SusMedHouse - Efficient, Eco-Friendly, Sustainable Mediterranean Greenhouse Integrated with Artificial Intelligence, Hi-Tech Automation and Control System"

By exploiting self-learning artificial intelligence (AI) and with innovative applications designed to meet the needs of growers in the Mediterranean environment, the SusMedHouse project aims to develop a more sustainable HiTec greenhouse that improves efficiency, productivity and reduces consumption of water, energy and non-renewable resources. The following objectives will be pursued (1) to understand the particular needs of greenhouse growers in a Mediterranean environment; (2) design an ideal management system, including a sensor network; (3) develop software for AI; (4) develop the user interface; (5) develop a decision support system (DSS); (6) develop innovative biodegradable growth substrates for cultivation; (7) develop innovative ecological methods to fight against pests and pathogens; (8) demonstrate the environmental compatibility of the system designed in a medium-sized greenhouse, managed through AI; (9) optimize the use of solar energy through control systems and development of Low-E coatings; (10) control the loss and recycle nutrients in the waste water system to prevent eutrophication of water bodies; (11) testing the smart greenhouse in a medium-sized plant that also includes aquaponic and hydroponic cultivation systems. To achieve these goals, an innovative 2000 m2 greenhouse will be built in Turkey dedicated to tests and demonstrations on lettuce, tomato and pepper cultivation. Self-learning artificial intelligence will determine the optimization of the greenhouse functioning and related sensor network developed; DSS will provide real-time analyses on the expected results following each action proposed by the control system; the continuous monitoring of harmful and pathogenic organisms will be managed, alerting, if necessary, the system quickly; algorithms for optimizing environmental conditions will be provided, calculating in real time the costs associated with the use of external resources according to the market; thanks to the processing of images and robotic tools, an integrated management of pests and pathogens will be carried out, minimizing the use of pesticides. SusMedHouse also plans to optimize solar lighting through the use of solar control coatings and agro-photovoltaic panels; in addition, the development of biosensors and peat-free growth substrates, resulting from the recovery of waste biomass, will minimize the use of non-renewable resources, increasing the efficiency of the system. The ambitious program of activities described will be implemented, through a multidisciplinary approach, by the SusMedHouse consortium which includes an ideal mix of experts from the academic world, from private research and development companies, as well as from the productive sector.

Sfruttando l'intelligenza artificiale (AI) ad autoapprendimento e con applicazioni innovative progettate per soddisfare le esigenze dei coltivatori in ambiente mediterraneo, il progetto SusMedHouse mira a sviluppare una serra HiTec più sostenibile che migliori l'efficienza, la produttività e riduca il consumo di acqua, energia e risorse non rinnovabili. Verranno perseguiti i seguenti obiettivi (1) comprendere le peculiari esigenze dei coltivatori in serra in ambiente mediterraneo; (2) progettare un sistema di gestione ideale, includendo una rete di sensori; (3) sviluppare il software per l'AI; (4) sviluppare l'interfaccia utente; (5) sviluppare un sistema di supporto alle decisioni (DSS); (6) sviluppare substrati di crescita innovativi biodegradabili per la coltivazione; (7) sviluppare metodi ecologici innovativi per combattere i parassiti e i patogeni; (8) dimostrare in una serra di medie dimensioni, gestita attraverso AI, la compatibilità ambientale del sistema ideato; (9) ottimizzare l'uso dell'energia solare attraverso sistemi di controllo e sviluppo di rivestimenti Low-E; (10) controllare la perdita e riciclare nel sistema i nutrienti presenti nelle acque di scarico, per prevenire l'eutrofizzazione delle acque superficiali; (11) testare la serra intelligente in un impianto di media dimensione che includa anche i sistemi di coltivazione acquaponico ed idroponico. Per realizzare questi obiettivi, in Turchia verrà costruita una serra innovativa di 2000 m2 dedicata a test e dimostrazioni su coltivazioni di lattuga, pomodoro e peperone. L'intelligenza artificiale ad autoapprendimento determinerà l'ottimizzazione del funzionamento della serra e della rete di sensori sviluppata; DSS fornirà dati in tempo reale sui risultati attesi a seguito di ciascuna azione proposta dal sistema di controllo; verrà gestito il monitoraggio in continuo degli organismi nocivi e patogeni, allertando, in caso di necessità, il sistema modo rapido; verranno forniti algoritmi di ottimizzazione delle condizioni ambientali, calcolando in tempo reale i costi connessi all'uso di risorse esterne in funzione del mercato; grazie all'elaborazione di immagini e strumenti robotici, verrà effettuata una gestione integrata di parassiti e patogeni, minimizzando l'uso di pesticidi. SusMedHouse prevede anche di ottimizzare l'illuminazione solare mediante l'uso di rivestimenti che controllano l'irraggiamento solare e di pannelli agrofotovoltaici; inoltre, lo sviluppo di biosensori e di substrati di crescita senza torba, derivanti dal recupero di biomasse di scarto, consentirà di contenere l'uso di risorse non rinnovabili, aumentando l'efficienza complessiva del sistema. L'ambizioso programma di attività descritto verrà messo in atto, attraverso un approccio multidisciplinare, dal consorzio SusMedHouse che include un ideale mix di esperti provenienti dal mondo accademico, da società private di ricerca e sviluppo nonché dal settore produttivo.