Vistas: 0 Autor: ICEVER Hora de publicación: 2026-06-03 Origen: Sitio
El pensamiento de IA ha llegado a casi todas las industrias.
Recientemente, AC Infinity lanzó su sistema de monitoreo impulsado por IA y los principales fabricantes ahora están diseñando sus propios controladores centrales de IA.
La tecnología tiende a llegar de los líderes de la industria, por lo que tiene sentido comenzar con el panorama más amplio de los sistemas comerciales y los modelos de gestión, y luego ver cómo se está aplicando la IA en la agricultura en el contexto del panorama energético global.
Tabla de contenido
En este momento, la IA está provocando tres cambios importantes en la agricultura.
La IA hace que la gestión agrícola pase del cultivo basado en la experiencia al crecimiento impulsado por datos. Esto transforma los factores humanos, que a menudo son impredecibles o inconsistentes, en un modelo SOP digital.
La IA hace que el seguimiento sea mucho más preciso, lo que ayuda a prevenir posibles pérdidas antes de que ocurran.
La IA hace que la gestión de la energía sea significativamente más eficaz.
En este artículo, como fábrica de productos LED, estamos naturalmente posicionados para compartir nuestra perspectiva sobre energía, diseño de iluminación y gestión de sistemas.
Nota: La mayor parte del contenido es original, cualquier material generado por IA ha sido claramente etiquetado o reemplazado con texto e imágenes.
Actualmente, el mundo entero se enfrenta a una presión cada vez mayor sobre el suministro de electricidad, y se están asignando más recursos energéticos a aplicaciones de inteligencia artificial e infraestructura informática de alto valor.
Como resultado, los costos de la electricidad están aumentando gradualmente.
Una mujer corre junto a las líneas eléctricas, mientras el operador de la red eléctrica de California instaba a los 40 millones de habitantes del estado a reducir el uso de electricidad en hogares y negocios mientras una ola de calor extremo se asentaba en gran parte del estado, en Mountain View, California, EE.UU., el 17 de agosto de 2022. REUTERS/Carlos Barria/Foto de archivo En las operaciones agrícolas actuales, el principal problema es la utilización ineficiente de los recursos.
Esta cuestión se ha vuelto aún más apremiante dado el fuerte aumento de los precios mundiales de la energía y los materiales.
¿Se pueden suministrar nutrientes según la demanda?
¿Se puede entregar luz según las etapas de crecimiento?
¿Se puede mantener la temperatura dinámicamente estable?
Un sistema compuesto por un conjunto de equipos profesionales proporciona al invernadero un entorno muy estable.
En el crecimiento comercial a lo largo de los años, estas cuestiones han sido resueltas por sistemas de control automatizados. Estos sistemas dividen todo el uso de energía en tres etapas:
Sensación → Reglas → Ejecución
Los sensores digitalizan las condiciones ambientales dentro del invernadero para que puedan leerse y percibirse, por ejemplo, temperatura, humedad, PPFD, intensidad de la luz, composición del suelo y niveles de oxígeno.
Una vez que se digitalizan las condiciones, se aplican reglas para controlar cada subsistema, como humidificadores, ventilación central, pantallas de sombra, sistemas de iluminación y riego.
Para mantener la lógica estable, se agregan condiciones de amortiguación para evitar que los subsistemas reboten dentro y fuera de un umbral, o se establecen activadores tempranos para evitar perder el control por completo.
Un sistema construido con equipo profesional le da al invernadero un ambiente notablemente estable. Permite el cultivo durante todo el año y una calidad constante del producto, protegiendo verdaderamente a la agricultura de las alteraciones del clima.
Entonces, ¿qué puede hacer la IA además de esto?
Cada ciclo de detección, reglas y ejecución parece perfecto sobre el papel, pero todavía se desperdicia una gran cantidad de energía en la práctica. Los equipos de automatización menos sofisticados tienen dificultades para tener en cuenta tanto el entorno externo como las características de la planta.
Un aire acondicionado lee sólo el sensor de temperatura, ignorando la humedad.
Un humidificador solo lee el sensor de humedad, ignorando la temperatura.
Un extractor de aire solo lee el umbral de humedad, ignorando qué tan frío puede estar el aire exterior.
Una variedad de sensores diferentes sirven como 'ojos' del invernadero y de los datos de medición.
