BR112019017053A2 - sistemas e métodos para utilização de receitas de led para uma cápsula de cultivação - Google Patents

Abstract

sistema de controle de iluminação que inclui um dispositivo de iluminação, um carrinho configurado para se mover ao longo de um trilho sob o dispositivo de iluminação, e um controlador. o controlador inclui um processador, um módulo de memória que armazena receitas de iluminação, e instruções legíveis por máquina armazenadas no módulo de memória que, quando executadas pelos processadores, fazem com que o controlador identifique uma planta no um ou mais carrinhos, recupere uma receita de iluminação para a planta identificada a partir do um ou mais módulos de memória e controle as operações do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada.

Description

“SISTEMAS E MÉTODOS PARA UTILIZAÇÃO DE RECEITAS DE LED PARA UMA CÁPSULA DE CULTIVAÇÃO”

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Utilidade n° U.S. 15/949.432, depositado em 10 de abril de 2018, Pedido de Patente Provisório n^os U.S. 62/519.607, 62/519.326 e 62/519.304, todos depositados em 14 de junho de 2017, cujos conteúdos completos estão incorporados no presente documento a título de referência.

CAMPO DA TÉCNICA [0002] As modalidades descritas no presente documento geralmente referemse a sistemas e métodos para utilização de receitas de LED para uma cápsula de cultivação e, mais especificamente, para o controle de luzes de LED para iluminação de plantas na cápsula de cultivação de linha de montagem com base nas receitas.

ANTECEDENTES [0003] Embora as tecnologias de crescimento de culturas tenham avançado ao longo dos anos, ainda há muitos problemas na indústria agrícola hoje. Como um exemplo, embora os avanços tecnológicos tenham aumentado a eficiência e a produção de várias culturas, muitos fatores podem afetar a colheita, como clima, doença, infestação e afins. Adicionalmente, embora alguns países atualmente tenham terras agrícolas adequadas para fornecer adequadamente alimentos para a sua população, outros países e futuras populações podem não ter terras agrícolas suficientes para fornecer a quantidade apropriada de alimento. As luzes artificiais podem ser usadas para cultivar culturas em ambientes fechados. No entanto, o calor das luzes artificiais pode afetar as culturas, e as luzes artificiais podem não ser controladas apropriadamente para fornecer luzes de comprimento de onda adequado às culturas.

SUMÁRIO [0004] Em uma modalidade, um sistema de controle de iluminação inclui um ou mais dispositivos de iluminação, um ou mais carrinhos configurados para se moverem ao longo de um trilho sob o um ou mais dispositivos de iluminação e um controlador. O controlador inclui um ou mais processadores, um ou mais módulos

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2/30 de memória que armazenam receitas de iluminação e instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória que, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador: identifique uma planta no um ou mais carrinhos, recupere uma receita de iluminação para a planta identificada a partir do um ou mais módulos de memória, e controle as operações do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada.

[0005] Em outra modalidade, um método para controle de luzes para plantas inclui o envio de instruções para que um ou mais carrinhos se movam ao longo de um trilho sob um ou mais dispositivos de iluminação; a identificação de uma planta no um ou mais carrinhos; a recuperação de uma receita de iluminação para a planta identificada a partir de um ou mais módulos de memória; e o controle de operações do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada.

[0006] Em outra modalidade, um controlador para um ou mais dispositivos de iluminação inclui um ou mais processadores; um ou mais módulos de memória que armazenam receitas de iluminação; e instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória. As instruções legíveis por máquina, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador: envie instruções para que o um ou mais carrinhos se movam ao longo de um trilho sob o um ou mais dispositivos de iluminação; identifique uma planta no um ou mais carrinhos que se movem sob o um ou mais dispositivos de iluminação; recupere uma receita de iluminação para a planta identificada a partir do um ou mais módulos de memória; e envie uma ou mais instruções para controle de operações do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada.

