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肯亞內羅畢Illuminum溫室公司與其智慧系統
 

中興大學 生物系統工程研究室 陳加忠

 
 

資料來源:

地址: Uchumi NgongBishop Magua Centre UG-8

email info@synnefa.io

https://illuminumgreenhouses.com/our-mission-impact/

肯亞Illuminum溫室公司其產品有兩型溫室與網室,另外開發其特定智慧系統。使用溫室的目的是防雨,防止蟲害,保溫與適當的給水給肥。由於生產地區無颱風、地震與暴雨,因此其結構無特別設計。而其溫室經營方式與智慧系統則有其非洲地區之特色。

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https://i1.wp.com/illuminumgreenhouses.com/wp-content/uploads/2021/03/Rectangle-85-1.png?fit=960%2C600&ssl=1

一、溫室公司業務內容

1.現場勘察

在建造溫室之前,此公司團隊前往客戶現場評估場地並檢查土地地形、農場出入路徑、是否存在任何植被可能影響溫室種植,並收集土壤樣本進行兩項測試:

a.土壤礦物質測試

  測試土壤中的礦物質成分,公司的農業專家將通知使用客戶哪種肥料適合其土壤。

b.土壤病理學試驗

 測試土壤是否有任何的細菌或真菌感染會影響作物生產,公司專家提供建使用哪些處理方法來治療土壤。

2.溫室建設

 一旦收到客戶付款,公司團隊於將在指定日期派遣技術人員進行安裝。交付材料並開始施工。完成後,雙方簽署現場完成表,表明工程已完成。

3.移植

根據客戶想要種植的作物,公司團隊將在整地完成後交付幼苗。在此期間溫室公司的農業專家確保在場,以確保客戶得到100%的發芽率。

4.技術支持

 溫室公司每 2 週拜訪農民一次,訓練他們如何在溫室內種植農作物,並提出建議以獲得最大產量。

5.市場運輸

 為了回報客戶對溫室農業的投資,農民的產品能夠進入市場十分重要。溫室公司與全國各地的市場供應商合作,為客戶種植的作物提供銷售市場。

二、溫室內容

溫室公司的溫室價格包括以下項目:

1.鍍鋅金屬結構:(15 年保證)

2.溫室200 微米聚乙烯:(3 年保修)

3.滴灌線 15 厘米間距 ,直徑16 毫米

4.淨水器

5.啟動器和橡膠連接器

6.端線

7.入口門戶

8.側面通風捲起,控制溫室內的溫度。

9.作物架高支架,可在格子架間支撐您的植物。

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10.水槽- 根據所選尺寸,提供不同尺寸。

三、智慧控制系統

 此公司智慧控制系統稱為FarmSpears™FarmSpears™ 收集有關土壤狀態的數據,例如土壤水分與肥份、溫室內外環境溫度、光量和濕度,然後將其發送到FarmShield™

此公司感測系統稱為FarmSpears™FarmShield™ 2 FarmSpears™相互通信。它的安裝是直接將其刺入地面。

FarmSpear™包含以下感測器和設備:

1.NPK營養感測器(氮、磷、鉀)

2.土壤水分感測器

3.土壤溫度感測器

4.空氣濕度感測器

5.空氣溫度感測器

6.光量感測器

7.用於監測灌溉的水流量計

8.太陽能電池板和電池

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FarmShield™是農場的大腦,可以保護農場免受任何不利條件的影響。它結合了來自兩個Farmspears的數據,檢查溫室中是否有任何量測因子超過了要求的水準。如果超過,則採取必要的措施來糾正。

FarmShield™為農業生產做出智慧決策,例如:

1.如果土壤水分感測器報告土壤水分水準太低,則打開灌溉系統,讓水流入農場。

2.如果空氣濕度感測器報告濕度水準太高,則啟動溫室風扇以排出溫室中的濕度。

3.如果氣溫感測器報告高溫,則打開和關閉溫室兩側通風。

4.及時發出土壤中氮、磷和鉀含量低或高的警報。

 

由於非洲的電源供應不穩定,此公司之溫室設備除了機械風扇使用電力,其餘之控制動作例如兩側捲簾,灌溉閥啟閉,施肥的濃度與水量都是由手機通知,以人工作業。換言之,由於電力不穩定,無法全面自動控制。近年來咖史努力發展太陽能系統。

四、雲端

FarmShield™發送到雲端的數據被存儲、分析並顯示在溫室公司的儀表板上。農民以手機與之交互聯絡以收到資訊。儀表板精確顯示各農場的即時資訊,可通過溫室公司的app、門戶網站或USSD存取。農民通常使用手機存查數據。

溫室公司的儀表板是一個完整的交鑰匙(Turn-keys)系統,具有用於管理FarmShield™ 設備,包括下單訂購農業資材,約定卡車來收集農民收成,甚至為農民客戶開具付款發票。溫室公司的一些測試版試被農民稱之為;完整的農業管理門戶

五、2016 年的2.0

根據v1的經驗教訓和農民的意見反饋,溫室公司著手構建一個具有更多感測器、由太陽能供電並具有更好處理能力的系統。此溫室公司使用Raspberry pi 並添加了一個流量計感測器。通過溫室公司安裝在系統中的 sim 卡為農民提供他們想看到的資訊。現在(2021)整個肯亞的使用點增加到 16 個。

結果顯示,農民能夠更好地利用水資訊進行規劃,同時農場的水費減少60%。由於溫室公司增加了太陽能發電能力,溫室公司第一次可以在農村農場安裝了該設備。

六、2.0版的挑戰,溫室公司仍需改進之要點:

1.感測器遍布整個農場,因此農民在除草和收割期間經常切斷這些電線。

2.使用的感測器非常耗電,並且會在夜間耗盡電池電量,迫使系統等到早上才能發送數據。

3.該系統過於龐大,對農民來說安裝很複雜。

4.大規模實施成本太高。

5.儘管使用帶有SIM卡的GSM模塊,但連接性仍然不夠強大。