Système de serre intelligent : quand l'agriculture rencontre la technologie, redéfinissant les « floraisons printanières et les récoltes d'automne »

Avec le développement rapide de technologies telles que l'Internet des objets, le big data et l'intelligence artificielle, une révolution agricole discrète se déploie dans les serres. Le système de serre intelligent transforme toutes ces complexités et incertitudes en flux de données précis, efficaces et contrôlables, redéfinissant ainsi le visage de l'agriculture moderne. C'est précisément là toute la valeur ajoutée de la solution de serre intelligente : utiliser la technologie agricole de l'Internet des objets (IoT) pour automatiser les serres.

Le système de serre intelligente est bien plus qu'un simple bâtiment recouvert de plastique ou de verre. Il s'agit d'un écosystème agricole complet intégrant la perception de l'environnement, la prise de décision intelligente, une exécution précise et l'analyse des données. Son principe repose sur la collecte continue, 24 heures sur 24, de données relatives à la croissance des cultures grâce à des capteurs déployés dans toute la serre (température, humidité, intensité lumineuse, humidité du sol, concentration de dioxyde de carbone, etc.). Ces capteurs pilotent ensuite les dispositifs d'exécution, tels que les puits de lumière, les filets d'ombrage, les ventilateurs, les rideaux d'humidité, l'irrigation goutte à goutte et l'éclairage d'appoint, afin de créer un environnement de croissance optimal et personnalisé. En d'autres termes, les serres intelligentes permettent aux cultures de « vivre » dans des conditions optimales de croissance.

Le fonctionnement d'un système de serre intelligent complet peut être classé en quatre catégories :

La couche de perception (« cinq sens ») : Elle constitue le fondement du système. Les différents capteurs disséminés dans la serre sont comme les « yeux » et la « peau » du système, surveillant en temps réel des paramètres clés tels que la température et l'humidité de l'air et du sol, l'intensité lumineuse, la concentration en dioxyde de carbone, le pH du sol et sa conductivité électrique (niveau de fertilité).

La couche de transport (« nerf ») : Grâce à des technologies de communication sans fil telles que LoRa, ZigBee, 4G/5G ou Wi-Fi, les données collectées par la couche de perception sont transmises de manière stable et rapide au centre de contrôle afin de garantir la nature en temps réel de l'information.

Couche plateforme (« cerveau ») : Véritable cœur intelligent du système, elle reçoit et stocke d’énormes quantités de données, puis les traite grâce à des algorithmes d’analyse de données massives et d’intelligence artificielle. La plateforme peut définir les seuils optimaux des paramètres environnementaux pour différentes cultures et différents stades de croissance, et automatiser la prise de décision. Par exemple, lorsque le soleil de midi est trop fort, le système déploie automatiquement le filet d’ombrage. Lorsque l’humidité du sol est inférieure à la valeur définie, le système d’irrigation goutte à goutte se met en marche automatiquement.

Couche d'exécution (« mains et pieds ») : Elle reçoit les instructions du « cerveau » et les exécute avec précision. Elle comprend les systèmes d'ouverture et de fermeture des puits de lumière, les systèmes de protection solaire internes et externes, les systèmes de refroidissement par ventilation et rideaux humides, les systèmes d'irrigation par aspersion ou goutte à goutte, les systèmes d'éclairage d'appoint, les systèmes de fertilisation, etc. L'ensemble de ces éléments fonctionne de concert pour concrétiser le modèle environnemental idéal.

L'application de systèmes de serres intelligentes apporte des avantages à la production agricole :

En créant un environnement de croissance optimal, le cycle de vie des cultures peut être raccourci et le rendement augmenté de 20 à 40 %, voire plus. De plus, la production peut être assurée toute l'année, s'affranchissant des contraintes saisonnières. Le système intégré d'irrigation et de fertilisation fournit l'eau nécessaire en fonction des besoins. Comparé à l'irrigation par submersion traditionnelle, il permet d'économiser de 50 à 70 % des ressources en eau, d'améliorer significativement l'utilisation des engrais et de réduire la pollution agricole diffuse à la source. Un environnement stable limite l'apparition des maladies et des ravageurs et réduit l'utilisation de pesticides. Le contrôle précis de la lumière, des variations de température et d'autres facteurs permet également d'améliorer la teneur en sucre, le goût et l'aspect des fruits et légumes, et de produire des produits agricoles de qualité supérieure. Les agriculteurs n'ont plus besoin de veiller jour et nuit. Ils peuvent surveiller et gérer à distance plusieurs serres via ordinateur ou application mobile, pour une agriculture simplifiée qui réduit considérablement la pénibilité du travail et la dépendance à l'expertise.

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