderd. "Door irrigatie, fertigatie, klimaatmodulatie en gegevensregistratie te automatiseren, melden teeltbedrijven een vermindering van 30 tot 50 procent van het aantal handmatige arbeidsuren. In sommige kassen van vijf acres is het aantal mensen dat nodig is voor de dagelijkse werkzaamheden met bijna de helft verminderd."
Aanpassen aan regionale variatie
De beschermde teeltsector in India omvat natuurlijk geventileerde polyhouses, kassen met ventilatorconvectoren en volledig overdekte teeltbedrijven, vaak binnen dezelfde regio. "De keuze van de structuur van het teeltbedrijf hangt af van het lokale microklimaat, subsidiekaders en projectkosten", zegt Sinha.
De implementaties van 4Climate worden hierop aangepast. "Op basis van deze omstandigheden en de voorkeuren van de teler zetten we de automatiseringsconfiguratie in die logisch is voor dat teeltbedrijf", zegt hij. "Het doel is betrouwbare prestaties en een rendement dat past bij de economische situatie van de teler.
© 4Climate
Van regelgebaseerde besturing naar voorspellende lagen
De huidige besturingsbeslissingen worden gestuurd door gewasspecifieke setpoints en regelgebaseerde logica die aan de rand wordt verwerkt. "We gaan al verder dan enkelvoudige parameterbesturing", zegt Sinha. "We gebruiken bijvoorbeeld VPD in plaats van alleen vochtigheid en trends in de opname van voedingsstoffen in plaats van statische EC-waarden."
De volgende fase richt zich op de analyse van historische gegevens. "In de komende maanden zijn we van plan om een voorspellend platform voor informatie over het teeltbedrijf uit te brengen. Door gegevens over gewascycli heen te analyseren, kunnen we stresspatronen, drift van apparatuur en omstandigheden die van invloed zijn op de opbrengst identificeren."
Integratie, uitbreiding en kostenoverwegingen
4Climate produceert een aanzienlijk deel van zijn hardware zelf, terwijl de compatibiliteit met apparatuur van derden behouden blijft. "We hebben grote HVAC-systemen, CO₂-generatoren en geavanceerde belichting geïntegreerd", zegt Sinha. "Interoperabiliteit is belangrijk, omdat teeltbedrijven zelden vertrouwen op één leverancier."
Het afgelopen jaar is het bedrijf buiten India uitgebreid naar Qatar, Oman, de VAE en Saoedi-Arabië. Bij de ontwikkeling van de volgende fase van het bedrijf blijven de kosten een belangrijke overweging. "Een van de voortdurende uitdagingen in CEA zijn de automatiseringskosten", zegt Sinha. "Onze focus ligt op het leveren van systemen die betrouwbaar presteren en tegelijkertijd toegankelijk blijven voor telers die op grote schaal werken."
Voor meer informatie:
4Climate
Subhajit Sinha, oprichter en CEO
[email protected]
www.4climate.in
