Wageningen, The Netherlands
September 4, 2024
Excitement is mounting in the greenhouses of Wageningen University & Research in Bleiswijk: five teams from across the globe have embarked on the next phase of the Autonomous Greenhouse Challenge. The task? To cultivate dwarf tomatoes completely autonomously, without human intervention.
In the first phase of the competition, the teams worked hard on developing advanced algorithms. Now, they get to apply that knowledge practically in their own greenhouse compartment in Bleiswijk. Using sensors and artificial intelligence, the teams meticulously control temperature, light, humidity, and CO2 to create the optimal growth conditions for the tomato plants. All of this is done entirely automatically and as sustainably as possible. The ultimate goal is to achieve the highest net profit in a sustainable manner. Extra points can be earned by making the right decisions regarding biological pest control, based on digital information from the greenhouse. The team with the most points will be crowned the winner of the Autonomous Greenhouse Challenge 2024.
The future of horticulture
Whether it is growing flowers, vegetables, or fruits, autonomous greenhouses are expected to play an increasingly important role in future production. Higher yields can be achieved with the use of fewer resources such as water and energy. In an era where sustainability is key, these innovations can make a significant difference. Moreover, automation in greenhouse cultivation can help reduce labour costs and address staff shortages. ‘The techniques needed to enable autonomous cultivation on a larger scale already exist,’ says researcher and Challenge organiser Silke Hemming. ‘But there isn’t always enough training data to build algorithms that are robust and scalable. There’s also the question of who is responsible if something goes wrong in a commercially run greenhouse. Is it the grower or the person who built the algorithms?’
The participants in the fourth Autonomous Greenhouse Challenge do not need to worry about answering that question. The annual event plays an important role in fostering knowledge and innovation. By bringing together international teams, new ideas and revolutionary technologies are born. The Autonomous Greenhouse Challenge not only strengthens the Netherlands' position as a leader in agricultural innovation but also offers inspiration and practical insights for growers worldwide.
Major challenges for the teams
According to Hemming, fully autonomous cultivation of dwarf tomatoes is not easy. The teams must optimise all different cultivation factors and also consider the financial aspects. ‘There are always many uncertainties in crop cultivation. Besides pests and diseases, you also have to think about unexpected crop reactions and uncertainties in weather forecasts,’ says Hemming. ‘The teams' algorithms need to be able to cope with these and that’s very complex. Unexpected events such as sensor failures can also present additional challenges.’
Introducing the teams
This autumn, five teams, totalling 60 participants, will compete for the win. A quarter of the participants are women, the teams represent 10 different nationalities, and a third of the participants are students, many of whom are PhD students. Other participants are employees of companies and research institutions.
These are the teams:
- IDEAS - Zhejiang University, China
- MuGrow – TU Delft, Gardin, Rijk Zwaan, Wageningen University
- AgriFusion – Croft, Korea University of Technology and Education, Seoul National University, IMEC, GreenBites, Harvard University
- Team Trigger – Grit, Daeyoung, Bigwave, Ridder, Seoul National University, Keimyung University
- Tomatonuts -Wageningen University, China Agricultural University, Jingwa Agricultural Science and Technology Innovation Centre, Golden Scorpion
Harvesting dwarf tomatoes in December
The participating teams in the Autonomous Greenhouse Challenge are expected to harvest their dwarf tomatoes by December. On 16 January 2025, the winning team will be announced. Until then, the teams will continue to work hard to optimise their autonomous cultivation methods and help shape the future of greenhouse horticulture. From 2 September, the challenge can be followed live via the dashboard on www.autonomousgreenhouses.com. And this year, everyone can join the challenge from home! Play our challenging serious game 'KasSim The Game' and compete against players worldwide! Will you be the best digital grower?
Partners and sponsors
In addition to Wageningen University & Research, this event is co-organised and sponsored by Tencent, Biobest, Certhon, Fluence, Gebr. Geers, Lensli Substrates, LetsGrow.com, Quantified, Pöppelmann and Vreugdenhil Breeding & Seeds.
Teams uit de hele wereld in Bleiswijk aan de slag met autonome teelt van dwergtomaten
De spanning stijgt in de kassen van Wageningen University & Research in Bleiswijk: vijf teams van over de hele wereld zijn begonnen aan de volgende fase van de Autonomous Greenhouse Challenge. De opdracht? Volledig autonoom dwergtomaten telen zonder menselijke tussenkomst.
