IoT-järjestelmän ja Azuren pilviratkaisun avulla suomalainen kasvuyritys Valoya tuo pilkahduksen etelän aurinkoa pimeän Pohjois-Euroopan kasveille.
Saksalaisella kasvilaboratoriolla oli kinkkinen ongelma. Tutkijat halusivat kokeilla uuden kasvilajikkeen kasvattamista Indonesian auringossa mahdollisimman pienillä kustannuksilla. Miten Saksan harmaassa marraskuun valossa toimiva tutkimustiimi voisi tehdä kokeita indonesialaisissa olosuhteissa perustamatta kasvimaata Kaukoitään?
”Me pystyimme tarjoamaan tutkijoille juuri sitä mitä he tarvitsivat, Indonesian auringon saksalaisessa laboratoriossa”, suomalaisen Valoyan toimitusjohtaja Lars Aikala kertoo.
Valoya suunnittelee ja toteuttaa LED-valojärjestelmiä kasvilaboratorioille sekä viljelijöille. Kyse ei ole mistä tahansa lampuista, vaan Valoyan Light DNA -järjestelmä tuottaa tarkasti juuri sen väristä ja tehoista valoa kuin tarvitaan. Se pystyy tallentamaan valo-olosuhteet mistä vain maailmassa ja kopioimaan ne älykkäiden valojen avulla asiakkaan luokse.
”Kävimme Indonesiassa mittaamassa auringonvalon spektriä sekä värin ja voimakkuuden muutoksia päivän aikana”, Aikala sanoo.
Lopuksi Valoyan tiimi matkusti Saksaan asentamaan valojärjestelmän laboratorioon. Verkkoon kytkettyjen valojen sekä niitä ohjaavan pilvipalvelun avulla laboratorion kasveille alkoi paistaa lämmin Indonesian aurinko.
”Valot toistavat tarkasti paikallisen ulkovalon värit ja tehon sekä auringonnousut ja -laskut, mikä ei aiemmilla järjestelmillä ole ollut mahdollista”, Aikala kertoo. ”Siirtämällä auringonnousun aikaa voimme myös siirtää Indonesian päivän sopimaan saksalaiseen työpäivään. Näin saksalaisten tutkijoiden ei tarvitse herätä yöllä, kun Kaukoidässä aurinko nousee oikeasti.”
Valon avulla maukkaampia yrttejä ja apua nälänhätään
Valoyan valot ja järjestelmät perustuvat yli 400 kokeeseen yli 150 erilaisella kasvilajikkeella. LED-valoille ja niiden IoT-järjestelmälle on myönnetty yli 50 patenttia.
”Kasvit lukevat valosta tietoa ympäristöstään”, Aikala sanoo. ”Kun tiedämme, miten muutokset valon värissä ja tehossa vaikuttavat kasveihin, voimme ohjata niitä valolla. Esimerkiksi voimakas sininen valo saa yrteissä aikaa suojautumisreaktion, jolloin sen lehtien maku voimistuu.”
Valojärjestelmien kysyntää kasvattavat myös globaalit muutokset. ”Väestönkasvun myötä ruokaa pitäisi globaalisti tuottaa enemmän, mutta samaan aikaan makeasta vedestä ja viljelypinta-alasta on pulaa. Meidän pitää siis pystyä tuottamaan enemmän satoa samoilta pelloilta ja vähemmällä vedellä”, Aikala kertoo.
Väestönkasvu aiheuttaa painetta kasvien jalostukselle. ”Tarvitsisimme uusia viljalajikkeita, mutta kasvien jalostuksen tuottavuus on laskenut viime vuosina. Lisäksi jalostus on kallista ja hidasta, uuden viljalajikkeen kehittämiseen kuluu yli 12 vuotta, ja se voi maksaa jopa 110 miljoonaa euroa.”
Valoyan järjestelmän tavoitteena onkin myös tehostaa jalostamista. ”Aiemmin laboratorioissa käytössä olleet keinovalot eivät ole kunnolla vastanneet luonnollista ulkovaloa. Edelleenkin yleisin jalostuksessa käytetty lamppu on sama, jota käytetään katuvaloissa. Haluamme muuttaa tämän ja tehdä jalostamisesta valojen avulla nopeampaa ja tehokkaampaa.”
Auringonvaloa pilvestä
Tarkan valoympäristön luominen kasveille vaatii verkkoon kytketyn älykkään tietojärjestelmän. Valoya hyödyntää ratkaisuissaan Microsoft Azurea.
”Yhteistyömme alkoi vuonna 2015, kun Microsoft otti meihin yhteyttä”, Aikala kertoo. ”He olivat kuulleet korkeatasoisista valoistamme ja halusivat olla mukana kehittämässä IoT-ratkaisua viljelyyn. Yhdessä suunnittelimme valojemme tueksi IoT-järjestelmän. Näin valomme eivät ole vain yksinkertaisia lamppuja, vaan jokainen niistä on oma älykäs laitteensa, joka on yhteydessä järjestelmän muihin valoihin ja sensoreihin”, Aikala kertoo.
Koko laitteiston alustana pyörii Microsoft Azure -pilvipalvelu. ”Haluamme pitää asiakkaan luokse asennettavan laitteiston mahdollisimman kevyenä, joten datan tallentamisen ja työstön pitää tapahtua pilvessä. Me teemme sen Azuressa.”
Kun valot on kytketty verkkoon, koko valojärjestelmää voidaan ohjata helposti etänä. ”Esimerkiksi Indonesiasta keräämämme tarkka valodata tallennettiin Azureen, josta se voitiin ohjata valojärjestelmäämme Saksaan. Lopulta ohjasimme valot toistamaan Indonesian auringon Azuren web-sovelluksesta.”
Valoya hyödyntää myös Azuren koneoppimista ja tekoälyä. ”Juuri oikean valon tuottamista varten pitää laskea hyvin tarkkaan, miten paljon tehoa eri LED-elementeille syötetään. Azuren koneoppimiskyky on tässä loistoapu”, Aikala sanoo.
Tulevaisuudessa Azure auttaa Valoyaa uuden liiketoiminnan luomisessa. ”Seuraavaksi syötämme kaiken yli 400 kokeestamme kertyneen datan Azureen ja yhdistämme sen sensoreista ja valoista kertyvään tietoon. Azuren tekoälyn ja koneoppimisen avulla pystymme parantamaan nykyisiä järjestelmiämme sekä löytämään datasta täysin uusia ratkaisuja asiakkaillemme ja bisnesmahdollisuuksia meille.”