[0007] Esses e recursos adicionais fornecidos pelas modalidades descritas no presente documento serão mais completamente entendidos em vista da seguinte descrição detalhada, em conjunto com os desenhos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0008] As modalidades estabelecidas nos desenhos são ilustrativas e exemplificativas por natureza, e não se destinam a limitar a revelação. A seguinte

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3/30 descrição detalhada das modalidades ilustrativas pode ser compreendida quando lida em conjunção com os seguintes desenhos, em que estrutura similar é indicada com números de referência similares e em que:

A Figura 1 representa uma cápsula de cultivação de linha de montagem, de acordo com modalidades descritas no presente documento;

A Figura 2 representa uma vista parcial da cápsula de cultivação de linha de montagem na Figura 1, de acordo com modalidades descritas no presente documento;

A Figura 3A representa um carrinho industrial para acoplamento a um trilho, de acordo com modalidades descritas no presente documento;

A Figura 3B representa uma pluralidade de carrinhos industriais em uma configuração de linha de montagem, de acordo com modalidades descritas no presente documento;

A Figura 4 representa um dispositivo de iluminação, de acordo com modalidades descritas no presente documento;

A Figura 5A representa dispositivos de iluminação de cultivação que iluminam carrinhos que se movem ao longo do trilho da cápsula de cultivação de linha de montagem, de acordo com modalidades descritas no presente documento;

A Figura 5B representa dispositivos de iluminação de cultivação que iluminam carrinhos que se movem ao longo do trilho da cápsula de cultivação de linha de montagem, de acordo com modalidades descritas no presente documento;

A Figura 6 representa um fluxograma para operação de dispositivos de iluminação de cultivação com base em receitas de LED, de acordo com modalidades descritas no presente documento;

A Figura 7 representa um ambiente de computação para uma cápsula de cultivação de linha de montagem, de acordo com modalidades descritas no presente documento; e

A Figura 8 representa um dispositivo de computação para uma cápsula de cultivação de linha de montagem, de acordo com modalidades descritas no presente documento.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0009] As modalidades reveladas no presente documento incluem sistemas e

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4/30 métodos para utilização de receitas de LED para uma cápsula de cultivação. Algumas modalidades são configuradas com uma linha de montagem de plantas que seguem um trilho que se enrola em torno de um primeiro eixo geométrico em uma direção vertical para cima e se enrola em torno de um segundo eixo geométrico na direção vertical para baixo. Essas modalidades podem utilizar dispositivos de iluminação (por exemplo, dispositivos de LED) para simulação de uma pluralidade de diferentes comprimentos de onda de luz para que as plantas cresçam aumente a saída e/ou reajam de outro modo como desejado. Um controlador mestre pode controlar as operações dos dispositivos de iluminação com base em receitas de iluminação para as plantas. O controlador mestre identifica uma planta no um ou mais carrinhos, recupera uma receita de iluminação para a planta identificada a partir de um ou mais módulos de memória e controla operações do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada. Os sistemas e métodos para utilização de receitas de LED para uma cápsula de cultivação que incorpora os mesmos serão descritos em mais detalhes abaixo.

[0010] Referindo-se agora aos desenhos, a Figura 1 representa uma cápsula de cultivação de linha de montagem 100 que recebe uma pluralidade de carrinhos industriais 104, de acordo com modalidades descritas no presente documento. A cápsula de cultivação de linha de montagem 100 pode ser posicionada em um plano x-y como mostrado na Figura 1. Como ilustrado, a cápsula de cultivação de linha de montagem 100 pode incluir um trilho 102 que retém um ou mais carrinhos industriais 104. Cada um do um ou mais carrinhos industriais 104, como descrito em mais detalhe com referência às Figuras 3A e 3B, pode incluir uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c, e 222d acopladas de maneira giratória ao carrinho industrial 104 e sustentadas no trilho 102, como descrito em mais detalhe com referência às Figuras 3A e 3B.

[0011] Adicionalmente, um motor de acionamento é acoplado ao carrinho industrial 104. Em algumas modalidades, o motor de acionamento pode ser acoplado a pelo menos uma dentre a uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c e 222d de modo que o carrinho industrial 104 possa ser propelido ao longo do trilho 102 em resposta a um sinal transmitido ao motor de acionamento. Em outras

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5/30 modalidades, o motor de acionamento pode ser acoplado de maneira giratória ao trilho 102. Por exemplo, sem limitação, o motor de acionamento pode ser acoplado de maneira giratória ao trilho 102 através de uma ou mais engrenagens que engatam uma pluralidade de dentes dispostos ao longo do trilho 102 de modo que o carrinho industrial 104 possa ser propelido ao longo do trilho 102.

[0012] O trilho 102 pode consistir em uma pluralidade de seções de trilho modular. A pluralidade de seções de trilho modular pode incluir uma pluralidade de seções de trilho modular reto e uma pluralidade de seções de trilho modular curvados. O trilho 102 pode incluir uma porção ascendente 102a, uma porção descendente 102b e uma porção de conexão 102c. A porção ascendente 102a e a porção descendente 102b pode incluir a pluralidade de seções de trilho modulares curvados. A porção ascendente 102a pode se enrolar em torno de (por exemplo, em um sentido anti-horário como representado na Figura 1) um primeiro eixo geométrico de modo que os carrinhos industriais 104 ascendam para cima em uma direção vertical. O primeiro eixo geométrico pode ser paralelo ao eixo geométrico z como mostrado na Figura 1 (isto é, perpendicular ao plano x-y). A pluralidade de seções de trilho modular curvado da porção ascendente 102a pode ser inclinada em relação ao plano x-y (isto é, o solo) por um ângulo predeterminado.

[0013] A porção descendente 102b pode ser envolvida em torno de um segundo eixo geométrico (por exemplo, em um sentido anti-horário como representado na Figura 1) que é substancialmente paralela ao primeiro eixo geométrico, de tal modo que os carrinhos industriais 104 possam ser devolvidos mais proximamente ao nível do solo. A pluralidade de seções de trilho modulares curvados da porção descendente 102b pode ser inclinada em relação ao plano x-y (isto é, o solo) por um ângulo predeterminado.

[0014] A porção de conexão 102c pode incluir uma pluralidade de seções de trilho modular reto. A porção de conexão 102c pode ser relativamente nivelado em relação ao plano x-y (embora, isso não é uma exigência) e é utilizado para transferir os carrinhos industriais 104 a partir da porção ascendente 102a à porção descendente 102b. Em algumas modalidades, uma segunda porção de conexão (não mostrada na Figura 1) pode ser posicionada próxima ao nível do solo que acopla a porção descendente 102b à porção ascendente 102a, de modo que os

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6/30 carrinhos industriais 104 possam ser transferidos da porção descendente 102b para a porção ascendente 102a. A segunda porção de conexão pode incluir uma pluralidade de seções de trilho modular reto.

[0015] Em algumas modalidades, o trilho 102 pode incluir duas ou mais barras de suporte paralelas que sustentam o carrinho industrial 104 por meio da uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c, e 222d acopladas de modo giratório ao mesmo. Em algumas modalidades, pelo menos duas das barras de suporte paralelas do trilho 102 são eletricamente condutoras, com capacidade para, desse modo, transmitir sinais de comunicação e/ou energia para o carrinho industrial 104 e a partir do mesmo, por exemplo, como representado na Figura 3B. Em ainda outras modalidades, uma porção do trilho 102 é eletricamente condutora e uma porção da uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c, e 222d estão em contato elétrico com a porção do trilho 102 que é eletricamente condutora. Em algumas modalidades, o trilho 102 pode ser segmentado em mais que um circuito elétrico. Isto é, a porção eletricamente condutora do trilho 102 pode ser segmentada com uma seção não condutora de modo que uma primeira porção eletricamente condutora do trilho 102 seja eletricamente isolada de uma segunda porção eletricamente condutora do trilho 102 que é adjacente à primeira porção eletricamente condutora do trilho 102. [0016] Os sinais e energia de comunicação podem adicionalmente ser recebidos e/ou transmitidos por meio da uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c, e 222d do carrinho industrial 104, e para vários componentes do carrinho industrial 104, e a partir dos mesmos, como descrito em mais detalhes no presente documento. Vários componentes do carrinho industrial 104, como descrito em mais detalhe no presente documento, podem incluir o motor de acionamento, o dispositivo de controle e um ou mais sensores.

[0017] Em algumas modalidades, os sinais de comunicação e sinais de energia podem incluir um endereço codificado específico a um carrinho industrial 104, e cada carrinho industrial 104 pode incluir um endereço único de modo que múltiplos sinais e energia de comunicação possam ser transmitidos sobre o mesmo trilho 102 e recebidos e/ou executados por seu recipiente destinado. Por exemplo, o sistema da cápsula de cultivação de linha de montagem 100 pode implementar um sistema de controle de comando digital (DCC). Os sistemas de DDC codificam um pacote

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7/30 digital que tem um comando e um endereço de um recipiente destinado, por exemplo, na forma de um sinal modulado por largura de pulso que é transmitido junto com energia para o trilho 102.

