Visualizações: 0 Autor: ICEVER Tempo de publicação: 03/06/2026 Origem: Site
O pensamento da IA chegou a quase todos os setores.
Recentemente, a AC Infinity lançou seu sistema de monitoramento alimentado por IA, e os principais fabricantes estão agora projetando seus próprios controladores centrais de IA.
A tecnologia tende a chegar dos líderes da indústria, por isso faz sentido começar com o panorama geral dos sistemas comerciais e modelos de gestão e depois ver como a IA está a ser aplicada na agricultura no contexto do cenário energético global.
Índice
Neste momento, a IA está a trazer três grandes mudanças à agricultura.
A IA muda o gerenciamento agrícola do crescimento baseado na experiência para o crescimento orientado por dados. Isto transforma os fatores humanos, que muitas vezes são imprevisíveis ou inconsistentes, num modelo SOP digital.
A IA torna o monitoramento muito mais preciso, o que ajuda a prevenir possíveis perdas antes que elas aconteçam.
A IA torna a gestão de energia significativamente mais eficaz.
Neste artigo, como fábrica de produtos LED, estamos naturalmente posicionados para compartilhar nossa perspectiva sobre energia, design de luz e gerenciamento de sistemas.
Observação: a maior parte do conteúdo é original, qualquer material gerado por IA foi claramente rotulado ou substituído por texto e imagens.
O mundo inteiro enfrenta atualmente uma pressão crescente no fornecimento de eletricidade, com mais recursos energéticos a serem atribuídos a aplicações de IA e infraestruturas informáticas de elevado valor.
Como resultado, os custos da eletricidade estão aumentando gradualmente.
Uma mulher corre perto de linhas de energia, enquanto a operadora de rede da Califórnia instava os 40 milhões de habitantes do estado a reduzir o uso de eletricidade em residências e empresas enquanto uma onda de calor extremo se instalava em grande parte do estado, em Mountain View, Califórnia, EUA, 17 de agosto de 2022. REUTERS/Carlos Barria/Foto de arquivo Nas atuais operações agrícolas, o principal problema é a utilização ineficiente de recursos.
Esta questão tornou-se ainda mais premente devido ao forte aumento dos preços globais da energia e dos materiais.
Os nutrientes podem ser fornecidos sob demanda?
A luz pode ser fornecida de acordo com os estágios de crescimento?
A temperatura pode ser mantida dinamicamente estável?
Um sistema composto por um conjunto de equipamentos profissionais proporciona à estufa um ambiente altamente estável.
No crescimento comercial ao longo dos anos, estas questões têm sido tratadas por sistemas de controle automatizados. Esses sistemas dividem todo o uso de energia em três etapas:
Detecção → Regrasg → Execução
Os sensores digitalizam as condições ambientais dentro da estufa para que possam ser lidas e percebidas, por exemplo, temperatura, umidade, PPFD, intensidade de luz, composição do solo e níveis de oxigênio.
Depois que as condições são digitalizadas, regras são aplicadas para controlar cada subsistema, como umidificadores, ventilação central, telas de sombreamento, sistemas de iluminação e irrigação.
Para manter a lógica estável, são adicionadas condições de buffer para evitar que os subsistemas sejam ativados e desativados em torno de um limite, ou gatilhos antecipados são definidos para evitar a perda total do controle.
Um sistema construído com equipamento profissional proporciona à estufa um ambiente notavelmente estável. Permite o cultivo durante todo o ano e uma qualidade consistente do produto, protegendo verdadeiramente a agricultura das perturbações climáticas.
Então, o que a IA pode fazer além disso?
Cada ciclo de detecção, regras e execução parece perfeito no papel, mas uma grande quantidade de energia ainda é desperdiçada na prática. Equipamentos de automação menos sofisticados lutam para levar em consideração tanto o ambiente externo quanto as características da planta.
Um ar condicionado lê apenas o sensor de temperatura, ignorando a umidade.
Um umidificador lê apenas o sensor de umidade, ignorando a temperatura.
Um exaustor lê apenas o limite de umidade, ignorando o quão frio o ar externo pode estar.
Uma variedade de sensores diferentes servem como os “olhos” da estufa e dos dados de medição.
