L'avenir des commandes de culture de cannabis : IA, automatisation et éclairage dynamique

Installation commerciale de cannabis avec des plantes matures sous des lampes de culture LED pour le cannabis.

Table des matières

Pourquoi les contrôles de croissance sont importants aujourd'hui

Lorsque j'ai commencé à travailler avec les producteurs, le terme "contrôle" signifiait généralement une minuterie murale et peut-être un interrupteur marche/arrêt. Aujourd'hui, les contrôles signifient beaucoup plus. Je pense à la façon dont nous pouvons augmenter l'intensité jour après jour, à mesure que les plantes passent de l'état végétatif à l'état floral, ou à la façon dont nous pouvons exécuter des recettes de spectre qui modifient le rouge, le bleu et le vert en fonction des besoins de la culture. J'ai vu des systèmes de contrôle régler les niveaux d'éclairage en douceur sur deux ou trois semaines, maintenir l'irrigation en synchronisation avec le PPFD et s'assurer que le système HVAC maintient le bon environnement lorsque les niveaux d'éclairage augmentent. C'est loin d'être le cas lorsqu'on appuie simplement sur un interrupteur. Pourquoi cela est-il important ? Parce que les cultivateurs d'aujourd'hui poussent les plantes plus fort que jamais. À des intensités lumineuses élevées, la cohérence fait la différence entre "bon" et "excellent". Les commandes permettent aux cultivateurs de maintenir la cohérence tout en leur faisant gagner du temps. Au lieu de régler manuellement les gradateurs ou de vérifier les compteurs, nous pouvons laisser le système gérer les actions répétitives afin que l'équipe de culture puisse se concentrer sur des décisions plus importantes. Et oui, cela permet même de contrôler les coûts d'exploitation en réduisant la main-d'œuvre et en nous permettant de gérer les paramètres à distance lorsque nous ne sommes pas dans l'installation. Les cultivateurs artisanaux ont tendance à tout régler à la main, ce qui fonctionne lorsqu'il s'agit de petites plantations et de cultivars artisanaux. Les exploitants plus importants s'appuient davantage sur l'automatisation pour atteindre leurs objectifs en matière de volume et de régularité. Mais en fin de compte, nous actionnons tous les mêmes leviers - lumière, irrigation et climat - mais à des échelles différentes.

L'intégration plutôt que l'isolement : Une seule vitre

L'une des activités les plus inefficaces que j'observe est celle des producteurs qui gèrent chaque système de manière isolée. Des tableaux de bord d'éclairage ici, des contrôleurs d'irrigation là, des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation isolés. Il m'est arrivé de me trouver dans des salles où le producteur devait cliquer sur quatre systèmes différents simplement pour comprendre pourquoi les conditions étaient en train de dériver. Ces actions font perdre du temps et invitent à commettre des erreurs. La meilleure solution est l'intégration, ce que l'industrie a affectueusement appelé "une vitre unique". Il s'agit de disposer d'un tableau de bord ou d'une interface centralisée où tous les systèmes et flux de données critiques peuvent être visualisés, contrôlés et gérés". (autrement dit, un seul écran d'ordinateur). Avec un seul système en charge, l'éclairage sait de manière prédictive quand Objectifs DLI sera atteint dans la serre et peut être automatiquement réduit. Les points de consigne de l'irrigation et du climat peuvent réagir à l'augmentation de l'éclairage au lieu de lutter contre eux. Les machines peuvent effectuer des micro-ajustements plus rapidement que moi, et elles n'oublient jamais de le faire de manière cohérente. La clé est de trouver un bon partenaire. Les producteurs devraient pouvoir se consacrer à la culture sans avoir à jouer le rôle d'ingénieur en systèmes de contrôle. C'est pourquoi j'apprécie de travailler avec des intégrateurs et des équipes d'ingénieurs qui peuvent concevoir le réseau, le mettre en service, puis m'apprendre à charger mes recettes ou mes séquences d'acclimatation. Lorsque le système est remis le premier jour, il doit déjà fonctionner comme prévu. Les producteurs peuvent alors se concentrer sur la culture et non sur l'équilibrage des systèmes de contrôle.

Le sans-fil en toute confiance

Je vais être honnête : il y a dix ans, j'étais sceptique à l'égard de l'idée que l'on se fait de l'Europe. contrôle de l'éclairage sans fil. À l'époque, la fiabilité n'était tout simplement pas au rendez-vous. Mais aujourd'hui, j'ai pu constater à quel point ces systèmes sont devenus robustes. Ils sont utilisés dans des environnements exigeants tels que les intérieurs commerciaux, les théâtres et même l'éclairage public - des endroits où la défaillance n'est pas envisageable. Le contrôle de l'éclairage est une mission essentielle. La même fiabilité se retrouve aujourd'hui dans l'horticulture. Les protocoles sans fil modernes sont sécurisés, robustes et éprouvés. Lorsque j'envoie une commande, chaque luminaire répond. C'est la confiance dont j'ai besoin lorsque la santé et la rentabilité des cultures sont en jeu. Le sans-fil est important pour moi car il me simplifie la vie. Je n'ai pas besoin d'installer un nouveau câble chaque fois que je veux changer de zone. Lorsque la main-d'œuvre est limitée, la possibilité de gérer rapidement les salles sans avoir à refaire le câblage est un réel avantage. L'astuce consiste à choisir des plates-formes qui ont fait leurs preuves - ce n'est pas un domaine où l'on peut se contenter d'un "assez bon".