[0018] Em tal sistema, cada carrinho industrial 104 inclui um decodificador, que pode ser o dispositivo de controle acoplado ao carrinho industrial 104, designado com um endereço único. Quando o decodificador recebe um pacote digital que corresponde a seu endereço único, o decodificador executa o comando embutido. Em algumas modalidades, o carrinho industrial 104 também pode incluir um codificador, que pode ser o dispositivo de controle acoplado ao carrinho industrial 104, para geração e transmissão de sinais de comunicação do carrinho industrial 104, permitindo, desse modo, que o carrinho industrial 104 se comunique com outros carrinhos industriais 104 posicionados ao longo do trilho 102 e/ou outros sistemas ou dispositivos de computação acoplados comunicativamente ao trilho 102.

[0019] Embora a implementação de um sistema de DCC seja revelada no presente documento como um exemplo do fornecimento de sinais de comunicação junto com energia a um recipiente designado ao longo de uma interface comum (por exemplo, o trilho 102), qualquer sistema e método com capacidade para transmitir sinais de comunicação junto com energia para, e a partir de, um recipiente especificado podem ser implementados. Por exemplo, em algumas modalidades, dados digitais podem ser transmitidos através de circuitos de corrente alternada pela utilização de uma etapa de cruz e/ou outro protocolo de comunicação.

[0020] Adicionalmente, embora não seja explicitamente ilustrado na Figura 1, a cápsula de cultivação de linha de montagem 100 também pode incluir um componente de colheita, um componente de lavagem de bandejas e outros sistemas e componentes acoplados e/ou em linha com o trilho 102. Em algumas modalidades, a cápsula de cultivação de linha de montagem 100 pode incluir uma pluralidade de dispositivos de iluminação, tal como diodos emissores de luz (LEDs). Os dispositivos de iluminação podem ser dispostos no trilho 102 oposto aos carrinhos industriais 104, como mostrado na Figura 3B, de modo que os dispositivos de iluminação direcionem ondas de luz para os carrinhos industriais 104 na porção do trilho 102 diretamente abaixo. Em algumas modalidades, os

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8/30 dispositivos de iluminação são configurados para criar e uma pluralidade de cores diferentes e/ou comprimentos de onda de luz, dependendo da aplicação, o tipo de planta que é cultivada e/ou outros fatores. Cada um dentre a pluralidade de dispositivos de iluminação pode incluir um endereço único, de modo que um controlador mestre 106 possa se comunicar com cada um dentre a pluralidade de dispositivos de iluminação. Embora em algumas modalidades, LEDs sejam utilizados para essa finalidade, isso não é uma exigência. Qualquer dispositivo de iluminação que produz baixo calor e fornece a funcionalidade desejada pode ser utilizado.

[0021] Também é representado na Figura 1 é um controlador mestre 106. O controlador mestre 106 pode incluir um dispositivo de computação 130, um componente de dosagem de nutrientes, um componente de distribuição de água, e/ou outro hardware para controle de vários componentes da cápsula de cultivação de linha de montagem 100. Em algumas modalidades, o controlador mestre 106 e/ou o dispositivo de computação 130 são acoplados comunicativamente a uma rede 550 (como representado e adicionalmente descrito em referência à Figura 7). O controlador mestre 106 pode controlar operações dos dispositivos de iluminação, o que será descrito em detalhes abaixo.

[0022] Acoplado ao controlador mestre 106 está um componente semeador 108. O componente de semeadura 108 pode ser configurado para semear um ou mais carrinhos industriais 104 à medida que os carrinhos industriais 104 passam pela semeadora na linha de montagem. Dependendo da particular modalidade, cada carrinho industrial 104 pode incluir uma única bandeja de seção para receber uma pluralidade de sementes. Algumas modalidades podem incluir uma bandeja de seção múltipla para receber sementes individuais em cada seção (ou célula). Nas modalidades com uma única bandeja de seção, o componente de semeadura 108 pode detectar presença do respectivo carrinho industrial 104 e pode começar colocar sementes através de uma área da única bandeja de seção. A semente pode ser colocada de acordo com uma profundidade desejada de semente, um número desejado de sementes, uma área de superfície desejada de sementes e/ou de acordo com outros critérios. Em algumas modalidades, as sementes podem ser pré-tratadas com nutrientes e/ou agentes anti-flutuação (tal como água) como

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9/30 essas modalidades podem não utilizar solo para cultivar as sementes e, assim, podem precisar ser submersas.

