Es de dominio público que la agricultura vertical presenta numerosas ventajas respecto a los métodos de cultivo tradicionales. En pocas palabras, aunque los costes de explotación y de instalación son relativamente elevados, la producción por unidad de superficie de cultivo supera con creces la de los invernaderos más avanzados. Sin embargo, para mantener este nivel estable, es preciso garantizar las mejores condiciones de cultivo en todo momento. Por eso, los sensores y los datos son fundamentales y están a punto de transformar el futuro de la agricultura vertical.

Para utilizar los sensores y los datos eficazmente, lo primero que hay que saber es qué tipos de datos son valiosos y por qué. Los valores que es más importante medir son las siguientes condiciones de cultivo:

• Clima (caracterizado por una combinación de temperatura del aire, niveles de humedad y CO₂ y velocidad del aire)
• Temperatura de las plantas
• Composición de nutrientes del agua de riego
• Nivel y espectro lumínicos (percibidos por las plantas)
• Morfología, deficiencias y crecimiento de las plantas (fenotipos)

Estas condiciones son significativas por diversos motivos. La diferencia entre las temperaturas de las plantas y del aire, por ejemplo, nos indica si los estomas de las hojas están abiertos. Si no lo están, la planta no puede absorber CO₂ y convertirlo en biomasa. También podemos medir continuamente la acidez (pH) y la conductividad eléctrica (EC) del agua de riego para garantizar un crecimiento óptimo de las plantas. Además, cooperamos con varias empresas que desarrollan sensores para medir otros parámetros del agua de riego (tales como el hierro o el magnesio).
Es posible que te sorprenda que seamos capaces de medir el nivel y el espectro lumínicos que perciben las plantas; tal vez supongas que lo deducimos del tipo y número de módulos de iluminación LED instalados. Sin embargo, a través de la investigación hemos descubierto que el nivel de luz percibido por las plantas puede llegar a dividirse por dos respecto al nivel instalado, según las propiedades ópticas de los materiales empleados por encima de las plantas y entre ellas. Este valor depende en gran medida del grado de cobertura de las plantas en la zona de cultivo. Ante semejante potencial de variación, es fundamental medirlo y realizar su seguimiento para garantizar unas condiciones de cultivo óptimas.

Los sensores nos permiten supervisar las condiciones de cultivo, reconocer las anomalías e identificar los problemas lo antes posible. Al detectar los problemas en sus inicios, podemos responder de manera proactiva, en lugar de reactiva. Esto se cumple especialmente para los problemas del sistema (como una desviación de la temperatura respecto al punto de referencia) y nos permite rectificarlos casi de inmediato.

Además de las condiciones para el crecimiento, medir los resultados también aporta datos de gran valor (para ello, usamos parámetros como el tamaño, la altura, el peso y el color de las plantas). Podemos utilizar cámaras para captar imágenes de las plantas en la capa de cultivo y, por ejemplo, realizar el seguimiento del crecimiento comparándolo con los datos de ciclos anteriores en condiciones similares con el fin de valorar si cumple con las expectativas o no. Al igual que los sensores, las cámaras contribuyen a evitar los problemas precozmente, pues permiten detectar enseguida las deficiencias en el desarrollo (por ejemplo, puntas quemadas) y las enfermedades.

Nuestra plataforma de sensores nos permite medir las condiciones más importantes para el crecimiento de las plantas. Estas condiciones incluyen parámetros del clima y del riego (tales como el agua suministrada/vaciada, el pH y la EC). En el GrowWise Center del High Tech Campus (HTC) de Eindhoven, recopilamos cada diez minutos unos 1600 valores de puntos de referencia y lecturas de sensores, procedentes de nuestras ocho células climáticas. Se trata de un estudio sumamente valioso que nos ayuda a continuar desarrollando nuestra base de conocimiento y mejorando las soluciones que ofrecemos.

Los sensores se pueden colocar en cualquier punto de la capa de cultivo y transmiten los datos que obtienen al sistema de gestión de forma inalámbrica. A continuación, las aplicaciones en la nube recuperan estos datos y muestran la información que resulta más pertinente y útil a los agricultores y a los especialistas en plantas. El desarrollo de la plataforma de sensores forma parte del innovador proyecto Internet of Food and Farm del programa Horizonte 2020 (H2020 IoF) de la Comisión Europea (CE), en el que colaboramos estrechamente con Staay Food Group.

Aunque la tecnología de sensores y de la ciencia de datos modernas ofrecen ya muchas y variadas ventajas, los avances en áreas como la IA prometen ser verdaderamente revolucionarios. Signify está investigando algoritmos basados en IA capaces de entrenar modelos para comparar, por ejemplo, las condiciones de cultivo reales con los resultados de crecimiento efectivos, en un proceso que se denomina "aprendizaje supervisado". En definitiva, esto nos va a permitir predecir las condiciones de cultivo exactas para lograr un crecimiento óptimo y cumplir las necesidades más específicas de cada agricultor. Todas la técnicas, como el machine learning, se pueden usar también para analizar imágenes del crecimiento de las plantas con el fin de detectar desviaciones inesperadas o deficiencias en su desarrollo.

En este momento, nuestra plataforma de sensores y datos, combinada con aplicaciones en la nube, aporta un valor considerable a nuestros especialistas en plantas y clientes, desde supervisar el proceso de crecimiento y detectar los problemas lo antes posible, hasta acelerar el desarrollo de nuevas recetas de luz optimizadas para el crecimiento. Es evidente que los sensores y los datos que estos captan desempeñan una función determinante en la evolución continua de las granjas verticales. Signify y nuestros clientes no solo vamos a formar parte de esta revolución, vamos a impulsarla.