Além disso, a transpiração das plantas, as mudanças ambientais repentinas e a forma como os sistemas funcionam uns contra os outros levam a perdas de energia que são difíceis de quantificar. É aqui que os sistemas tradicionais ficam aquém. Falta-lhes uma peça-chave: previsão e cálculo.
O cenário ideal seria este: no momento em que o sistema de iluminação, acionado por um sensor de luz, for ligado, o sistema já prevê quanto calor essas luminárias irão agregar ao ambiente.
Em outras palavras, o fluxo se torna:
Sensoriamento → Regras → Predição → Cálculo → Execução
Primeiro, vejamos quais formas de energia são desperdiçadas no sistema de iluminação:
1. 'Está muito quente aqui!'
A última coisa que um sistema de iluminação precisa é de um ciclo de calor vicioso e danos ao produto quando as condições externas mudam. O primeiro desperdiça energia e o segundo leva a perdas financeiras diretas.
Os LEDs mantêm altos EPIs em temperaturas adequadas, convertendo eficientemente energia elétrica em luz. Mas sob temperaturas extremas, inicia-se um ciclo vicioso.
A corrente flui, a temperatura da junção aumenta, a tensão cai, os picos de corrente, os picos de aquecimento joule e o ciclo se repete desde o início.
Injeção de corrente → Junção Temp (TJ) aumenta → Quedas de tensão (Vf) → Surtos de corrente (I) → Picos de aquecimento de Joule (I2R) → LoopBackAssim, o primeiro passo para poupar energia no próprio sistema de iluminação é evitar problemas de aquecimento. Uma vez estabelecido um ciclo térmico, a energia é desperdiçada em grande escala.
2. “Eu realmente não preciso muito dessa luz.”
As necessidades de luz de uma planta mudam dinamicamente em cada estágio de crescimento. A automação tradicional pode lidar com cálculos de luz mista, equilibrando a luz solar com luz suplementar para manter todo o sistema estável ao longo das estações. Mas no momento em que você introduz a variável do ponto de saturação de luz de uma planta, o cálculo se torna muito mais difícil. A supersaturação não apenas reduz a eficiência fotossintética, mas também desperdiça energia.
Se quisermos resolver problemas energéticos no sistema de iluminação, precisamos de abordar ambas as áreas. Então, o que a IA pode fazer aqui?
Quer seja na agricultura interior ou no cultivo em estufas, a iluminação é sem dúvida o maior consumidor de energia. Os modelos alimentados por IA podem permitir a reutilização do calor gerado pelas luminárias, ao mesmo tempo que trazem vantagens distintas para o próprio sistema de iluminação.
Vários fatores-chave definem a iluminação de cultivo hoje: espectro, intensidade e uniformidade da luz.
Diferentes variedades de plantas, diferentes estágios de crescimento e diferentes objetivos de cultivo têm necessidades diferentes. Na agricultura avançada, o desafio é como equilibrar estas três dimensões e, ao mesmo tempo, ter em conta as condições externas de luz e os objectivos de cultivo comercial, para que a luz seja verdadeiramente fornecida a pedido.
O conceito de iluminação multicanal para plantas está ganhando força no mercado e por trás dele está uma valorização crescente das três dimensões mencionadas acima.
Acertar esses aspectos leva diretamente a resultados sólidos em todas as fases de crescimento, rendimentos finais mais elevados e extratos ou perfis de características estáveis. As culturas de alto valor, como flores, plantas medicinais e cannabis, são as que mais beneficiam.
Cultura de tecidos ou estágio de muda |
Exigência: Baixa intensidade de luz mais alta luz azul.
Nessa fase, o sistema radicular é delicado e não aguenta a alta pressão transpiratória causada pela luz intensa, o que corre o risco de desidratação e morte das mudas. Uma elevada proporção de luz azul, cerca de 20 a 30 por cento, mantém a planta compacta e promove o desenvolvimento das raízes, construindo uma base estrutural sólida para o crescimento posterior. |
Estágio de crescimento vegetativo vigoroso |
Exigência: intensidade de luz média a alta mais um espectro equilibrado, ou seja, uma base de luz branca com uma combinação de vermelho e azul.
