WNY-Container-Landwirtschaft und LED-Beleuchtungsunternehmen arbeiten mit UB an KI-Lösungen für die Pflanzengesundheit

Gabe Bialkowski, Gründer von Ellicottville Greens, das mit der University at Buffalo und StarCo Lighting zusammenarbeitet, um Beleuchtungssysteme für vertikale Anbaubetriebe zu entwickeln.

Gabe Bialkowski inspiziert Pflanzen in einer Indoor-Anbauanlage. Mit den abstimmbaren Lichtern von StarCo können Landwirte ihre Farbe und Temperatur anpassen, um für jede Kultur die beste Beleuchtung zu finden.

Muk Musleh von StarCo Lighting stellt seine Sechs-Kanal-Wachstumslampen auf einer Beleuchtungskonferenz 2022 vor. (zur Verfügung gestelltes Foto)

Ein neues Buffalo-Unternehmen glaubt, dass es Pflanzen dabei helfen kann, in Innenräumen besser zu wachsen, indem es künstliche Intelligenz nutzt, um das Licht, dem sie ausgesetzt sind, genau abzustimmen und ihre Gesundheit zu überwachen.

Wenn sie Recht haben, wird das von ihnen geplante computergestützte Beleuchtungs- und Bildsystem den Anbau von Pflanzen in Innenräumen erleichtern und die Vegetationsperiode an Orten wie Buffalo verlängern, wo die Sommer kurz und die Winter lang sind.

Die Idee stammt von einem Absolventen der University of Buffalo, der gerade ein Unternehmen für industrielle LED-Beleuchtung gekauft hat und mit dem CEO eines örtlichen Indoor-Farming-Unternehmens zusammenarbeitet, das Gemüse und Kräuter in umfunktionierten Versandbehältern anbaut.

Muk Musleh erwarb 2009 einen Doppel-Bachelor-Abschluss in Elektro- und Computertechnik von der UB und kaufte letztes Jahr StarCo Lighting, das LED-Beleuchtungsunternehmen, das er seit 2016 leitet.

Gabe Bialkowski gründete Ellicottville Greens, das Containeranbauunternehmen, das 14 Schulbezirke und ein Krankenhaus im Cattaraugus County mit Salat, Kräutern und Microgreens beliefert und in die Stadt Buffalo expandiert.

Gabe Bialkowski, Gründer von Ellicottville Greens, das gemeinsam mit der University at Buffalo und StarCo Lighting an einem Projekt zur Entwicklung von Beleuchtungssystemen für vertikale Anbaubetriebe arbeitet.

Die Unternehmen haben gerade ein Forschungsstipendium erhalten, um mit Experten für künstliche Intelligenz bei UB zusammenzuarbeiten, um ein Produkt zu entwickeln, das einstellbare Beleuchtung mit fortschrittlicher Bildgebung und KI kombiniert, um Pflanzen in Indoor-Anbaubetrieben wie Ellicottville Greens besser zu pflegen.

So funktioniert das:

Indoor-Züchter wissen, dass Pflanzen unter Licht unterschiedlicher Farben und Intensität besser wachsen. Und diese Kombinationen können je nach Wachstumsphase variieren. Beleuchtungshersteller konkurrieren darum, Beleuchtung herzustellen, die genau auf verschiedene Pflanzen abgestimmt werden kann, damit diese optimal wachsen.

Die Verwendung von Beleuchtungs-„Rezepten“, die auf jeden Pflanzentyp zugeschnitten sind, kann zu besseren Erträgen führen – mehr Salat, mehr Kräuter, mehr Pilze, um nur die häufigsten Indoor-Pflanzen zu nennen. Höhere Erträge senken die Kosten des Indoor-Anbaus, indem sie ihn effizienter machen.

Durch die Hinzufügung künstlicher Intelligenz könnten die Ergebnisse jedoch noch besser werden.

Mit den neuesten abstimmbaren Wachstumslichtern von StarCo können Züchter ihre Farbe und Temperatur über sechs bis zehn Segmente des Spektrums anpassen, um für jede Kultur die beste Beleuchtung zu finden.

Musleh möchte das Spiel von StarCo verbessern, indem es seine Leuchten mit fortschrittlichen Kameras ausstattet, um Bilder der wachsenden Pflanzen unter verschiedenen Lichtfarben aufzunehmen und mithilfe von KI die Pflanzengesundheit aus nächster Nähe und rund um die Uhr zu überwachen und zu „lernen“, potenzielle Probleme zu erkennen und zu kennzeichnen.

FuzeHub, eine gemeinnützige Organisation, die Hersteller in New York durch die Finanzierung von Forschung und Weiterentwicklung unterstützt, hat 50.000 US-Dollar für das Projekt bewilligt, um „intelligente“ Wachstumslampen auszustatten, die Bedrohungen wie Bakterien oder Schädlinge in einzelnen Pflanzen erkennen, bevor sie zu einer Bedrohung für ganze Pflanzen werden.