Le prochain saut : les contrôles prédictifs et l'IA

Je ne pense pas que l'avenir se résume à "plus d'automatisation". Il s'agit d'une automatisation plus intelligente. Grâce à de meilleurs capteurs et à l'apprentissage automatique, les systèmes de contrôle commencent à prédire ce qui va se passer avant même que je ne fasse un changement. Si j'augmente la température d'un demi-degré, quel sera l'impact sur le rendement ? Si le calendrier d'irrigation n'est pas respecté en raison d'une défaillance de la vanne, à quelles pressions de maladie pourrais-je être confronté ? Certains systèmes peuvent déjà prévoir des scénarios tels qu'une panne du système de chauffage, de ventilation et de climatisation et suggérer des mesures de redressement, de sorte que je ne perde pas un cycle entier. C'est très puissant. J'ai pu constater de visu que les producteurs doivent toujours diriger le navire - l'informatique ne remplacera pas notre jugement. Mais si je peux m'appuyer sur des modèles prédictifs pour assurer la cohérence et les utiliser pour tester des scénarios de type "et si", c'est un avantage considérable. Cette approche de l'analyse des scénarios est communément appelée "jumeau numérique" dans le secteur. Le rythme de l'innovation ne fait que s'accélérer. Nous sommes passés de l'éclairage inter-canopée à l'éclairage sous-canopée presque du jour au lendemain, et maintenant le réglage du spectre est la nouvelle frontière. Les contrôles doivent être suffisamment souples pour suivre le rythme. Sur le plan financier, j'ai appris à avoir des attentes réalistes. L'époque où le retour sur investissement se faisait en huit mois est révolue. La plupart des horticulteurs que je connais se contentent d'un retour sur investissement de deux ans pour les contrôles avancés ou les systèmes à spectre réglable, et même deux ans et demi, c'est encore possible. Dans d'autres secteurs de l'horticulture, les retours sur investissement sur trois ans sont courants. Ce qu'il faut retenir, c'est que les contrôles et les l'éclairage dynamique en vaut la peinemême si le retour sur investissement prend un peu plus de temps.

Tout mettre bout à bout

Voici comment je vois les choses lorsque je planifie des améliorations :
  • Commencez par les résultats, pas par les gadgets. Que la priorité soit le rendement, la qualité ou les économies d'énergie, ces objectifs doivent déterminer les capacités de contrôle les plus importantes.
  • Pousser à l'intégration. Une seule vitre élimine les silos et garantit que l'éclairage, l'irrigation et le chauffage, la ventilation et la climatisation fonctionnent ensemble au lieu d'être en désaccord.
  • Choisissez un produit sans fil qui a fait ses preuves. La fiabilité et la sécurité doivent être garanties lorsque la valeur de la récolte est en jeu.
  • Investir dans la mise en service et la formation. Un partenaire technique solide garantit que le système est configuré correctement dès le premier jour et que les équipes peuvent l'utiliser en toute confiance.
  • Préparez-vous aux modèles prédictifs. Une collecte de données propre aujourd'hui rapportera des dividendes plus tard, lorsque les connaissances fondées sur l'IA deviendront la norme en matière de culture.
En fin de compte, c'est grâce aux contrôles qu'un cultivateur peut transformer un produit en un produit de qualité. stratégie de culture à la réalité. Ils permettent au producteur de synchroniser la lumière, le climat et l'irrigation, d'adapter le spectre aux besoins de la culture et de réduire la variabilité cycle après cycle. Ils ne remplacent pas les cultivateurs, ils les rendent encore plus efficaces. Et comme l'automatisation et l'IA continuent d'évoluer, je suis convaincu que les contrôles seront l'épine dorsale du prochain grand bond en avant dans le domaine de l'agriculture. culture du cannabis.

Chris Bezuyen

Responsable de l'ingénierie des applications

Photo de Chris Bezuyen, Applications Engineering Manager chez Fluence, expert en lampes de culture à LED pour le cannabis.Chris dirige l'équipe d'ingénierie d'application de Fluence. Il a plus de 25 ans d'expérience dans la conception de commandes d'éclairage et d'électronique de puissance. Chris et son équipe travaillent en étroite collaboration avec les producteurs pour développer et mettre en œuvre des solutions d'éclairage horticole très efficaces.