Can hi-tech greenhouses feed the world? - Companies Notebook
高科技溫室能養活世界嗎？
根據世界各地進行的不同實驗，物聯網可以幫助我們應對智慧農業的兩大挑戰：提高產量，同時將農業生產無縫融入自然系統。
為了養活到 2050 年，生活在地球上的 90 億人，糧農組織（聯合國糧食及農業組織）估計全球糧食產量需要增加 60%。考慮到農業已經佔溫室氣體排放量的 20%，我們如何在不損害生物多樣性的情況下，養活不斷增加的人口？
豐富的感測器
2017 年在農業數位創新或「AgTechs」上投資了 100 億美元（而 2008 年僅為 1.85 億美元），僅次於工業，農業是尋求互聯對象的第二大部門。這很容易理解：感測器能夠即時跟踪作物，滿足精準農業的需求。在無線通信發展的推動下，它們連接到低速 M2M（機器對機器）網路，這要歸功於比藍牙更簡單、更節能、更便宜的協議，例如基於開源技術的 LoRa Orange 或 LTE-M 佈署和使用的遠距離無線電波, 4G 技術的演進。當與通常可用於智慧手機的應用 app 結合使用時，感測器成為真正的農作物策略指導輔助工具。然而，儘管田間看到了由 GPS 引導的聯網氣象站，和機器人耕耘機的到來，但在溫室的密閉空間中，物聯網具有最大的潛力，它有助於控制從空氣濕度到溫度的一切。
推回氣候的界限
在西伯利亞種植 1,000 噸黃瓜和蕃茄：這是日本 JGC Evergreen 公司憑藉其互聯溫室贏得的挑戰。在距北冰洋 100 公里的加拿大因紐維克地區，高科技溫室也代表著，提高整個社區糧食自給自足的真正希望。在這些進口農產品非常昂貴的寒冷偏遠地區，模組化農場公司正在開發由 240 個垂直塔組成的模，可以在 LED 燈下支持 3,800 株植物的生長。使用的技術是水培法，這是一種培養方法，植物在用溶液灌溉的基質上生長，為它們提供礦物鹽和必需營養素。供暖、通風和空調系統保持溫度，鋼牆使溫室隔熱良好，LED 和除濕機產生的熱量通常足以加熱它。無線監測系統控制所有有意義的參數，從空氣濕度到植物根部浸入溶液的營養成分。該公司從其位於多倫多的辦事處監控這些參數，並在出現問題時聯繫其客戶。
對於這些生物辨識技術先驅來說，現在的挑戰是增加溫室感測器，可以監測的參數數量，以便對植物的營養品質等採取行動。在蒙特婁的麥吉爾大學，生物資源工程師正在研究，發送到植物以促進其生長的光波的最佳長度 —— 例如，眾所皆知，紅光可以促進光合作用。以同樣數量的能源用於照明，北極溫室可以生產更多的食物。然後什麼？感測器代表了優化作物管理的一個問題，因此研究正在轉向將生物標誌物實際放入活生物體中 —— 比如這些植物，目的在當植物暴露在壓力溫度下時，產生熒光蛋白。
人人糧食自給？
如果連接的溫室可以養活極端氣候地區的人口，它們也預示著法國家庭的食物自給自足。Orange 檢測並支持，由新創公司 myfood 開發的，溫室永續農業和魚菜共生的原理：在植物根部浸入的水箱中，魚過濾水，它們的廢物提供植物生長所需的營養。在這個由於太陽能電池板，實現能源自給自足的溫室中，感測器無處不在：大約 400 萬個測量點，連接到 Orange 的 LoRa 網路，將這些關於氣溫或水酸度的數據發送到伺服器。在這裡，數據由人工智慧分析，然後以應用 app 的建議形式，發送給園丁，集中所有控制和後續參數，從溫室通風到種植園維護計劃。
對於結合永續養殖和魚菜共生技術的互聯溫室，售價為 8,000 歐元，包括送貨和安裝，因此 myfood Orange 承諾每年可生產多達 400 公斤營養含量高的有機蔬菜和 50 公斤魚：足夠養活一個四口之家.
適應自然系統
因此，互聯溫室提供了一幅未來圖景，在未來，人類將超越氣候界限和生活極限，來滿足他們的食物需求。為此目的，農業科技不一定是無土且與自然脫節的農業的同義詞：為了使它們成為與自然系統協調的範式的一部分，研究可以依靠仿生學。
歐米茄可持續生活中心 ( OCSL)在美國就是一個例子。這座建築配備了太陽能電池板，使其能夠實現能源自給自足，甚至可以將一些電力回饋給電網，這座建築還使用封閉迴路的水：從地面抽水，水用於居住者的廁所、水槽、然後淋浴被送入溫室，被藻類、細菌和真菌過濾，並為菜園澆水……然後被送回當地的含水層。
因此，該建築為其居住者提供食物，並將其自己的廢水處理設施整合到其地基中。沒有使用化學品來處理水；大部分水流由重力提供動力，其餘由太陽能提供動力。透過改善環境條件，建築不再是笨重的物體，而是融入自然系統的自然物體。
現在取決於物聯網技術，是否屬於未來溫室的生物啟發設計範式。
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