ເຕັກໂນໂລຊີເຮືອນແກ້ວປະຫວັດສາດໃໝ່: ລະບົບຄວບຄຸມສະພາບອາກາດຂັ້ນສູງ ແລະ ລະບົບປູກອັດຕະໂນມັດ

ລະບົບຄວບຄຸມສະພາບອາກາດທີ່ປະຫວັດສາດເປັນນະວັດຕະກຳຫຼັກຂອງເຮືອນແກ້ວໃໝ່ ເຊິ່ງໃຫ້ຄວາມຖືກຕ້ອງຢ່າງຍິ່ງໃນການຈັດການສະພາບແວດລ້ອມ ເພື່ອປ່ຽນແປງຜະລິດຕະພັນການເພາະປູກ. ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສຸກເສີນນີ້ປະກອບດ້ວຍເຄືອຂ່າຍເຊັນເຊີຫຼາຍຊຸດທີ່ຕັ້ງຢູ່ຢ່າງມີຢຸດທະສາດທົ່ວທັງເຂດທີ່ເພາະປູກ ເພື່ອຕິດຕາມຄວາມປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ, ລະດັບຄວາມຊື້ນ, ຮູບແບບການລົມເຄື່ອນທີ່, ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງກາຊຄາບອນໄດອົກໄຊດ໌ດ້ວຍຄວາມຖືກຕ້ອງຢ່າງຍິ່ງ. ລະບົບນີ້ຕອບສະຫນອງທັນທີຕໍ່ການປ່ຽນແປງຂອງສະພາບແວດລ້ອມ ໂດຍການປັບລະບົບເຄື່ອງຮ້ອນ, ເຄື່ອງເຢັນ ແລະ ລະບົບລົມເຄື່ອນທີ່ອັດຕະໂນມັດເພື່ອຮັກສາສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດສຳລັບການເຕີບໂຕຂອງພືດ. ຕ່າງຈາກລະບົບເຮືອນແກ້ວແບບດັ້ງເດີມທີ່ອີງໃສ່ເທີໂມສະແຕັດພື້ນຖານ ແລະ ການປັບແຕ່ງດ້ວຍຕົວເອງ, ເຮືອນແກ້ວໃໝ່ນີ້ໃຊ້ອັລກົຣິດີມປັນຍາປະດິດທີ່ຮຽນຮູ້ຈາກຂໍ້ມູນປະຫວັດສາດ ແລະ ປັບຄາດເດົາຄວາມຕ້ອງການດ້ານສະພາບແວດລ້ອມຕາມຂັ້ນຕອນການເຕີບໂຕຂອງພືດ, ການທຳนายອາກາດ, ແລະ ລັກສະນະຂອງລະດູ. ລະບົບຄວບຄຸມສະພາບອາກາດຈັດການສະພາບແວດລ້ອມຈຸລະພາກໃນເຂດຕ່າງໆຂອງເຮືອນແກ້ວໃໝ່ ເພື່ອໃຫ້ສາມາດເພາະປູກພືດຫຼາຍຊະນິດທີ່ມີຄວາມຕ້ອງການດ້ານສະພາບແວດລ້ອມທີ່ແຕກຕ່າງກັນໄດ້ໃນເວລາດຽວກັນ. ການຄວບຄຸມອຸນຫະພູມຮັກສາຄວາມສົມ່ຳເສີມພາຍໃນໜຶ່ງອົງສາຈາກຄ່າເປົ້າໝາຍ ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດໃຫ້ພືດເກີດຄວາມເຄັ່ງຕຶງ ເຊິ່ງມັກຈະຫຼຸດຜ່ອນຄຸນນະພາບ ແລະ ຜະລິດຕະພັນຂອງພືດ. ສ່ວນການຄວບຄຸມຄວາມຊື້ນປ້ອງກັນການກໍ່ຕົວຂອງນ້ຳຄ້າງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດພະຍາດເຫັດ ແລະ ຮັກສາລະດັບຄວາມຊື້ນທີ່ເໝາະສົມສຳລັບການພັດທະນາຂອງພືດ. ລະບົບລົມເຄື່ອນອັດຕະໂນມັດຈັດຫາອາກາດບໍລິສຸດເຂົ້າໄປໃນເຂດເພາະປູກ ເພື່ອເຮັດໃຫ້ກິ່ງຂອງພືດແຂງແຮງຂຶ້ນ ແລະ ປັບປຸງສຸຂະພາບທັງໝົດຂອງພືດ. ຄຸນສົມບັດການເຕີມກາຊຄາບອນໄດອົກໄຊດ໌ເຮັດໃຫ້ການສັງເຄາະດ້ວຍແສງເຂັ້ມຂຶ້ນໃນໄລຍະທີ່ພືດເຕີບໂຕຢ່າງເຕັມທີ່ ເຊິ່ງເພີ່ມອັດຕາການເຕີບໂຕ ແລະ ນ້ຳໜັກຂອງຜະລິດຕະພັນສຸດທ້າຍຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຄວາມມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານຍັງຄົງເປັນເປົ້າໝາຍສຳຄັນ ໂດຍລະບົບນີ້ເຮັດໃຫ້ການໃຊ້ພະລັງງານມີປະສິດທິພາບທີ່ສຸດຜ່ານການຈັດຕັ້ງເວລາລ່ວງໆ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສະພາບແວດລ້ອມມີຄວາມພ້ອມກ່ອນເວລາທີ່ມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານໄຟຟ້າຕ່ຳ. ຄຸນສົມບັດການຕິດຕາມຈາກໄລຍະໄກເຮັດໃຫ້ຜູ້ປະຕິບັດງານສາມາດຕິດຕາມ ແລະ ປັບສະພາບອາກາດໄດ້ຈາກໂທລະສັບມືຖື ຫຼື ຄອມພິວເຕີ, ເພື່ອໃຫ້ມີການຄວບຄຸມທັງໝົດບໍ່ວ່າຈະຢູ່ໃນບ່ອນໃດ. ລະບົບນີ້ສ້າງລາຍງານລະອຽດກ່ຽວກັບສະພາບແວດລ້ອມ, ການໃຊ້ພະລັງງານ, ແລະ ຄວາມປະສິດທິຜົນຂອງລະບົບ ເພື່ອໃຫ້ການຕັດສິນໃຈອີງໃສ່ຂໍ້ມູນ ເຊິ່ງຈະປັບປຸງຜົນໄດ້ຮັບດ້ານການເພາະປູກ ແລະ ປະສິດທິພາບດ້ານການດຳເນີນງານຂອງເຮືອນແກ້ວໃໝ່ຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.

ລະບົບການຮົດນ້ຳອັດຕະໂນມັດທີ່ສຸດຍິງ ໄດ້ປ່ຽນແປງການຈັດການນ້ຳ ແລະ ສານອາຫານໃນເຮືອນແກ້ວໃໝ່ ໂດຍການສົ່ງນ້ຳ ແລະ ປຸ່ຍຢ່າງຖືກຕ້ອງໄປຍັງບໍລິເວນຮາກຂອງພືດ ໂດຍການກຳຈັດການສູນເສຍນ້ຳ ແລະ ລົດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການແຮງງານ. ລະບົບທີ່ທັນສະໄໝນີ້ໃຊ້ເຊັນເຊີວັດວັດແທກຄວາມຊຸ່ມຂອງດິນທີ່ຝັງຢູ່ທົ່ວທັງສື່ການປູກ ເຊິ່ງຕິດຕາມລະດັບນ້ຳ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສານອາຫານຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ ແລະ ເປີດການຮົດນ້ຳອັດຕະໂນມັດເມື່ອພືດຕ້ອງການນ້ຳ ຫຼື ສານອາຫານ. ເຕັກໂນໂລຢີນີ້ເກີນກວ່າການຮົດນ້ຳທີ່ອີງໃສ່ເວລາເທົ່ານັ້ນ ໂດຍການວິເຄາະຂັ້ນຕອນການເຕີບໂຕຂອງພືດ ເງື່ອນໄຂດ້ານສິ່ງແວດລ້ອມ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການທີ່ເປັນເອກະລັກຂອງແຕ່ລະຊະນິດ ເພື່ອກຳນົດເວລາ ແລະ ອາຍຸການຮົດນ້ຳທີ່ເໝາະສົມທີ່ສຸດ. ລະບົບຮົດນ້ຳແບບດຣິບ (Drip irrigation) ສົ່ງນ້ຳໄປຍັງບໍລິເວນຮາກໂດຍກົງ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນການລະເຫີຍນ ແລະ ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດໃນການດູດຊຶມ. ລະບົບຄຳນວນສູດສານອາຫານທີ່ຖືກຕ້ອງຕາມປະເພດພືດ ຂັ້ນຕອນການເຕີບໂຕ ແລະ ຜົນການວິເຄາະດິນ ໂດຍປຸ່ຍຈະຖືກປຸ່ງອັດຕະໂນມັດຈາກວິທີແກ້ວທີ່ເຂັ້ມຂຸ້ນ. ຄວາມຖືກຕ້ອງນີ້ຊ່ວຍກຳຈັດການທາງເລືອກທີ່ບໍ່ແນ່ນອນ ແລະ ຂໍ້ຜິດພາດຂອງມະນຸດ ໃນຂະນະທີ່ຮັບປະກັນວ່າພືດຈະໄດ້ຮັບສານອາຫານທີ່ສົມດຸນທົ່ວທັງວຟົງການພັດທະນາ. ຄວາມສາມາດໃນການຮີໄຊເຄີນນ້ຳ ຈະຈັບນ້ຳທີ່ໄຫຼລົ້ນອອກ ແລ້ວກົງກັບການກົງກັບການປິ່ນປົວເພື່ອນຳມາໃຊ້ຄືນໃໝ່ ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມ. ລະບົບວົງຈອນປິດນີ້ຫຼຸດຜ່ອນການໃຊ້ນ້ຳໄດ້ເຖິງ 70% ເມື່ອທຽບກັບວິທີການຮົດນ້ຳແບບດັ້ງເດີມ ໃນຂະນະທີ່ຮັກສາສຸຂະພາບ ແລະ ອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງພືດໃຫ້ດີເລີດ. ການຕິດຕາມຄ່າ pH ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໄຟຟ້າ (electrical conductivity) ຮັບປະກັນວ່າສານອາຫານຈະຢູ່ໃນຊ່ວງທີ່ເໝາະສົມເພື່ອການດູດຊຶມທີ່ດີທີ່ສຸດ ແລະ ການສູນເສຍທີ່ໜ້ອຍທີ່ສຸດ. ລະບົບເກັບຂໍ້ມູນການຮົດນ້ຳໃນອະດີດ ເພື່ອໃຫ້ສາມາດວິເຄາະຮູບແບບການໃຊ້ນ້ຳ ແລະ ຊ່ວຍຄົ້ນຫາວິທີປັບປຸງປະສິດທິພາບ. ເຊັນເຊີການຮູ້ຈັກການຮົ່ວໄຫຼຈະເຕືອນຜູ້ປະຕິບັດງານທັນທີເມື່ອມີບັນຫາກັບລະບົບ ເພື່ອປ້ອງກັນການສູນເສຍນ້ຳ ແລະ ຄວາມເສຍຫາຍຕໍ່ພືດ. ພ້ອງແອັບຯເຄຊັ່ນທີ່ໃຊ້ກັບມືຖື ສະເໜີຄວາມສາມາດໃນການຄວບຄຸມຈາກໄລຍະໄກ ເຊິ່ງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດປັບປຸງເວລາການຮົດນ້ຳ ແລະ ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງສານອາຫານໄດ້ຈາກທຸກບ່ອນ. ລະບົບສຳ dự (backup systems) ຮັບປະກັນການເຮັດວຽກຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເວລາເກີດການຂັດຂ້ອງດ້ານພະລັງງານ ຫຼື ບັນຫາກັບອຸປະກອນ ເພື່ອປ້ອງກັນພືດທີ່ມີຄຸນຄ່າຈາກຄວາມເຄັ່ງຕື່ງ. ການອອກແບບແບບມີດ້ານການປັບປຸງ (modular design) ເຮັດໃຫ້ການຂະຫຍາຍລະບົບເປັນໄປໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍເມື່ອເຮືອນແກ້ວໃໝ່ຂະຫຍາຍຂະໜາດ ໂດຍເຂດເພີ່ມເຕີມຈະເຊື່ອມຕໍ່ເຂົ້າກັບເຄືອຂ່າຍການຄວບຄຸມທີ່ມີຢູ່ແລ້ວໄດ້ຢ່າງລຽບງ່າຍ. ການວິເຄາະລະບົບເປັນປະຈຳ ແລະ ການເຕືອນກ່ຽວກັບການບໍລິຫານລ່ວງໆ ຈະຊ່ວຍຮັກສາປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ຍືດອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງອຸປະກອນ ເພື່ອຮັບປະກັນການເຮັດວຽກທີ່ເຊື່ອຖືໄດ້ເປັນເວລາຫຼາຍປີ ໃນສະພາບແວດລ້ອມການປູກທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຂອງເຮືອນແກ້ວໃໝ່.

