A recommendation for suitable technologies for an indoor farming framework
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Elektrotechnik & Informationstechnik https://doi.org/10.1007/s00502-020-00824-7
A recommendation for suitable technologies for an indoor farming framework C. Gnauer, H. Pichler, C. Schmittner, M. Tauber, K. Christl, J. Knapitsch, M. Parapatits
Facing food insecurity and overuse of resources due to effects of climate change, humanity needs to find new ways to secure food production and produce close to consumers. Vertical farming, where plants are grown in vertical arrays inside buildings with help of Information and Communication Technology (ICT) components, could contribute to solving this issue. Such systems integrate heterogeneous devices on different computing layers and acquire a lot of data to monitor and optimize the production process. We created an indoor testing unit in which growing conditions can be monitored and controlled to optimize growth of microgreens. This setup includes an Indoor Farming Support as a Service (IFSaaS) prototype that provides safe and secure monitoring and controlling, as well as self-adaption of an indoor farming system. In this article we provide information about the combination of most suitable technologies. Keywords: vertical farming; indoor farming; IoT; cloud computing
Eine Empfehlung für geeignete Technologien für einen Indoor-Farming-Rahmen. Angesichts der Ernährungsunsicherheit und des übermäßigen Ressourcenverbrauchs aufgrund der Auswirkungen des Klimawandels muss die Menschheit neue Wege finden, um die Lebensmittelproduktion zu sichern und in der Nähe der Verbraucher zu produzieren. Die vertikale Landwirtschaft, bei der Pflanzen mithilfe von Komponenten der Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) in vertikaler Anordnung innerhalb von Gebäuden gezüchtet werden, könnte zur Lösung dieses Problems beitragen. Solche Systeme integrieren heterogene Geräte auf verschiedenen Rechenschichten und erfassen viele Daten, um den Produktionsprozess zu überwachen und zu optimieren. Wir haben eine Indoor-Testeinheit entwickelt, in der die Wachstumsbedingungen überwacht und gesteuert werden können, um das Wachstum von Microgreens zu optimieren. Dieses Setup beinhaltet einen IFSaaS-Prototyp (Indoor Farming Support as a Service), der eine sichere Überwachung und Steuerung sowie die Selbstanpassung eines Indoor-Farming-Systems ermöglicht. In diesem Artikel informieren wir Sie über die Kombination der am besten geeigneten Technologien. Schlüsselwörter: vertikale Landwirtschaft; Indoor Farming; Internet der Dinge; Cloud Computing
Received July 17, 2020, accepted August 31, 2020 © The Author(s) 2020
1. Introduction In the upcoming years the world population will grow steadily up to an estimated world population of 9.78 billion peak in 2064, yet decrease after that to 8.88 billion at the end of the century [1]. At the middle of the century about two thirds will live in urban areas [2]. This poses the issue to securely supply a growing number of people with food and imposes a great threat to food security for certain countries and especially for large cities. Several initiatives a
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