Además de eso, la transpiración de las plantas, los cambios ambientales repentinos y la forma en que los sistemas funcionan entre sí provocan pérdidas de energía que son difíciles de cuantificar. Aquí es donde los sistemas tradicionales se quedan cortos. Les falta una pieza clave: la predicción y el cálculo.
El escenario ideal sería este: en el momento en que se enciende el sistema de iluminación, activado por un sensor de luz, el sistema ya predice cuánto calor agregarán esas luminarias al ambiente.
En otras palabras, el flujo se convierte en:
Sensación → Reglas → Predicción → Cálculo → Ejecución
Primero, veamos qué formas de energía se desperdician dentro del sistema de iluminación:
1. '¡Hace demasiado calor aquí!'
Lo último que necesita un sistema de iluminación es un círculo vicioso de calor y daños al producto cuando cambian las condiciones externas. El primero desperdicia energía y el segundo conduce a pérdidas financieras directas.
Los LED mantienen un alto nivel de EPI a temperaturas adecuadas, convirtiendo la energía eléctrica de manera eficiente en luz. Pero bajo temperaturas extremas, se establece un círculo vicioso.
La corriente fluye, la temperatura de la unión aumenta, el voltaje cae, los picos de corriente, los aumentos de calentamiento en julios y el ciclo se repite desde el principio.
Inyección de corriente → Aumentos de temperatura de unión (TJ) → Caídas de voltaje (Vf) → Sobretensiones de corriente (I) → Picos de calefacción en julios (I2R) → Bucle hacia atrásPor tanto, el primer paso para ahorrar energía dentro del propio sistema de iluminación es evitar problemas de calor. Una vez que se establece un ciclo térmico, la energía se desperdicia a gran escala.
2. 'Realmente no necesito mucho esta luz'.
Las necesidades de luz de una planta cambian dinámicamente en cada etapa de crecimiento. La automatización tradicional puede manejar cálculos de luz mixta, equilibrando la luz solar con luz suplementaria para mantener todo el sistema estable a lo largo de las estaciones. Pero en el momento en que se introduce la variable del punto de saturación de luz de una planta, el cálculo se vuelve mucho más difícil. La sobresaturación no sólo reduce la eficiencia fotosintética sino que también desperdicia energía.
Si queremos resolver los problemas energéticos dentro del sistema de iluminación, debemos abordar ambas áreas. Entonces, ¿qué puede hacer la IA aquí?
Ya sea en cultivos de interior o en invernaderos, la iluminación es sin duda el mayor consumidor de energía. Los modelos impulsados por IA pueden permitir la reutilización del calor generado por las lámparas, al tiempo que aportan distintas ventajas al propio sistema de iluminación.
Varios factores clave definen la iluminación del cultivo hoy en día: espectro, intensidad de la luz y uniformidad de la luz.
Las diferentes variedades de plantas, las diferentes etapas de crecimiento y los diferentes objetivos de cultivo tienen diferentes necesidades. En la agricultura avanzada, el desafío es cómo equilibrar estas tres dimensiones y al mismo tiempo tener en cuenta las condiciones de luz externa y los objetivos de cultivo comercial, de modo que la luz realmente se entregue según la demanda.
El concepto de iluminación multicanal para plantas está ganando terreno en el mercado y detrás de él se esconde una creciente apreciación por las tres dimensiones mencionadas anteriormente.
Hacer bien estos aspectos conduce directamente a resultados sólidos en cada etapa de crecimiento, mayores rendimientos finales y perfiles de rasgos o extractos estables. Los cultivos de alto valor, como flores, plantas medicinales y cannabis, son los que más se benefician.
Cultivo de tejidos o etapa de plántula. |
Requisito: Baja intensidad de luz más luz azul alta.
En esta etapa, el sistema radicular es delicado y no puede soportar la alta presión de transpiración causada por la luz intensa, lo que corre el riesgo de deshidratación y muerte de las plántulas. Una alta proporción de luz azul, alrededor del 20 al 30 por ciento, mantiene la forma de la planta compacta y promueve el desarrollo de las raíces, construyendo una base estructural sólida para el crecimiento posterior. |
Etapa de crecimiento vegetativo vigoroso. |
Requisito: Intensidad de luz media a alta más un espectro equilibrado, es decir, una base de luz blanca con una combinación de rojo y azul.
