DigiTomkku: Big data -testipedit langattomille antureille tomaatin ja kurkun tuotantoon

Langaton tiedonkeruu, esineiden Internet (IoT) ja suurten datamassojen analysointi tekoälypohjaisilla menetelmillä on kasvihuoneviljelyn tulevaisuutta. Niiden avulla saadaan vastauksia liiketoiminnallisiin kysymyksiin, joihin ei pystytä vastaamaan datan nykymäärillä. Mutta oppimishaaste analyysitulosten tulkitsemisen osalta on kasvihuoneyrittäjien mukaan niin iso, että harvat kasvihuonefirmat siitä yksin selviytyvät.

Digitomkku-hanke tarjoaa ratkaisuksi monialaista verkostoitumista, jonka turvin kasvihuoneyrittäjät kokeilevat uusia mittaustekniikoita ja niillä kerättävien isojen datamassojen analyysitulosten tulkintaa yhdessä muiden asiantuntijoiden kanssa. Kokeiltavan verkostomallin ytimenä on tomaatin, kurkun ja paprikan tuottajien käytännön viljelykokemus ja hiljainen tieto, tutkijoiden teoreettinen ymmärrys kasvien biologian ja fysiologian ja tuotanto-olosuhteiden välisistä yhteyksistä sekä data-analyytikoiden tilastollinen ja muu tietojenkäsittelyn osaaminen.

Digitomkun testipetiyrityksissä tihennetään viljelyn perusolosuhteiden mittauspisteitä ja kokeillaan antureita, jotka jatkuvatoimisesti tai määräajoin mittaavat kasveista niiden vesitaloutta ilmentäviä fysiologisia toimintoja. Data siirretään automatisoidusti kullekin yritykselle luotavaan tietokantaan koneoppimiseen perustuvien analyysien tekemistä varten. Tutkimuskysymykset koskevat esim. kasvien kastelun optimointia, valomäärän, lämpötilan ja ilmankosteuden vaihtelun vaikutusta sadon laatuun ja määrään, parhaan ajankohdan määrittämistä kasvuvalaisinten vaihtamiseksi ja energiankulutuksen minimointia sadon laadusta tinkimättä.

Verkostoyhteistyön tärkeimmät tulokset ovat mallit, jotka kuvaavat kasvutekijöiden ja kasvien vasteiden välisiä yhteyksiä. Mallit sisältävät kiinnostavaa korkeamman tason informaatiota, joka mahdollistaa erilaisten hyödyllisten johtopäätösten tekemisen. Tämän lisäksi arvioidaan testitietokantojen linkittämisen edellytykset laajemmaksi tietoalustaksi. Sen tavoitteeksi voi tulla esimerkiksi kasvihuoneyritysten rajat ylittävä koneoppiminen tärkeiksi tunnistettujen tutkimuskysymysten osalta, kuten lajiketestausdatan tai muuta tuotannollista tutkimusta koskevan datan kerääminen eri yrityksistä ja analysointi silloin, kun yritykset tekevät tuotekehitystyötä yhdessä. Testitietokannat muodostavat tietoalustan prototyypin, jonka avulla herätetään keskustelu puutarha-alan yhteisen oppimis- ja tietoalustan tarpeellisuudesta, sisällöstä ja toiminnallisuuksista mahdollista jatkokehitystyötä varten.

Digitomkku-hankkeen omistaa Österbottens Svenska Producentförbund, joka ostaa koordinoinnin Lukelta. Luke tuottaa myös alustavat mallit, joita toinen partneri Tampereen yliopisto tarkentaa koneoppimisen data-analytiikalla. Kolmas partneri Novia-ammattikorkeakoulu vastaa optisten mittausten kalibrointimalleista tomaattien laadun mittauksia varten. Innovaatioryhmään kuuluu neljän testipetiyrityksen (Handelsträdgård Harf, Handelsträdgård Martin Sigg Ab, Agrifutura Oy, yksityinen elinkeinoharjoittaja Hans Granborg) lisäksi kasvihuonetuotannon IT- ohjelmien toimittajia, mittausvälineiden kehittäjiä ja tarvikkeiden toimittajia, vihannespakkaamoja sekä kasvihuonealan neuvojia ja tutkijoita. Hankkeen budjetti on 350 000 euroa ja toteutusaika 1.8.2019-31.10.2021.

Lisätietoja: projektipäällikkö Irene Vänninen, Luke
puh. 029 532 2580
Irene.Vanninen@luke.fi.

Muokkauspäivämäärä: 18.3.2020