Glastuinbouwers zijn voortdurend op zoek naar mogelijkheden om hun productie te vergroten. Tot nu toe waren ze daarbij aangewezen op regelsystemen die omgevingsfactoren meten en op basis daarvan een kasklimaat creëren waarin een gewas zich optimaal kan ontwikkelen. De foutmarges zijn echter relatief groot. Een nieuw concept van Priva neemt de plant rechtstreeks op in de regelkring, waardoor telers direct kunnen reageren op de ’wensen‘ van het gewas.
Het was een lang gekoesterde wens van iedere teler: de plant die ’vertelt‘ hoe hij zich voelt en hoeveel vocht en voedingsstoffen nodig zijn voor een optimale groei en ontwikkeling. Gangbare teeltmethodes zijn gebaseerd op metingen aan omgevingsfactoren als temperatuur, relatieve vochtigheid, zonnestraling en andere weersomstandigheden, waarmee de centrale procescomputer een inschatting maakt van de gewasbehoeftes. De ervaring en de groene vingers van de teler spelen een grote rol bij het interpreteren van al deze factoren en het invoeren van de juiste instellingen. De grijze gebieden die daarbij ontstaan – een teler die ervan uitgaat dat de plant onder optimale omstandigheden verkeert, terwijl dat wellicht niet zo is – betekenen onbenut productiepotentieel.
Een nieuw regelconcept van Priva stelt de plant zelf centraal en biedt de teler een extra ’stuur‘. Uitgangspunt is de gewasactiviteit: de mate waarin de plant assimilaten en voedingsstoffen kan transporteren, nieuwe weefsels kan opbouwen en zich kan koelen. Hiervoor is voldoende water nodig en dat is precies wat het systeem via sensoren en planttemperatuurcamera‘s in het gewas meet: opname, transport en verdamping van water. Verdamping is de drijvende kracht achter de opname van water en voedingsstoffen. Door de verdamping af te remmen of juist te stimuleren, ontstaat een evenwichtige gewasopbouw zonder groeistoornissen of -afwijkingen, en daarmee meer en kwalitatief betere productie.
Het onlangs geïntroduceerde concept, dat de naam Priva Topcrop heeft meegekregen, meet en reageert heel direct op ’de wens van de plant‘. De teler bestuurt het via een eenvoudige, inzichtelijke userinterface, waarin hij slechts een handvol parameters kan instellen. Dat verlaagt de gebruiksdrempel en verkleint de kans op fouten aanzienlijk.
Afstemmen op de gebruiker
Priva heeft Topcrop ontwikkeld als nieuwe softwaremodule in een omvangrijke regelbibliotheek. Deze bibliotheek maakt op haar beurt deel uit van een geheel van hardware- en (embedded-)softwarecomponenten die alle processen in een tuinbouwkas aansturen. Voorbeelden daarvan zijn het openen en sluiten van de schermdoeken boven in de kas, het in- en uitschakelen van belichting, ventilatoren en verwarmingssystemen en het in een specifieke stand zetten van de luchtramen in de nok.
In de Topcrop-module spelen vooralsnog twee stuurvariabelen een rol: ventilatie en verwarming. De plant geeft via sensoren en planttemperatuurcamera‘s aan wanneer ventilatie of verwarming nodig is voor een klimaat waarin hij zich optimaal kan ontwikkelen. Het ligt voor de hand dat daar in een volgend ontwikkelstadium van het concept zaken als watergift, belichting en scherming bij komen. Elke tuinbouwkas is immers anders; dat vraagt steeds om een klantspecifieke combinatie van regelmodules.
Een module als Topcrop vormgeven, bouwen en inpassen is het terrein van de control application engineer. Priva gebruikt drie codebases: C op Linux voor de embedded besturingsapplicatie, een eigen objectconfigurator voor softwaremodules en XML-codes om acties te definiëren. De applicatie-engineers gebruiken met name de eerste twee om de hardwarematige informatie uit bijvoorbeeld sensoren, planttemperatuurcamera‘s en servomotoren om te zetten in functies en in datapunten die bruikbaar zijn in de userinterface.
Belangrijk is om de functionaliteit af te stemmen op de gebruiker. De werking van een module moet voor elke teler te begrijpen zijn. Wat gebeurt er bijvoorbeeld bij afwijkingen van de normale gang van zaken? Schakelt de procescomputer de Topcrop-module uit en de conventionele klimaatregelingmodules in wanneer een sensor in het gewas niet functioneert? Op welke manier krijgt de teler daarvan bericht in de userinterface en welke maatregelen moet hij nemen? Het gaat immers om potentieel verlies van kostbare productie.
Puntjes op de i
Het is niet voldoende om simpelweg een nieuwe module te ontwikkelen die alle mogelijke situaties ondervangt. Elke module – dus ook Topcrop – moet om te beginnen naadloos passen in de bestaande modulebibliotheek en bij de mogelijkheden van de centrale procescomputer. Priva biedt bijvoorbeeld al jaren een regelmodule voor de sturing van de raamstand in de nok van de kas. Topcrop moet echter onafhankelijk van deze module de stand kunnen aanpassen als de plant daarom vraagt. Wanneer dat gebeurt, moet dat ook zichtbaar zijn in de bestaande module voor de raamstand. Behalve nieuwe code voor Topcrop waren dus ook tal van aanpassingen in bestaande code noodzakelijk.
Een complicerende factor is dat hardware en embedded software vaak jarenlang in de onderneming van de teler functioneren. Een tussentijdse upgrade is mogelijk, maar brengt meestal kosten met zich mee. Een module, en daarmee de code, moet dus al bij de lancering zo veel mogelijk zijn voorbereid op toekomstige functies en uitbreidingen van de regelbibliotheek.
Voor de teler die de modules uiteindelijk gebruikt, is het daarnaast belangrijk dat hij de voor hem noodzakelijke informatie en functionaliteit op een logische plaats kan terugvinden. Ook daar moet de applicatie-engineer voor zorgen. Zo worden de ramen begrensd als het regent. Het lijkt logisch de module voor de maximale stand onder te brengen bij de raamsturing. Toch is dat niet correct; het gaat erom dat bij regen de plant niet nat wordt. Deze functie is dan ook onderdeel van de plantregelingen. Alleen modules die direct invloed hebben op het fysieke raam – bijvoorbeeld de beveiliging tegen kapotwaaien bij storm – vallen onder de raamsturing. Op die manier maakt de applicatie-engineer bij elke module een afweging, mede op basis van klantwensen en eigen ervaring.
Een flink deel van de vragen is voor Topcrop inmiddels beantwoord. De module doorloopt momenteel een testtraject dat vorig jaar begon bij een tomatenteler. Daar bleek hij in grote lijnen te werken zoals verwacht: het gewas ontwikkelde zich gelijkmatiger en de productie lag hoger dan bij dezelfde teelt met conventionele klimaatsturing. Dit jaar breidt Priva de test uit naar verschillende andere teelten met elk hun specifieke gewaskenmerken. Telers, service- en applicatie-engineers voeren tijdens deze projectfase niet zelden rechtstreeks overleg over aanpassingen en technische puntjes op de i. Het is de bedoeling het concept in de loop van 2012 als product in de markt te zetten.