AUTOMAATIO

Mitä viljelyautomaatio tarkoittaa?

Viljelyautomaatio keskittyy toimintoihin, joita voidaan ohjata ja valvoa automaattisesti ympäristön olosuhteiden muuttuessa kasvuympäristössä. Automaatiota ohjataan usein ennalta asetettujen ehtojen mukaan, jolloin järjestelmä toimii itsenäisesti.

Smart farming (älymaatalous) yleistyy nopeasti, ja Jarvenkyla varmistaa, että viljelijä saa käyttöönsä nykyaikaisimman tietotaidon ja laitteiston, oli kyseessä avomaa tai kasvihuone. Otathan matalalla kynnyksellä yhteyttä – voimme auttaa!

Mitkä ovat hyödyt viljelijälle?

-          Säästöt energian, lannoitteiden ja veden osalta

-          Parempi sato ja tasainen kasvu

-          Vähemmän työaikaa ja manuaalisia virheitä

-          Järjestelmän reaaliaikainen valvonta sekä säätö

-          Sopii pieniin ja suuriin kohteisiin, avomaille ja kasvihuoneisiin

Päätavoitteena on parantaa kasvien kasvua, kehitystä ja sadon laatua. Automaatio ohjaa veden, ravinteiden, lämpötilan, ilmankosteuden, hiilidioksidipitoisuuden ja valaistuksen hallintaa niin, että kasvi saa tarvitsemansa olosuhteet oikeaan aikaan ja oikeassa muodossa. Järjestelmä pystyy usein toteuttamaan tämän tarkemmin kuin ihminen.

Järjestelmä toteuttaa muutokset ennalta asetettujen ehtojen mukaisesti. Lisäksi käyttäjä voi tehdä säätöjä järjestelmään etähallintana. Riittää, että käytössä on verkkoyhteys puhelimessa, tietokoneessa tai tabletissa. Tällä pystytään vapauttamaan työaikaa muihin tehtäviin. Käyttäjän ei tarvitse olla paikalla valvomassa toteutusta. Nykyään useimmat laitteiden toiminnot voidaan kytkeä internetiin. Kehittyneimmät järjestelmät käyttävät tekoälyä, minkä avulla voidaan säätää asetuksia ennakoivasti ja tarkasti.

Miten se toimii?

Ohjaus perustuu ajastuksiin ja anturitietoihin, jotka ohjaavat moottoreita tai venttiileitä. Automaatio voi olla yksinkertaista (esim. sähköventtiileihin perustuva kastelu ajastimella) tai erittäin edistynyttä (sensoriohjattu järjestelmä, joka säätää veden määrää olosuhteiden mukaan). Keskeisiä automaation osa-alueita:

-          Ajastettu kastelu: Kasteluaika ja -määrä määritetään etukäteen, vesi ohjataan eri lohkoille automaattisesti.

-          Sensoreihin perustuva kastelu: Käytetään esimerkiksi kosteussensoreita, sademittareita, lämpötila-antureita ja tuulidataa. Kastelua voidaan säätää ennakoivasti haihdunnan ja sateen mukaan.

-          Integroitu lannoitus (fertigointi): Kastelu ja lannoitus yhdistetään automaattisesti samaan järjestelmään. EC- ja pH- arvoja valvotaan, jotta kasvi hyödyntää vedessä olevat ravinteet mahdollisimman tehokkaasti.

-          Etäohjaus, seuranta, analytiikka: Järjestelmä toimii pilvipalvelun, mobiilisovelluksen tai paikallisen automaation kautta. Kehittyneet järjestelmät oppivat kasvin vedenkulutuksesta ja optimoivat kastelua sesongin, lajikkeen tai kasvuvaiheen mukaan.

Moderni viljelyautomaatio rakentuu neljän selkeän tason varaan. Yhdessä ne muodostavat järjestelmän, joka ohjaa, mittaa ja reagoi muutoksiin automaattisesti.

1. Havaintokerros – mittaa ja havaitsee

Mitä se tekee: Kerää reaaliaikaista tietoa kasvupaikasta: maaperän kosteus, lämpötila, ravinteiden johtokyky (EC), pH, sademäärä ja valaistus. Tiedon avulla järjestelmä ymmärtää kasvatusympäristön tilan.

Tekniikat: kosteusanturit, lämpötila-anturit, EC/pH-anturit, sademittarit, säteilysensorit, kasvustokamerat, signaalimuuntimet (esim. 4–20 mA/0–10 V), paikalliset anturimoduulit.

2. Verkkokerros – siirtää ja välittää dataa

Mitä se tekee: Kuljettaa antureiden ja kenttälaitteiden tiedot ohjausyksiköille ja pilveen sekä toimittaa ohjauskomennot takaisin kenttälaitteille.

Tekniikat: analogiset- tai digitaaliset väylät, Wi-Fi, 4G/5G, LoRaWAN, Bluetooth

3. Tiedonkäsittely – analysoi ja päättää

Mitä se tekee: Suodattaa, yhdistää ja analysoi kerätyn datan; laskee kastelu- tai lannoitustarpeet, toteuttaa automaattisia toimintoja ja luo hälytyksiä.

Tekniikat: paikalliset ohjausyksiköt, pilvipalvelut, tekoälymallinnus ja sääntöpohjaiset ohjauslogiikat.

4. Sovelluskerros – toteuttaa ja hallinnoi

Mitä se tekee: Muuttaa tiedon konkreettisiksi toimenpiteiksi ja tarjoaa viljelijälle käyttöliittymän seurantaan, asetusten säätöön ja raportointiin. Sisältää myös manuaalisen ohjauksen ja etähallinnan.

Tekniikat: mobiili- ja web-käyttöliittymät, etäohjaus, pumput, sähköventtiilit, moottorit, lannoiteannostelijat, valaistuksen säätö, ilmastoinninohjaus.