Vědci ze Sibiřské federální univerzity navrhli způsoby, jak zlepšit technologii pěstování různých plodin na hydroponických vertikálních farmách. Software byl vyvinut, aby pomohl provádět nepřetržité sledování života rostlin na městské farmě, stejně jako neuronová síť zodpovědná za detekci nekvalitních semen a sazenic. Vývoj výrazně sníží náklady na pořízení microgreens, aromatických bylinek, salátu a zeleniny jak pro restaurační podniky, tak pro soukromé farmy.
Bylo vyvinuto několik programů. Jeden z nich je zodpovědný za udržování parametrů hydroponické instalace, které jsou pohodlné pro rostliny, úpravou rovnováhy solí. Druhý monitoruje kyselost roztoku krmícího zelení v rostlině. Obecnou kontrolu nad materiálem osiva provádí „chytrá“ neuronová síť – detekuje nekvalitní klíčky, které jsou odstraněny ze zařízení.
„Naše neuronová síť je schopna řídit kvalitu rostlin – sledovat a vyřazovat slabé a nemocné klíčky, aby se minimalizovalo odmítnutí hotových produktů. Hardwarová implementace neuronové sítě je provedena na čipu, který všechny výpočty několikanásobně zrychlí. Stejné výpočty na počítači by zabraly více času,“ řekl Anton Khantimirov, autor a vývojář softwaru, docent na katedře informatiky na SibFU, zaměstnanec mezioborové laboratoře městského zemědělství Gastronomického R&D Parku SibFU.
Vědci tvrdí, že taková automatizace procesu výrazně šetří čas zaměstnancům – již není třeba provádět měření ručně, programy samostatně monitorují rovnováhu kyselin a solí a vstřikují chybějící složky ze dvou připravených roztoků do hydroponické instalace.
„Program měří elektrickou vodivost roztoku, který vyživuje rostliny a v případě potřeby přidává soli draslíku, dusíku atd., tímto způsobem se sleduje bilance voda-sůl. Speciální mikrokontrolér v případě potřeby spustí čerpadla, která čerpají soli nebo okyselují živný roztok v instalaci, “pokračoval vědec.
Síťové monitorování je dobré, protože výzkumníci mohou sledovat „blahobyt“ svých zelených zón na velkou vzdálenost. Například pomocí speciální aplikace nainstalované na chytrém telefonu obdrží pracovníci laboratoře každé ráno zprávu s grafy, které ukazují základní ukazatele vlhkosti, kyselosti a osvětlení rostlin. Stav hydroponické farmy můžete sledovat z domova nebo ze služební cesty a dokonce i na cestách. Demoverze zahrnuje pouze monitorování, ale za pár měsíců budou moci zaměstnanci městské farmy SibFU prostřednictvím aplikace na dálku ovlivňovat ukazatele hydroponických instalací, což spolehlivě ochrání plodinu před úhynem v situacích vyšší moci.
„Úspěšně pěstujeme microgreens, aromatické bylinky (různé odrůdy bazalky), několik odrůd salátu. Ale na řadě je především zelenina – rajčata. Krása městských vertikálních farem spočívá v tom, že produkty, čerstvé a se správnou rovnováhou živin a vitamínů, téměř okamžitě, bez dlouhé přepravy a souvisejících logistických nákladů, putují do restaurací a obchodů nebo přímo ke spotřebitelům. Například námi vypěstovaná zelenina se spotřebuje za méně než hodinu poté, co byla nasbírána ve studentské restauraci „Historie“. Stories je jak gurmánská restaurace, která je otevřena všem hostům, tak školicí laboratoř pro studentské projekty Institutu gastronomie Sibiřské federální univerzity. Také restaurace největšího krasnojarského holdingu „Bellini“ vystupují jako spotřebitelé našich produktů,“ řekl Anton Khantimirov.
Zařízení pro pěstování zeleniny pomocí hydroponie je aktuálně zapojeno do dalšího experimentu – vědci ze SibFU používají speciální luminofory k rychlé změně světelných charakteristik, což umožňuje zvolit optimální podmínky pro rostliny. Je například známo, že modré osvětlení činí rostliny „podsaditějšími“, nedovoluje jim příliš se natahovat do výšky a červené osvětlení pomáhá dozrávání plodů.
Důležitou výhodou hydroponických instalací se softwarem vyvinutým v SibFU je jejich nízká cena, díky čemuž jsou mnohem výnosnější než analogy dostupné k prodeji. Navíc taková městská farma může být téměř celá vybavena díly domácí výroby vyrobenými v rámci strategie náhrady dovozu.