Das Geld wird dazu beitragen, vertikale Wachstumsgestelle, LED-Beleuchtungspaneele sowie multispektrale Kameras und Sensoren im Labor von UB-Professor Jinjun Xiong für ein einjähriges Projekt zur Entwicklung des KI-Produkts und einer Datenbank mit Pflanzenbildern in verschiedenen Wachstumsstadien und unterschiedlichen Lichtfarben bereitzustellen , sagte Xiong.

Gabe Bialkowski von Ellicottville Greens verfügt über 37 Containerfarmen mit vertikalen Anbauregalen, die wöchentlich Tausende von Salatköpfen produzieren. Er erklärt, wie ein neues Projekt mit StarCo Lighting und der University at Buffalo den Einsatz von KI zur Überwachung der Pflanzengesundheit erforschen wird.

Obwohl der Zuschuss nicht riesig ist, könnte die Auszahlung bahnbrechend für die blühende Indoor-Farm-Industrie und das Problem der Ernährungsunsicherheit in lokalen Gemeinden wie Buffalos East Side und Ländern mit Nahrungsmittelproblemen auf der ganzen Welt sein, sagte Xiong.

„Ich interessiere mich am meisten für Forschung, die Teil der Entwicklung von Lösungen ist, die für die Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen von Bedeutung sind“, sagte Xiong. „Und dieser versucht, das Problem der Nahrungsmittelknappheit zu lösen.“

„Ich interessiere mich am meisten für Forschung, die Teil der Entwicklung von Lösungen ist, die für die Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen von Bedeutung sind“, sagte UB-Professor Jinjun Xiong. „Und dieser versucht, das Problem der Nahrungsmittelknappheit zu lösen.“

Ellicottville Greens und StarCo haben beide innovative Methoden und Designs entwickelt, um effizientere und kostengünstigere Lösungen für ihre Branchen bereitzustellen.

Bialkowski, Absolvent der Canisius University mit einem Master in Computer-Software-Engineering vom Rochester Institute of Technology, gründete 2013 in Los Angeles ein Musikunternehmen und leitete es fünf Jahre lang, als die Indoor-Farming-Branche an der Westküste an Fahrt gewann.

Er erkannte, dass die Indoor-Landwirtschaft die Vegetationsperiode seines Heimatbüffels von einigen Monaten auf das ganze Jahr verlängern könnte, und beschloss, nach Hause zu ziehen, um sich dieser Tätigkeit zu widmen.

Im Jahr 2019 begann das Unternehmen, gebrauchte Schiffscontainer zu kaufen und sie in Indoor-Farmen umzuwandeln, wobei organische Verbindungen, recyceltes Wasser und Solarenergie zum Anbau von Salat und Microgreens in vertikalen Türmen genutzt wurden, die 1.000 Salatköpfe pro Container und Woche produzieren können, sagte Bialkowski.

Jetzt kümmert sich ein Team aus 12 Mitarbeitern um 37 der 40-Fuß-Container an Standorten in Clarence und Olean, die frische Produkte in einem Umkreis von 50 Meilen liefern, wodurch die Transportkosten und der CO2-Fußabdruck, die das Obst- und Gemüseökosystem belasten, erheblich reduziert werden.

Nächsten Monat werden sie 20 Container zu einem Standort in der Lombard Street in Buffalo transportieren, um lokale Restaurants und Lebensmittelhändler zu beliefern. Sie sind dabei, Cluster von Containerfarmen nach Louisville, Kentucky, und Indianapolis zu bringen, sagte Bialkowski.

„Die durchschnittliche Portion Obst und Gemüse auf Ihrem Teller legt bis dorthin 1.500 Meilen zurück“, sagte Bialkowski. „Über 70 % der in New York konsumierten Produkte stammen aus dem Ausland. In einem Klima wie dem von Buffalo, in dem man nur zwei Monate im Jahr draußen anbauen kann, dachten wir, dass der Indoor-Anbau eine gute Lösung für erschwingliche, nachhaltige Lebensmittel wäre.“

Wie andere Indoor-Farming-Betriebe nutzt Ellicottville Greens für den Anbau seiner Pflanzen LED-Beleuchtung in verschiedenen Spektren, verlässt sich jedoch stark auf die von den Herstellern bereitgestellten Beleuchtungsrezepte. Sie verlassen sich außerdem darauf, dass einzelne Arbeiter die Pflanzen von Montag bis Freitag überwachen, um sicherzustellen, dass sie frei von Schädlingen und Krankheiten sind.

