如何将物联网技术导入植物工厂?

根据研究指出:2050年全球人口将突破90亿大关。在未来,能源匮乏危机更造成能源作物与粮食作物争地的情况;目前处于设施农业最高发展阶段的植物工厂,似乎便是解决问题的先进方式。本文将简述如何将物联网运用在植物工厂上,彼此相互增值成为新兴创新应用

如何将物联网技术导入植物工厂?

 


根据研究指出:2050年全球人口将突破90亿大关。在未来,能源匮乏危机更造成能源作物与粮食作物争地的情况;目前处于设施农业最高发展阶段的“植物工厂”,似乎便是解决问题的先进方式。本文将简述如何将物联网运用在植物工厂上,彼此相互增值成为新兴创新应用。
 
物联网(Internet of Things)概念并非为新兴技术,原先即分散应用在各个领域。近年来不论自动化通关、远程医疗、食品安全或是农业自动化等,皆有许多相当成功的物联网应用案例;带给人们更便捷的生活,并提供更高价值的服务。
 
随着生活型态的改变及物联网技术不断的向前推进,往往带来更多新兴的应用议题。本文将简述如何将物联网运用在植物工厂上,彼此相互加值成为新兴创新应用,并说明我国发展植物工厂的产业优势。
 
如何将物联网技术导入植物工厂?
 
根据研究指出:2050年全球人口将突破90亿大关;在未来,能源匮乏危机更造成能源作物与粮食作物争地的情况。让原本就因为人口膨胀而形成的粮食危机,在未来全球必须改善农业产能,并降低有害化学农药的使用,减少食物消耗浪费的同时,目前处于设施农业最高发展阶段的“植物工厂”,似乎便是解决问题的先进方式。
 
如何将物联网运用在植物工厂上,彼此相互加值将可以成为新兴创新应用。依物联网技术导入于植物工厂中的程度,可分为三个重要阶段:
 
1、第一阶段-智能化栽培环境监控
 
植物工厂生产环境包含光线、CO2、培养液等,相关环境的组成与作物产出结果息息相关;其中包含许多信息整合、自动化监控与调节的需求。但过去大部份的栽培环境,多为各别独立的传感器,需人工抄写记录,如:温湿度器等,并无汇整的系统监控可以应用。若将各别的传感器透过系统加以整合,以物联网概念监测到每一个栽培环境的因素变化,则可以更加有效的管理、节省成本及快速响应栽培需求。
 
2、第二阶段-云端服务平台
 
除了栽培环境监控之外,不同的栽培作物适合不同的种植配方及生长环境。每当研究单位发展出具有新兴的作物栽培配方后,如何可以快速提供市场上营运商开始从事生产,即是可以提供新兴服务的机会。
 
目前可透过云端服务平台概念,将不同作物所需要的配方储存于云端,往后整厂输出的植物工厂,无论是输出到那个国家,只要设备可以连上云端服务,就可以不断的从其中获得最新的研究成果和更新配方,在服务的传递上更加的快速及便利。
 
3、第三阶段-全面智能调控
 
物联网与植物工厂应用最佳的方式,即是全面的“智能化调控”。换句话说,即透过物联网的技术迈向自动化调整生长环境与控制阶段;而不单单只是监控和提供生长配方的Know-How,且在获得相关信息后仍需透过人力进行操作。
 
对于植物工厂要拓展到非专业人士使用操作时,此阶段可以带来更多的便利性,省下许多繁锁的细节调整。只要将植物栽培的设备启动,即开始目前生产环境监控、透过云端平台下载要种植的作物配方后,设备自动化进行调整到该作业的生长环境,随即可以开始进行生产。纵使是商业化量产的植物工厂,亦需要往此阶段发展,以便于植物工厂经营的快速复制和信息回馈。
 
结语
 
近年来物联网的推动,多停留在技术及原有应用领域上的研究,但很多应用领域已形成既有的运作方式和流程,于后续导入的过程中多有困难。因此在物联网发展上,必须思考多寻求新兴产业机会,而植物工厂即是适合我国产业发展的选项。上述在植物工厂导入的三个阶段,从工厂内部环境监控、外部信息云端撷取、到全面的设备调控,刚好对照物联网技术架构下的感知层、网络层及应用层等三个层面;可以预期未来植物工厂在物联网技术上的应用,将会大幅度的增加。









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