A planta cresce rapidamente caules e folhas e ganha altura. O PPFD precisa aumentar para atender às demandas da fotossíntese, e o espectro deve incluir mais luz vermelha para acelerar o acúmulo de biomassa, mantendo ao mesmo tempo uma certa proporção de luz azul para evitar espaçamento excessivo entre nós. |
Estágio de crescimento reprodutivo, floração e frutificação |
Exigência: Intensidade de luz muito alta, mais luz vermelha alta e luz vermelha distante.
A formação de frutos e flores consome muita energia, por isso a intensidade da luz é frequentemente levada ao ponto de saturação da planta. A adição de luz vermelha distante de 730 nanômetros neste estágio modula o fitocromo e desencadeia a resposta de evitação da sombra, o que acelera significativamente o processo de floração e melhora a frutificação. |
Nota AI: Análise espectral dos requisitos de luz para a maioria das plantas em vários estágios de crescimento.
Diferentes iluminação e intensidades são necessárias em todas as fases do cultivo.
Além de manter a curva básica de crescimento, os produtores também precisam de orientar os resultados comercialmente mais importantes de uma forma direcionada.
Aumentar o rendimento？
Garantindo o formato da fruta?
Mantendo características comerciais?
Preservando as concentrações dos compostos medicinais?
Melhora a textura？
Alcançar este tipo de flexibilidade exige iluminação multicanal. No entanto, o desenvolvimento de novos parâmetros de iluminação é dispendioso e também afasta a iluminação do seu papel principal como dispositivo de execução. Portanto, esta capacidade precisa ser desenvolvida no nível do controlador. Defina-o uma vez e ele permanecerá disponível.
Ao gerir a iluminação multicanal com base numa base de conhecimento predefinida, torna-se possível simular planos de luz adaptados a um modelo comercial e detectar mudanças de tempo e mudanças sazonais para ajuste dinâmico.
Uma base de conhecimento de rede neural de IA que abrange botânica, teoria espectral, identificação de pragas, práticas de cultivo, sensores e sistemas de controle.
O que é necessário no futuro, então, é construir bases de conhecimento predefinidas para modelos de cultivo e aprofundar a exploração de padrões de cultivo. Isto pode parecer um pouco perturbador, como se fosse um substituto contundente para o produtor.
Mas nunca pode realmente assumir a responsabilidade. Neste domínio, a IA continua a ser uma ferramenta para reduzir erros, ao mesmo tempo que dá aos produtores uma compreensão mais forte do ambiente de cultivo. Em última análise, um modelo proprietário localizado e de pequena escala pode proporcionar um controle mais estável e melhor utilização de energia.
Vários de nossos controladores já vêm com interfaces API, para que os clientes possam se conectar à camada de software sempre que estiverem prontos no futuro.
O que compartilhamos acima é uma visão honesta dos pontos problemáticos atuais, juntamente com ideias coletadas em conversas com alguns de nossos fabricantes parceiros sobre a iteração do produto.
Destina-se simplesmente à troca e discussão. Em toda a indústria, a produção de hardware e os testes para sistemas inteligentes já estão em curso e, no lado do software, países de todo o mundo estão a fazer o seu próprio progresso.
A agricultura é a base da sobrevivência humana. Face a um cenário energético em mudança, esta deve avançar juntamente com a tecnologia. O fabricante de iluminação do futuro provavelmente fará muito mais do que vender luminárias. Adaptar-se-á totalmente aos novos modelos de cultivo.
As funções principais multicanal funcionarão de forma mais confiável.
Os chips IC integrados receberão e responderão aos sinais de controle.
Melhores designs de PCB acomodarão entradas dinâmicas.
Os chips se tornarão ainda mais eficientes.
A transformação agrícola exige progresso em toda a indústria em múltiplas frentes. O ICEVER pretende continuar a reforçar as suas capacidades técnicas para responder às necessidades que o futuro possa trazer.
E finalmente, uma breve palavra sobre o que fazemos. Se você tiver alguma dúvida sobre produtos de iluminação e controles relacionados, sinta-se à vontade para entrar em contato através do e-mail informativo à direita. Também adoraríamos ouvir sobre os pontos fracos de seus projetos atuais e quaisquer novas ideias que eles possam gerar.