[0023] Nas modalidades em que uma bandeja de seção múltipla é utilizada com um ou mais dos carrinhos industriais 104, o componente de semeadura 108 pode ser configurado para inserir sementes individualmente em uma ou mais das seções da bandeja. Novamente, as sementes podem ser distribuídas na bandeja (ou em células individuais) de acordo com um número desejado de sementes, uma área desejada que as sementes devem cobrir, uma profundidade desejada de sementes, etc. Em algumas modalidades, o componente de semeadura 108 pode comunicar a identificação das sementes que são distribuídas para o controlador mestre 106.

[0024] O componente de irrigação pode ser acoplado a uma ou mais linhas de irrigação 110, que distribuem água e/ou nutrientes para uma ou mais bandejas em áreas predeterminadas da cápsula de cultivação de linha de montagem 100. Em algumas modalidades, sementes podem ser pulverizadas para reduzir flutuação e, em seguida, inundadas. Adicionalmente, o uso e consumo de água podem ser monitorados, de tal modo que em estações em irrigação subsequentes, esses dados podem ser utilizados para determinar uma quantidade de água para aplicar a uma semente em tal momento.

[0025] Também é representado na Figura 1 são linhas de fluxo de ar 112. Especificamente, o controlador mestre 106 pode incluir e/ou ser acoplado a um ou mais componentes que entregam fluxo de ar para controle de temperatura, controle de umidade, controle de pressão, controle de dióxido de carbono, controle de oxigênio, controle de nitrogênio, etc. Consequentemente, as linhas de fluxo de ar 112 podem distribuir o fluxo de ar em áreas predeterminadas na cápsula de cultivação de linha de montagem 100.

[0026] Deve ser entendido que, embora algumas modalidades do trilho possam ser configuradas para uso com uma cápsula de cultivação, tal como a representada na Figura 1, isso é meramente um exemplo. O trilho e as comunicações de trilho não são tão limitados e podem ser utilizados para qualquer sistema de trilho em que comunicação é desejada.

[0027] A Figura 2 representa uma porção da cápsula de cultivação de linha de montagem 100 que inclui uma pluralidade de dispositivos de iluminação 206, de

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10/30 acordo com uma ou mais modalidades mostradas e descritas no presente documento. Embora os dispositivos de iluminação 206 sejam ilustrados como dispositivos de iluminação em formato de barra na Figura 2, os dispositivos de iluminação 206 podem ser de qualquer formato, por exemplo, dispositivos de iluminação de formato redondo, dispositivos de iluminação de formato quadrado, etc. Nas modalidades, os dispositivos de iluminação 206 podem ser dispositivos emissores de luz (LEDs). Em algumas modalidades, os dispositivos de iluminação 206 podem ser qualquer outro tipo de dispositivos de iluminação tal como dispositivos de iluminação incandescentes, dispositivos de iluminação fluorescentes, etc.

[0028] A pluralidade de dispositivos de iluminação 206 é disposta sob o trilho 102. Por exemplo, a pluralidade de dispositivos de iluminação 206 é anexada à superfície inferior do trilho 102. A pluralidade de dispositivos de iluminação 206 pode ser disposta ao longo o trilho 102, incluindo a porção ascendente 102a, a porção descendente 102b e a porção de conexão 102c mostradas na Figura 1. Na Figura 2, duas fileiras de dispositivos de iluminação 206 são dispostas em paralelo ao longo do trilho 102, no entanto, a disposição dos dispositivos de iluminação 206 não é limitada à mesma. Por exemplo, uma única fileira de dispositivos de iluminação 206 pode ser disposta ao longo do trilho 102. Como outro exemplo, mais de duas fileiras de dispositivos de iluminação 206 podem ser dispostas ao longo do trilho 102. Os dispositivos de iluminação 206 são dispostos ao longo do trilho 102 de modo que os dispositivos de iluminação 206 iluminem os carrinhos 104 que se movem ao longo do trilho 102 sob os dispositivos de iluminação 206. Assim, os dispositivos de iluminação 206 iluminam diferentes carrinhos 104 à medida que o tempo passa. Os detalhes dos dispositivos de iluminação 206 serão descritos abaixo em referência à Figura 4.

