Luisteren naar planten in de kas
De technologische vooruitgang van de afgelopen jaren heeft het arbeidstekort in de glastuinbouwsector nog niet opgelost. De komst van 5G kan echter innovatie in duurzame voedselvoorziening versnellen en tegelijkertijd de efficiëntie van de teelt verbeteren.
Momenteel wordt de gezondheid van planten vaak nog visueel beoordeeld. De Delftse startup Plense Technologies streeft ernaar de teeltkwaliteit te verbeteren met sensoren die ultrageluid registreren via 5G.
Waar richt dit onderzoek zich op?
Duur: Maart – Augustus 2024
Partners: TU Delft (Do IoT Fieldlab, RoboHouse), Plense Technologies, TNO, MCS, Tomatoworld.
ULTRAGELUID VOOR GEAUTOMATISEERDE EN NAUWKEURIGE TEELTCONTROLE
Het kweken van gezonde planten in kassen vereist veel aandacht. Tot aan de oogst worden planten meestal door medewerkers visueel beoordeeld op hun conditie, vaak op basis van ervaring.
Plense wil deze controles automatiseren met sensoren die ultrageluid registreren (geluid dat niet hoorbaar is voor mensen), waardoor de behoeften van planten gedetailleerd in kaart worden gebracht. De verzamelde data wordt overzichtelijk gepresenteerd aan de teler, die zo de gezondheid van de gewassen kan monitoren en indien nodig kan bijsturen. Deze technologie biedt een aanvulling op handmatige en visuele controles en leidt tot een meer geavanceerde teelt.
WERKING
Plense luistert naar de vochtstroom in planten. Met kleine microfoons wordt het geluid opgevangen dat een plant maakt. De sensoren meten de xyleemvaten van planten, sturen ultrageluidsgolven door de stengel en vangen deze op met een microfoon.
Wanneer de plant opwarmt, transpireert of reageert op zijn omgeving, verandert de interne structuur, wat invloed heeft op de door de plant gaande geluidsgolven. Plense vertaalt deze veranderingen in trillingen via algoritmes naar data, informatie en acties.
Deze data biedt telers inzicht in de behoeften van hun gewassen, zoals vochtgehalte, substraatconditie en het microklimaat rondom de plant. Ook kunnen ze zien hoe planten reageren op veranderingen in het teeltproces, wat leidt tot beter onderbouwde en datagestuurde beslissingen.
MOGELIJKHEDEN VAN 5G
De sensoren van Plense waren voorheen fysiek verbonden met een computer omdat draadloze datacommunicatie in kassen niet goed werkte. Obstakels zoals de kasconstructie (glas en metaal) en de planten zelf belemmeren Bluetooth- en WiFi-verbindingen.
Dit experiment test een 5G-verbinding in combinatie met de sensoren. Een van de onderzoekslijnen richt zich op data-analyse in de cloud. Hoewel de huidige datavolumes van de sensoren laag zijn, wordt verwacht dat deze zullen toenemen. Snelle dataoverdracht wordt dan cruciaal voor plantmonitoring.
5G biedt mogelijkheden voor snelle, veilige en betrouwbare draadloze datacommunicatie in kassen met lager energieverbruik, wat aantrekkelijk is voor telers naarmate het aantal sensoren toeneemt.
Plense voert dit onderzoek uit op twee locaties. De eerste fase vindt plaats in het TU Delft fieldlab RoboHouse, waar de technologie getest en gekalibreerd wordt. In de tweede fase wordt opgeschaald bij Tomatoworld, waar 5G-experimenten in een volledig functionele kas plaatsvinden.
MCS werkt samen met TNO, TU Delft, RoboHouse en Tomatoworld aan dit project.