ລະບົບໄຟ LED ທີ່ມີປະສິດທິພາບດ້ານພະລັງງານ ແລະ ຖືກຕິດຕັ້ງໃນເຮືອນແກ້ວໃໝ່ນີ້ ແມ່ນເປັນການຄົ້ນພົບທີ່ສຳຄັນໃນດ້ານເຕັກໂນໂລຢີການສະຫຼາດແສງສຳລັບການປູກພືດ ໂດຍໃຫ້ແສງທີ່ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້ຕາມຄວາມຕ້ອງການ ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ພືດເຕີບໂຕໄວຂຶ້ນ ແລະ ລຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍດ້ານພະລັງງານໄຟຟ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບວິທີການສະຫຼາດແສງແບບດັ້ງເດີມ. ລະບົບ LED ທີ່ທັນສະໄໝນີ້ສາມາດສົ່ງແສງທີ່ມີຄວາມຍາວຄລື່ນທີ່ເໝາະສົມຕໍ່ການສັງເຄາະດ້ວຍແສງ (photosynthesis) ເພື່ອໃຫ້ພືດປ່ຽນແປງພະລັງງານແສງເປັນພະລັງງານທີ່ໃຊ້ໃນການເຕີບໂຕໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນກວ່າທີ່ເຄີຍມີມາກ່ອນ. ລະບົບນີ້ມີຄວາມສາມາດໃນການສະຫຼາດແສງຄົບຮອບ (full-spectrum) ແລະ ສາມາດປັບແຕ່ງໄດ້ຕາມຂະບວນການເຕີບໂຕຂອງພືດ ໂດຍໃຫ້ແສງສີຟ້າເພື່ອການເຕີບໂຕຂອງສ່ວນທີ່ເປັນໃບ ແລະ ຕົ້ນ, ແສງສີແດງເພື່ອການອອກດອກ ແລະ ຜະລິດຜົນ, ແລະ ຄວາມຍາວຄລື່ນທີ່ເປັນເອກະລັກເພື່ອເສີມຄຸນລັກສະນະເພີ່ມເຕີມຂອງພືດ ເຊັ່ນ: ການພັດທະນາສີ, ການຜະລິດນ້ຳມັນທີ່ຈຳເປັນ (essential oil), ແລະ ປະກອບທາງໂພຊະນາການ. ຕ່າງຈາກໄຟສຳລັບການປູກພືດແບບດັ້ງເດີມເຊັ່ນ: ໄຟ sodium ຄວາມກົດດັນສູງ (high-pressure sodium) ຫຼື ໄຟ halide ເຄື່ອງໄຟຟ້າ (metal halide), ລະບົບ LED ເຫຼົ່ານີ້ປ່ອຍຄວາມຮ້ອນນ້ອຍຫຼາຍ, ຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການໃນການລະບາຍອາກາດ ແລະ ປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ພືດເກີດຄວາມເຄັ່ງເຄີຍຈາກອຸນຫະພູມທີ່ສູງເກີນໄປ. ລະບົບຄວບຄຸມທີ່ສາມາດເຂີຍໂປຣແກຣມໄດ້ ສາມາດສ້າງ 'ສູດແສງ' (lighting recipes) ທີ່ເໝາະສົມຕໍ່ຊະນິດຂອງພືດແຕ່ລະປະເພດ, ໂດຍສາມາດຈຳລອງຮູບແບບຂອງແສງທຳມະຊາດ ຫຼື ຍືດເວລາທີ່ພືດໄດ້ຮັບແສງ (photoperiods) ເພື່ອເຮັດໃຫ້ພືດເຕີບໂຕໄວຂຶ້ນ. ຄວາມສາມາດໃນການຫຼຸດຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງ (dimming) ໃຫ້ການຄວບຄຸມຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ສາມາດປັບຕົວອັດຕະໂນມັດຕາມລະດັບຂອງແສງທຳມະຊາດທີ່ຖືກຈັບດ້ວຍ sensor