[0029] A Figura 3A representa um carrinho industrial 104 que pode ser utilizado para a cápsula de cultivação de linha de montagem 100, de acordo com modalidades descritas no presente documento. Como ilustrado, o carrinho industrial 104 inclui uma seção de bandeja 220 e uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c e 222d. A uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c, e 222d podem ser configuradas para se acoplarem de maneira giratória ao trilho 102, bem como para

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11/30 receberem energia do trilho 102. O trilho 102 pode adicionalmente ser configurado para facilitar a comunicação com o carrinho industrial 104 através da uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c e 222d.

[0030] Em algumas modalidades, um ou mais componentes podem ser acoplados à seção de bandeja 220. Por exemplo, um motor de acionamento 226, um dispositivo de computação do carrinho 228, e/ou uma carga 230 podem ser acoplados à seção de bandeja 220 do carrinho industrial 104. A seção de bandeja 220 pode adicionalmente incluir uma carga 230. Dependendo da modalidade particular, a carga 230 pode ser configurada como plantas (tal como em uma cápsula de cultivação de linha de montagem 100); no entanto, isso não é uma exigência, já que qualquer carga 230 pode ser utilizada.

[0031] O motor de acionamento 226 pode ser configurado como um motor elétrico e/ou qualquer dispositivo com capacidade para propelir o carrinho industrial 104 ao longo do trilho 102. Por exemplo, sem limitação, o motor de acionamento 226 pode ser configurado como um motor de passo, um motor sem escova de corrente alternada (CA) ou corrente contínua (CC), um motor escovado de CC ou similares. Em algumas modalidades, o motor de acionamento 226 pode compreender circuitos eletrônicos que podem ajustar a operação do motor de acionamento 226 em resposta a um sinal de comunicação (por exemplo, um comando ou sinal de controle) transmitido para o motor de acionamento 226, e recebido pelo mesmo. O motor de acionamento 226 pode ser acoplado à seção de bandeja 220 do carrinho industrial 104 ou diretamente acoplado ao carrinho industrial 104.

[0032] Em algumas modalidades, o dispositivo de computação do carrinho 228 pode controlar o motor de acionamento 226 em resposta a um sensor dianteiro 232, um sensor traseiro 234 e/ou um sensor ortogonal 236 incluídos no carrinho industrial 104. Cada um dentre o sensor dianteiro 232, o sensor traseiro 234 e o sensor ortogonal 236 pode compreender um sensor infravermelho, sensor de luz visual, um sensor ultrassônico, um sensor de pressão, um sensor de proximidade, um sensor de movimento, um sensor de contato, um sensor de imagem, um sensor indutivo (por exemplo, um magnetômetro) ou outros tipos de sensor.

[0033] Em algumas modalidades, o sensor dianteiro 232, o sensor traseiro 234

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12/30 e o sensor ortogonal 236 podem ser acoplados comunicativamente ao dispositivo de computação do carrinho 228. O dispositivo de computação do carrinho 228 pode receber o um ou mais sinais a partir do sensor dianteiro 232, do sensor traseiro 234 e/ou do sensor ortogonal 236, e em resposta ao um ou mais sinais, executar um função definida na lógica de operação 642, lógica de sistemas 544a e/ou lógica de planta 544b, que são descritas em mais detalhe no presente documento com referência às Figuras 5 e 6. Por exemplo, em resposta ao um ou mais sinais recebidos pelo dispositivo de computação do carrinho 228, o dispositivo de computação do carrinho 228 pode ajustar, ou diretamente ou através de circuitos intermediários por exemplo, uma ponte H ou similares, a velocidade, direção, torque, ângulo de rotação do tirante, ou similares ao motor de acionamento 226.

