Serra tecnologica

Descrizione dettagliata della soluzione tecnologica

Il progetto SERRA SPERIMENTALE è stato realizzato avvalendosi del finanziamento, “Sostegno a progetti di ricerca alle imprese che prevedono l’impiego di ricercatori – Regione del Veneto – Asse 1, Azione 1.1.1  POR FESR 2014-2020.

L’obiettivo del progetto era la creazione di un framework hardware/software/metodologico per la raccolta sperimentale e l’analisi di dati agronomici di piante orticole coltivate con tecniche indoor orientata allo sviluppo di schede colturali ottimizzate.

Hanno collaborato al progetto FabCube, Plumake, VeronaFablab e Hangar.

Grazie alle competenze multidisciplinari del team è stato sviluppato un sistema di controllo e gestione per serre che unisce la solidità dei componenti per automazione industriale (PLC, sensori, etc.) alla versatilità degli strumenti software IT più avanzati (database geografici, microservizi containerizzati, algoritmi predittivi, etc.).

È stata realizzata una serra prototipo presso la sede operativa di FabCube a Grezzana (VR) per verificare sperimentalmente le funzionalità del sistema sviluppato. All’interno della serra pilota sono stati posizionati sensori di temperatura, umidità, CO2 e spettro luminoso incidente e nella vicinanza è stata inoltre installata una centralina meteo per rilevare le condizioni ambientali esterne. La serra è dotata di sistemi di riscaldamento, raffrescamento, ventilazione e di illuminazione artificiale LED e (sistema di controllo brevettato Hemera, by Hangar-Lab).

Il software di gestione della serra scarica periodicamente le previsioni meteo locali e le salva sul database locale per dare la possibilità agli algoritmi di effettuare elaborazioni previsionali.

La gestione della serra può essere affidata ad un algoritmo residente sul controllore industriale o su un server cloud, in questo modo diventa possibile utilizzare algoritmi anche molto raffinati basati su machine learning o altre tecniche statistiche.

La robustezza del sistema è data da un algoritmo di Failsafe installato localmente sul PLC e che interviene in caso di perdita di connettività da parte degli algoritmi esterni in cloud.

Architettura della serra

La serra è gestita in tempo reale da un controllore di grado industriale installato nel quadro elettrico e qui di seguito il monitoraggio dei parametri della serra tramite l’interfaccia di controllo:Il sistema di illuminazione artificiale multispettrale LED, composto dalle lampade della serie Semia ed il software brevettato di gestione Hemera, permette di:

• valutare le alterazioni subite dalla luce solare filtrata dai materiali di cui è fatta la serra;grazie alla valutazione delle alterazioni subite dalla luce solare filtrata dai materiali di cui è fatta la serra, compensare le lunghezze d’onda generate dal sistema di illuminazione a LED, rispettando il fotoperiodo specificato per le singole coltivazioni

Questa ccompensazione avviene anche re le lunghezze d’onda filtrate in situazioni climatiche diverse, per esempio in presenza di nuvolosità, o in momenti della giornate in cui il sole sta calando o sorgendo;

• analizzare l’energia radiante fornita alla pianta al fine di ottenere i dati costituenti il profilo fotobiologico della pianta stessa (spettro ottimale ideale);
• ottenere la ricetta che determina una maggiore qualità delle coltivazioni 
• permette di allungare artificialmente il periodo di esposizione alla luce delle coltivazioni estendendo la produzione nei periodi dove la presenza della luce solare è insufficiente. Ad esempio è possibile riprodurre il fotoperiodo di maggio nel mese di ottobre
• garantire una crescita di qualità delle piante
• ridurre i costi dell’energia elettrica.attraverso la gestione dei dati e dei parametri di regolazione della luce emessa, di ridurre e di ottimizzare al massimo i costi dell’energia elettrica

Raccogliendo ed analizzando i dati, grazie al suo software, Hemera permette di regolare le lunghezze d’onda della luce artificiale e di compensare la luce all’interno degli ambienti. In questo modo si garantisce non solo una’ irradiazione ottimale perfetta, ma anche e soprattutto il benessere e la crescita delle piante.

I risultati?
Vieni di persona a dare un’occhiata!
Ti aspettiamo presso Plumake,
Viale del lavoro 2, Grezzana, VR