Diese Funktionen könnten durch die Kombination von KI-Überwachung mit LED-Beleuchtungssystemen eine große Unterstützung erhalten, ein innovativer Einsatz von KI, den auch andere Grow-Light-Unternehmen erforschen – allerdings nicht mit Produkten, die so „abstimmbar“ sind wie die von StarCo, sagte Musleh.

Musleh arbeitete zuvor als LED-Beleuchtungsexperte für Ford Motor Co., als das Unternehmen ab 2013 die Beleuchtung in seinen Anlagen auf LED umstellte. Im Jahr 2016 wechselte er als Chief Operating Officer zu StarCo am Hauptsitz in Buffalo.

Er hatte Gartenbeleuchtung als Zielmarkt im Sinn, als er und sein Geschäftspartner John Calabro letztes Jahr StarCo von seinen chinesischen Aktionären kauften. Das Unternehmen war bereits führend bei der Bereitstellung kosteneffizienter LED-Beleuchtung für Industrieumgebungen wie die Werke von General Motors. Musleh wollte in die Beleuchtung einsteigen, die der Indoor-Landwirtschaft für New Yorks neue Cannabisindustrie und die Bewegung für nachhaltige Landwirtschaft dient.

Das Unternehmen hat ein interaktives, abstimmbares Sechskanallicht entwickelt, mit dem Landwirte experimentieren können, um ihr bevorzugtes Lichtspektrum für die Pflanzenart und das Wachstumsstadium einer bestimmten Pflanze „einzustellen“, sagte Musleh. Das Produkt wurde 2022 mit dem BrightStar Award der Zeitschrift LEDs für Innovation in der Gartenbaubeleuchtung ausgezeichnet.

StarCo stellt auch eine „sparsame“ Dreikanalleuchte her, die erschwinglicher ist als vergleichbare Produkte, sagte Musleh. Züchter können eine oder zwei der High-End-Leuchten für Forschung und Entwicklung – „Forschung und Einsatz“ – kaufen und die „Rezepte“ verwenden, die sie für die Sparlampen entwickelt haben, von denen es auf manchen Indoor-Farmen Tausende geben kann.

Die neue Forschung zielt darauf ab, Lichter zu entwickeln, die die Pflanzengesundheit auf eine Weise überwachen können, die für das menschliche Auge möglicherweise nicht erkennbar ist, sagte Musleh.

Xiongs Team wird abstimmbare LED-Wachstumslampen mit Multispektralkameras ausstatten, um Bilder von Grünpflanzen in jedem Stadium und jeder Beleuchtungskombination zu speichern und sie in einer Datenbank zu speichern, die mithilfe von KI angezeigt werden kann, um dann Bedrohungen für die Pflanzen zu erkennen – etwa durch den Bedarf an mehr Feuchtigkeit auf Schädlinge und Krankheiten – und melden Sie sie proaktiv, damit der Züchter sie im Keim ersticken kann.

„Wenn wir die Kameras als Datenquelle nutzen und menschliches Wissen darüber einbringen können, welche Art von Pflanzenkrankheit es zu erkennen gilt … können wir Pflanzen vielleicht automatisierter überwachen und müssen uns nicht ständig auf menschliche Beobachter verlassen, was teuer wird.“ “, sagte Xiong.

Am Ende eines Jahres, so Musleh, werde man „mindestens“ über ein Produkt verfügen, das Landwirte auf Veränderungen in der Pflanzengesundheit aufmerksam machen kann, wenn nicht sogar automatisch eine Behandlung wie die Bestrahlung mit UV-Licht zur Unterdrückung des Schimmelwachstums bietet.

Gabe Bialkowski von Ellicottville Greens inspiziert Pflanzen in einer seiner Anbauanlagen. Ellicottville Greens arbeitet in Zusammenarbeit mit der University at Buffalo und StarCo Lighting an einem Projekt zur Entwicklung von Beleuchtungssystemen für vertikale Anbaubetriebe, Donnerstag, 20. Juli 2023.

Bialkowski sagte, Indoor-Landwirtschaft habe sich bereits als Agrarsektor bewährt, der frische, lokale Produkte mit weniger Platz, Energie, Arbeit und Transport produziert und gleichzeitig unabhängig von Jahreszeit und Wetter mehr Konsistenz bietet.

Der nächste Schritt bestehe darin, es zu verfeinern, um es noch effizienter und erschwinglicher zu machen, sagte er.

„Wir glauben, dass wir dadurch effizientere Indoor-Farmen schaffen können“, sagte er.

Eine unverzichtbare Berichterstattung über lokale Unternehmen, die Trends aufzeigt, Zusammenhänge herstellt und die Auswirkungen auf Buffalos Wirtschaft kontextualisiert.

Hochschulreporter

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Ellicottville Greens, das 2019 von CEO Gabriel Bialkowski gegründet wurde, möchte den Verbrauchern erschwingliche und qualitativ hochwertige Produkte anbieten.