In de eerste fase van de competitie hebben de teams hard gewerkt aan het ontwikkelen van geavanceerde algoritmes. Nu mogen ze die kennis in de praktijk toepassen in hun eigen stukje kas in Bleiswijk. Met behulp van sensoren en kunstmatige intelligentie regelen de teams nauwkeurig temperatuur, licht, vocht en CO2 om de beste groeiomstandigheden te creëren voor de tomatenplanten. En dat alles volledig geautomatiseerd en zo duurzaam mogelijk. Het uiteindelijke doel is om de hoogste netto profit te realiseren in een duurzame productie. Extra punten kunnen worden verdiend door de juiste beslissingen over de biologische bestrijding van plagen te nemen, gebaseerd op digitale informatie uit de kas. Het team met de meeste punten wordt uitgeroepen tot winnaar van de Autonomous Greenhouse Challenge 2024.
Toekomst van de tuinbouw
Of het nu gaat om de teelt van bloemen, groenten of fruit; de verwachting is dat autonome kassen in de toekomst een steeds grotere rol zullen spelen bij de productie. Hogere opbrengsten kunnen worden behaald met het gebruik van minder middelen zoals water en energie. In een tijd waarin duurzaamheid centraal staat, kunnen deze innovaties een groot verschil maken. Bovendien kan automatisering in de kassenteelt helpen om arbeidskosten te verlagen en personeelstekorten te ondervangen. “De technieken die nodig zijn om autonome teelt op grotere schaal mogelijk te maken zijn er al”, vertelt onderzoekster en Challenge-organisator Silke Hemming. “Maar er is niet altijd voldoende trainingsdata om algoritmes op te bouwen die robuust en schaalbaar zijn. Ook is de vraag wie er in een commercieel gerunde kas verantwoordelijk is als er onverhoopt iets misgaat. Is dat dan de teler of diegene die de algoritmes heeft gebouwd?”
Over het antwoord op die vraag hoeven de deelnemers van de vierde Autonomous Greenhouse Challenge zich niet te buigen. Het jaarlijkse evenement speelt een belangrijke rol in het bevorderen van kennis en innovatie. Door de samenwerking van internationale teams worden nieuwe ideeën en revolutionaire technologieën geboren. De Autonomous Greenhouse Challenge versterkt daarmee de positie van Nederland als voorloper in agrarische innovatie, maar biedt ook inspiratie en praktische inzichten voor telers wereldwijd.
Grote uitdagingen voor de teams
Volledig autonome teelt van dwergtomaten is volgens Hemming niet eenvoudig. De teams moeten alle verschillende teeltfactoren optimaliseren en daarbij ook rekening houden met de financiële aspecten. “Bij de teelt van een gewas zijn altijd veel onzekerheden. Naast plagen en ziekten kun je daarbij denken aan onverwachte gewasreacties en onzekerheden in de weersvoorspelling”, aldus Hemming. “De algoritmes van de teams moeten hiermee kunnen omgaan en dat is echt heel complex. Onverwachte gebeurtenissen zoals de uitval van sensoren kunnen bovendien voor extra uitdagingen zorgen.”
Dit najaar strijden vijf teams, met in totaal 60 deelnemers om de winst. Een kwart van de deelnemers is vrouw, er doen 10 verschillende nationaliteiten mee, en een derde van de deelnemers is student, veelal PhD-studenten. Andere deelnemers zijn medewerkers van bedrijven en onderzoeksinstellingen.
Dit zijn de teams:
- IDEAS - Zhejiang University, China
- MuGrow – TU Delft, Gardin, Rijk Zwaan, Wageningen University
- AgriFusion – Croft, Korea University of Technology and Education, Seoul National University, IMEC, GreenBites, Harvard University
- Team Trigger – Grit, Daeyoung, Bigwave, Ridder, Seoul National University, Keimyung University
- Tomatonuts -Wageningen University, China Agricultural University, Jingwa Agricultural Science and Technology Innovation Centre, Golden Scorpion
Dwergtomaatjes oogsten in december
De verwachting is dat de deelnemende teams aan de Autonomous Greenhouse Challenge uiterlijk in december hun dwergtomaten kunnen oogsten. Op 16 januari 2025 wordt het winnende team bekendgemaakt. Tot die tijd blijven de teams hard werken om hun autonome teeltmethoden te optimaliseren en zo helpen om de toekomst van de glastuinbouw vorm te geven. Vanaf 2 september is de challenge live te volgen via het dashboard op www.autonomousgreenhouses.com. En dit jaar kan iedereen ook vanuit huis meedoen aan de challenge! Speel onze uitdagende serious game "KasSim The Game" en neem het op tegen spelers over de hele wereld! Word jij de beste digitale teler?
Sponsoren en Partners
Naast Wageningen University & Research wordt dit evenement mede georganiseerd en gesponsord door Tencent, Biobest, Certhon, Fluence, Gebr. Geers, Lensli Substrates, LetsGrow.com, Quantified, Pöppelmann and Vreugdenhil Breeding & Seeds.
Topics
Species
