Watergift voorspellen en aansturen met autonome irrigatie

Peter, wat is jouw rol binnen Blue Radix en waar ben je momenteel mee bezig met betrekking tot Crop Controller?
Peter: "Als Productontwikkelaar ben ik betrokken bij het eerste idee van nieuwe producten tot en met de implementatie op operationeel niveau. Zo ben ik verantwoordelijk voor het User Interface design van de Crop Controller portal die momenteel wordt gebruikt voor het autonome klimaatbeheer en ontwikkelprojecten zoals onze nieuwe 'irrigatie module'. Hiervoor hebben we al uitgebreide data-analyses uitgevoerd. We zien met name veel toegevoegde waarde in het ontwikkelen en implementeren van een autonoom irrigatiemodel bij klanten die al gebruik maken van Crop Controller."

Je hebt gewerkt aan de autonome klimaatsturing van Crop Controller. Welke lessen uit deze versie neem je mee voor de nieuwe irrigatiemodule?
Peter: "Wat we tot nu toe hebben gezien met de huidige Crop Controller, is dat telers in staat zijn overal ter wereld autonoom te telen met behulp van onze algoritmes. Met Crop Controller hebben we al een voorspelling van optimaal klimaat voor de komende dagen. Met deze gegevens én irrigatiedata kunnen we ook optimale irrigatie voorspellen én sturen. Als Blue Radix richten we ons dit jaar op het opschalen van functionaliteiten van Crop Controller, waaronder irrigatie. We vinden het dan ook erg leuk dat we Csaba hebben gevonden, MSc student aan de TU Delft, die zijn masterscriptie over autonome irrigatie schrijft en ons ondersteunt bij de ontwikkeling van de irrigatiemodule."

Csaba, wat studeer je en hoe past het autonome irrigatiemodel bij jouw studie?
Csaba: "Ik ben een 25-jarige student en studeer Systems en Control, een masteropleiding aan de TU Delft, gericht op theoretische aspecten van 'control', met de nadruk op moderne algoritmes. Ik wist vanaf het begin dat ik iets praktisch wilde doen voor mijn afstudeerproject, namelijk het ontwikkelen van een regelalgoritme voor een specifiek probleem, zoals een autonoom irrigatiemodel voor Crop Controller. Het doel van mijn afstudeeronderzoek is het ontwikkelen en vergelijken van algoritmes om de best passende oplossing te vinden voor het irrigatieprobleem. Vanaf het begin heeft mijn begeleider Peter mij de vrijheid gegeven om te beslissen over welke aanpak ik neem voor mijn onderzoek.

Tijdens mijn studie in Nederland, nu 1,5 jaar, ben ik geďnteresseerd geraakt in de tuinbouw. Oorspronkelijk kom ik uit Hongarije, een agrarisch land, maar niet zo geavanceerd of hightech als de Nederlandse tuinbouw. Het is fascinerend hoe geavanceerde technologie samenwerkt met de ervaring van groentetelers om één doel te bereiken: het voeden van de groeiende wereldbevolking op een zo efficiënt mogelijke manier. Ik zie veel mogelijkheden in deze branche en ben zeer gemotiveerd door het onderwerp zelf."
 
Jullie werken allebei aan het zogenaamde autonome irrigatiemodel. Welke uitdagingen zien jullie?
Peter: "Voor telers is irrigatie dagelijkse kost, maar ze zijn ook dagelijks aan het bijsturen. Dat is heel tijdrovend. Watergift is afhankelijk van de ontwikkeling van de plant en de klimaatomstandigheden, die dagelijks schommelen. Met de huidige middelen kan de teler alleen achteraf de irrigatie bijsturen. Omdat wij met Crop Controller een verwachting van het klimaat voor de komende dagen beschikbaar hebben kunnen we ook de waterbehoefte voorspellen en op tijd anticiperen.

Bovendien vraagt optimale irrigatie veel aandacht van de teler nu. Het is vooral gericht op gezonde wortelontwikkeling van de plant en het voorkomen van waterstress, maar ook het sturen op generatieve en vegetatieve groei. Dit zijn allemaal uitdagingen waar we in het ontwikkelproces voor autonome irrigatie rekening mee houden.

Telers nemen deze zaken nu al mee in hun irrigatiestrategie. Voor ons de schone taak om met autonome irrigatie dit datagedreven te doen door vooruit te kijken naar ontwikkelingen in de groei van de plant en het voorspelde klimaat. We ontwikkelen een schaalbaar model dat watergift voorspelt en aanstuurt met Crop Controller."

Csaba vult aan: "Omdat de weegschalen niet alleen het watergehalte meten, maar ook het gewicht van het substraat, de wortelzone en plant, is uitgebreide data-analyse nodig om de wateropname door de plant, voor transpiratie en plantengroei te onderscheiden."

Welk advies kun je telers geven om autonoom te telen? Wat moeten ze doen om hun data voor hen te laten werken?
Peter: "Houd het einddoel voor goed ogen. Algoritmes kunnen verrassende uitkomsten genereren om op de gewenste teeltstrategie uit te komen. Op het eerste gezicht kunnen die afwijken van de dagelijkse menselijke routines, omdat ze beslissingen anders nemen dan mensen. Het is dan verleidelijk om dergelijke beslissingen onmiddellijk te corrigeren en te negeren. Dat is zonde, want algoritmes nemen immers veel meer datapunten mee in de afwegingen en berekenen het optimum met een hele hoge frequentie.

Bij autonoom telen verandert het werk van telers. In plaats van denken in 'setpoints' kan de teler zich meer richten op de high-end doelen en teeltstrategie. De teler kan de algoritmes het ingewikkelde denkwerk laten doen, inclusief de bijbehorende uitvoering."

Bron: Goedemorgen