ທີ່ຕິດຕັ້ງຢູ່ທົ່ວທັງເຮືອນແກ້ວໃໝ່. ການປະສົມປະສານກັນລະຫວ່າງແສງທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈາກມະນຸດ ແລະ ແສງທຳມະຊາດນີ້ ຊ່ວຍໃຫ້ການໃຊ້ພະລັງງານມີປະສິດທິພາບສູງສຸດ ແລະ ຮັກສາສະພາບການເຕີບໂຕທີ່ຄົງທີ່. ແສງ LED ມີອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານຢ່າງເຫຼືອເຊື່ອ ໂດຍທົ່ວໄປສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ເຖິງ 50,000 ຊົ່ວໂມງ ຫຼື ເຖິງແມ່ນຈະຫຼາຍກວ່ານັ້ນ ໂດຍບໍ່ມີການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງຢ່າງມີນັກ, ຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການປ່ຽນແທນ ແລະ ຄວາມຕ້ອງການໃນການບໍາຮຸງຮັກສາ. ການບໍລິໂພກພະລັງງານຫຼຸດລົງປະມານ 60% ເມື່ອທຽບກັບລະບົບໄຟແບບດັ້ງເດີມ, ສິ່ງນີ້ນຳໄປສູ່ການປະຢັດເປັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການດຳເນີນງານ ແລະ ປັບປຸງການຫັນປ່ຽນເປັນກຳໄລ. ຄຸນສົມບັດ 'ເປີດທັນທີ' (instant-on) ຂອງລະບົບ LED ຂັບໄຟອອກຈາກການຕ້ອງໃຊ້ເວລາເຮັດຄວາມຮ້ອນ (warm-up periods) ດັ່ງທີ່ໄຟແບບດັ້ງເດີມຕ້ອງການ, ເຮັດໃຫ້ໄດ້ຮັບແສງຄົບຮອບທັນທີທີ່ຕ້ອງການ. ການຫຼຸດລົງຂອງຄວາມຮ້ອນຈາກລະບົບ LED ຍັງຊ່ວຍຫຼຸດພາລະການເຮັດຄວາມເຢັນ (HVAC loads) ອີກດ້ວຍ, ຈຶ່ງຫຼຸດຜ່ອນການບໍລິໂພກພະລັງງານເພີ່ມເຕີມ ແລະ ສ້າງສະພາບແວດລ້ອມທີ່ເໝາະສົມຕໍ່ການເຕີບໂຕຂອງພືດຢ່າງຄົງທີ່. ການອອກແບບແບບປະກອບ (modular design) ໃຫ້ການຕິດຕັ້ງ ແລະ ການຂະຫຍາຍຂອງລະບົບເປັນໄປຢ່າງງ່າຍດາຍພາຍໃນໂຄງສ້າງເຮືອນແກ້ວໃໝ່, ໂດຍແຕ່ລະໄຟສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ຢ່າງເອກະລາດເພື່ອນຳໃຊ້ໃນເຂດທີ່ຕ້ອງການເປັນພິເສດ (zone-specific lighting strategies). ລະບົບການຕິດຕາມທີ່ທັນສະໄໝສາມາດຕິດຕາມການສົ່ງອອກຂອງແສງ, ການບໍລິໂພກພະລັງງານ, ແລະ ຄວາມປະສິດທິພາບຂອງໄຟ, ເພື່ອໃຫ້ຂໍ້ມູນທີ່ຈະນຳໄປໃຊ້ໃນການປັບປຸງລະບົບ ແລະ ຈັດຕັ້ງການບໍາຮຸງຮັກສາແບບທຳນາຍລ່ວງໆ (predictive maintenance scheduling). ການເຊື່ອມຕໍ່ກັບລະບົບຈັດການເຮືອນແກ້ວໃໝ່ທັງໝົດ ສາມາດເຮັດໃຫ້ລະບົບການສົ່ງແສງ, ລະບົບຄວບຄຸມອາກາດ, ແລະ ລະບົບຮົດນ້ຳເຮັດວຽກຮ່ວມກັນໄດ້ຢ່າງເປັນເອກະລາດ ເພື່ອໃຫ້ມີປະສິດທິພາບສູງສຸດໃນການເຕີບໂຕ ແລະ ຄຸນນະພາບຂອງພືດ.