利用人工智能减少室内农业的能源使用

室内农业是一种新的农业方式，随着技术的使用而得到增强。然而，虽然采用人工照明（PFAL）的植物工厂可以提高单位面积的粮食产量，但它们需要二氧化碳和能源等资源来维持最佳的植物生长条件。

室内农业，也称为受控环境农业，涉及在受控环境（通常是室内）中种植农作物。根据 Fact.MR 的报告，全球室内农业市场目前价值 405.1 亿美元，预计未来十年内将超过 1180 亿美元。

这种类型的农业利用人造光和技术来优化生长条件并提高作物产量。正如美国节能经济委员会的詹妮弗·阿曼 (Jennifer Amann) 所说，“在建筑物中看到的许多技术都是为了人类舒适而设计的，但它们却被用于植物。”

由于对高营养价值的新鲜食品的需求不断增加，减轻气候变化影响的努力，以及利用有限的空间和水提高全年产量的需要，人们对在一个封闭的空间。毕竟，室内农业提供了一种经济、资源高效且环境可持续的粮食种植方式。

此外，还可以实现对湿度、光照、温度和养分水平等环境因素的精确控制，以提高生产力并解决与传统农业相关的挑战。

室内农业中使用的一些流行方法包括水培法、气培法和鱼菜共生法，这些方法扩大了室内种植的范围。此外，LED照明、物联网和人工智能的融合正在帮助推动该行业的发展。

例如，在德克萨斯州和美国，垂直水培温室公司 Eden Green Technology 在其 82,500 平方英尺的设施中控制着植物生命的各个方面，其中七英里长的管道输送营养丰富的水，并泵送冷空气以产生这是生菜的理想小气候，然后将其出售给沃尔玛。该设施使用 LED 灯，除了自然光之外，它还使用编程算法提供适量的光，这使得它“对外部环境非常不可知。”

由于技术能够降低成本、增加作物产量和提高效率，农业中的技术应用不断增加。大数据、物联网、机器人和人工智能的使用对于农业作业自动化特别有益。 GPS 和传感器使用数据驱动的方法来优化作物生产，而无人机则有助于现场检查和监测作物生长和牲畜。

利用人工智能减少室内农业的能源使用

现在，让我们把焦点转移到一项新的研究上，该研究利用人工智能将室内农业的能源消耗降低了 25%。

通过将人工智能融入植物工厂，我们可以有效地调节光照和气候系统，大幅减少工厂的能源使用，在提高效率的同时节省宝贵的资源。这些植物工厂本质上是大型室内农场，拥有完整的气候和照明控制。

康奈尔大学工程学院能源系统工程系尤凤琪实验室博士后Benjamin Decardi-Nelson表示，如果世界各地的这些植物都使用人工智能，它可以帮助“促进这些植物的光合作用、蒸腾作用和呼吸作用”。建筑物。”

这是一项巨大的成就，有可能有助于满足随着人口增长而不断增长的世界粮食需求。目前世界人口为 82 亿，根据联合国预测，到 2050 年将达到 97 亿，到 2100 年将达到 112 亿。

结合城市化和气候变化，需要对当前的粮食生产系统进行研究并提高其效率，以便满足不断增长的需求。因此，人们关注的是室内农业，它依靠技术来创造受控的环境。这使得他们不易受到气候变化和其他影响传统农业的因素的影响。

但是室内农业也并非没有挑战。在尤看来，当前的环境控制系统根本“不够智能”。它们是能源密集型的，需要仔细的资源管理才能可持续。

一个答案是通风，但虽然它可以降低能源消耗，但它会影响二氧化碳水平和水分平衡，从而使植物生长变得复杂。在这里，人工智能可以通过管理多种复杂性来提供巨大的帮助。

人工智能已经在该领域得到广泛应用，从基于卫星数据预测产量、分析各种数据（田间照片和卫星、天气和土壤湿度）到识别作物问题，以及通过分析预测疾病模式植物，然后通过仅指出受影响的区域来推荐减少农药使用的治疗方法。人工智能通过评估产量和质量水平，进一步帮助农民优化资源利用并协商收获价格。

同时，最新的研究利用人工智能来减少室内农业的能源使用。 Decardi-Nelson 表示，利用人工智能简化运营以减少能源消耗，即使在那些节能机会有限的地区，也可以使室内农场变得可行。他补充道：

“通过战略性地将环境控制系统技术与植物生物学结合起来，可以利用通风来节省能源，同时最大限度地减少二氧化碳浪费并保持理想的生长条件。”

使食品生产可持续的智能系统

该研究于 9 月 9 日发表在 Nature 上，使用了深度强化学习和

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