A la planta le crecen tallos y hojas rápidamente y gana altura. La PPFD debe aumentar para satisfacer las demandas de la fotosíntesis, y el espectro debe incluir más luz roja para acelerar la acumulación de biomasa y al mismo tiempo mantener una cierta proporción de luz azul para evitar un espaciado excesivo entre los entrenudos. |
Etapa de crecimiento reproductivo, floración y fructificación. |
Requisito: Intensidad de luz muy alta más luz roja alta más luz roja lejana.
La formación de frutos y flores consume mucha energía, por lo que la intensidad de la luz a menudo se lleva al punto de saturación de la planta. Agregar luz roja lejana de 730 nanómetros en esta etapa modula el fitocromo y desencadena la respuesta de evitación de la sombra, lo que acelera significativamente el proceso de floración y mejora el cuajado. |
Nota AI: Análisis espectral de los requisitos de luz para la mayoría de las plantas en diversas etapas de crecimiento.
Se requieren diferentes luces e intensidades en todas las etapas del cultivo.
Más allá de mantener la curva de crecimiento básica, los productores también deben orientar las producciones comercialmente más importantes de manera específica.
¿Aumentar el rendimiento?
¿Asegurar la forma de la fruta?
¿Mantener rasgos comerciales?
¿Preservar las concentraciones de compuestos medicinales?
Mejora la textura？
Lograr este tipo de flexibilidad requiere iluminación multicanal. Sin embargo, desarrollar nuevos parámetros de iluminación es costoso y también aleja a la iluminación de su papel central como dispositivo de ejecución. Por tanto, esta capacidad debe desarrollarse a nivel del controlador. Configúrelo una vez y permanecerá disponible.
Al gestionar la iluminación multicanal basada en una base de conocimientos preestablecida, es posible simular planes de iluminación adaptados a un modelo comercial y detectar cambios de tiempo y cambios estacionales para realizar ajustes dinámicos.
Una base de conocimientos de redes neuronales de IA que abarca botánica, teoría espectral, identificación de plagas, prácticas de cultivo, sensores y sistemas de control.
Entonces, lo que se necesita en el futuro es construir bases de conocimiento preestablecidas para los modelos de cultivo y profundizar la exploración de patrones de cultivo. Esto puede parecer un poco inquietante, como si fuera un sustituto contundente para el cultivador.
Pero nunca podrá asumir realmente la responsabilidad. En este ámbito, la IA sigue siendo una herramienta para reducir errores y al mismo tiempo brindar a los productores una mejor comprensión del entorno de cultivo. En última instancia, un modelo propietario localizado y de pequeña escala puede ofrecer un control más estable y una mejor utilización de la energía.
Varios de nuestros controladores ya vienen con interfaces API, por lo que los clientes pueden conectarse a la capa de software cuando estén listos en el futuro.
Lo que hemos compartido anteriormente es una mirada honesta a los puntos débiles actuales, junto con ideas recopiladas de conversaciones con algunos de nuestros fabricantes asociados sobre la iteración de productos.
Está destinado simplemente al intercambio y la discusión. En toda la industria, la producción de hardware y las pruebas para sistemas inteligentes ya están en marcha, y en el lado del software, países de todo el mundo están logrando sus propios avances.
La agricultura es la base de la supervivencia humana. Ante un panorama energético cambiante, debe avanzar junto con la tecnología. El fabricante de iluminación del futuro probablemente hará mucho más que vender accesorios de iluminación. Se adaptará totalmente a los nuevos modelos de cultivo.
Las funciones principales multicanal funcionarán de manera más confiable.
Los chips IC integrados recibirán y responderán a las señales de control.
Mejores diseños de PCB se adaptarán a la entrada dinámica.
Los chips serán aún más eficientes.
La transformación agrícola requiere avances en toda la industria en múltiples frentes. ICEVER pretende seguir fortaleciendo sus capacidades técnicas para cubrir cualquier necesidad que pueda traer el futuro.
Y por último, unas breves palabras sobre lo que hacemos. Si tiene alguna pregunta sobre productos de iluminación y controles relacionados, no dude en comunicarse con nosotros a través del correo electrónico de información a la derecha. También nos encantaría conocer los puntos débiles de sus proyectos actuales y cualquier idea nueva que puedan generar.
