Alors que les populations urbaines continuent de croître dans le monde entier, le besoin d’aliments frais, en particulier de produits frais, devient critique. Pour répondre à ce besoin, une équipe de l’Université d’Electro-Communications de Tokyo a mis au point un système de plantation hydroponique compact, compatible avec l’IoT.
La jardinière a été conçue pour les consommateurs ayant un minimum de connaissances agricoles et est destinée à occuper les espaces vacants dans les zones urbaines – toits et vérandas d’immeubles de bureaux, hôpitaux, écoles, etc. L’équipe croit que ces jardinières peuvent créer une nouvelle industrie pour la croissance alimentaire en transformant les consommateurs en producteurs.
« Pour s’assurer que même les cultivateurs les plus occasionnels puissent réussir avec la jardinière, nous avons développé un système de surveillance et de contrôle à distance à partir de cartes micro-informatiques et de logiciels open-source bas de gamme et hautes performances « , explique le professeur Akashi Satoh de l’équipe de recherche. « Ceci n’est pas conçu pour la production de masse, mais pour les loisirs où il n’y a pas besoin d’un contrôle optimal et de capteurs de haute précision. »
La jardinière est basée sur un tuyau vertical pour la culture en suspension. Sa structure simple permet une installation, un entretien et une réparation faciles et peut être utilisée pour les fruits et légumes. L’eau est stockée dans un réservoir et pompée dans deux tuyaux verticaux qui arrosent les racines des plantes. Sans obstacle, les plantes peuvent s’étendre librement dans l’air et sont protégées de la pourriture des racines – un problème courant pour la culture hydroponique en été. La structure complète peut être vue ci-dessous dans la Figure 1, qui présente la culture des fraises.
Figure 1 : Structure de la planteuse hydroponique pendant la culture des fraises
La jardinière utilise une variété de capteurs pour mesurer la concentration d’engrais liquide, le niveau d’eau, la température de l’eau, la luminance, la température et l’humidité. Le circuit de mesure du niveau d’eau est illustré à la figure 2.
Figure 2 : Circuit de mesure du niveau d’eau
Alors qu’un tableau de bord pour smartphone peut fournir une surveillance des données en temps réel et le contrôle des pompes, une surveillance supplémentaire est nécessaire dans les cultures à distance. Afin de fournir aux utilisateurs autant d’informations que possible, l’équipe a équipé le système de plantation d’un service de surveillance d’images. Parce que la transmission de vidéo haute résolution sur un service à faible bande passante peut être difficile et coûteuse, les images du bac à plantes et les données de détection de mouvement sont envoyées au tableau de bord toutes les quelques minutes.
Figure 3 : Exemple de réseau de télégestion
Au fur et à mesure que l’équipe continuera à peaufiner le système de jardinière, elle cherchera des moyens d’ajouter plus de fonctions tout en maintenant les coûts à un bas niveau. Néanmoins, ils croient que la simplicité du système est un excellent moyen de faire décoller les cultures hydroponiques urbaines et de transformer la façon dont les consommateurs cultivent leurs produits.
« À l’avenir, nous allons mettre en œuvre un contrôle adaptatif de la pompe à eau et de la concentration d’engrais liquide en fonction des conditions météorologiques « , a déclaré le professeur Satoh. « Nous aimerions également mettre en place une fonction de conseil en culture et un système de communication entre les utilisateurs. »
https://innovate.ieee.org/innovation-spotlight/iot-hydroponics-planters-urban-agriculture/
https://ieeexplore.ieee.org/document/8574661