[0034] Em algumas modalidades, o sensor dianteiro 232, o sensor traseiro 234 e/ou o sensor ortogonal 236 podem ser acoplados comunicativamente ao controlador mestre 106 (Figura 1). Em algumas modalidades, por exemplo, o sensor dianteiro 232, o sensor traseiro 234 e o sensor ortogonal 236 podem gerar um ou mais sinais que podem ser transmitidos por meio da uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c e 222d e o trilho 102 (Figura 1). Em algumas modalidades, o trilho 102 e/ou o carrinho industrial 104 podem ser acoplados comunicativamente a uma rede 550 (Figura 7). Portanto, o um ou mais sinais podem ser transmitidos para o controlador mestre 106 por meio da rede 550 sobre o hardware de interface de rede 634 (Figura 8) ou o trilho 102 e em resposta, o controlador mestre 106 pode retornar um sinal de controle ao motor de acionamento 226 para controle da operação de um ou mais motores de acionamento 226 de um ou mais carrinhos industriais 104 posicionados no trilho 102.

[0035] Embora a Figura 3A represente o sensor ortogonal 236 posicionado geralmente acima do carrinho industrial 104, como dito anteriormente, o sensor ortogonal 236 pode ser acoplado com o carrinho industrial 104 em qualquer localização, o que permite que o sensor ortogonal 236 detecte e/ou se comunique com objetos, tal como um marcador de localização 224, acima e/ou abaixo do carrinho industrial 104.

[0036] Em algumas modalidades, marcadores de localização 224 podem ser colocados ao longo do trilho 102 ou nas estruturas de suporte para o trilho 102 em

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13/30 intervalos pré-definidos. O sensor ortogonal 236, por exemplo, sem limitação, compreende um sensor tipo foto-olho e pode ser acoplado ao carrinho industrial 104, de modo que o sensor tipo foto-olho possa ver os marcadores de localização 224 posicionados ao longo do trilho 102 abaixo do carrinho industrial 104. Como tal, o dispositivo de computação do carrinho 228 e/ou controlador mestre 106 podem receber um ou mais sinais gerados a partir do sensor tipo foto-olho em resposta à detecção de um marcador de localização 224 à medida que o carrinho industrial percorre ao longo do trilho 102. O dispositivo de computação do carrinho 228 e/ou controlador mestre 106, a partir do um ou mais sinais, pode determinar a velocidade do carrinho industrial 104.

[0037] Adicionalmente, a velocidade de cada um dos outros carrinhos industriais 104 que percorrem o trilho 102 também pode ser determinada. Em algumas modalidades, em resposta à determinação da velocidade de um ou mais dos carrinhos industriais 104 no trilho 102, o dispositivo de computação 228 e/ou controlador mestre 106 podem gerar um sinal de controle ou sinal de comunicação (por exemplo, através do trilho e da roda do carrinho industrial) para que o motor de acionamento 226 do carrinho industrial 104 ajuste a velocidade do motor de acionamento 226. Em algumas modalidades, o controle do motor de acionamento 226 pode ser utilizado para manter uma velocidade uniforme dentre o um ou mais carrinhos industriais 104 no trilho 102, ou para ajustar a distância entre um ou mais dos carrinhos industriais 104 no trilho 102.

[0038] A Figura 3B representa uma pluralidade de carrinhos industriais 204a, 204b, e 204c em uma configuração de linha de montagem, de acordo com modalidades descritas no presente documento. Como ilustrado, o carrinho industrial 204b é representado como sendo configurado de modo similar ao carrinho industrial 104 da Figura 3A. No entanto, na modalidade da Figura 3B, o carrinho industrial 204b é disposto em um trilho 102. Como discutido acima, pelo menos uma porção da uma ou mais rodas 222a, 222b, 222c e 222d (ou outra porção do carrinho industrial 204b) pode se acoplar ao trilho 102 para receber sinais de comunicação e/ou energia.

[0039] Também são representados na Figura 3B um carrinho dianteiro 204a e um carrinho traseiro 204c. À medida que os carrinhos industriais 204a, 204b, e 204c

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14/30 se movem ao longo do trilho 102, o sensor dianteiro 232b e o sensor traseiro 234b podem detectar o carrinho traseiro 204c e o carrinho dianteiro 204a, respectivamente, e manter uma distância predeterminada do carrinho traseiro 204c e do carrinho dianteiro 204a.

[0040] Ainda em referência à Figura 3B, um marcador de localização 224 é acoplado ao trilho 102. Embora o marcador de localização 224 seja representado como sendo acoplado ao lado de baixo do trilho 102 acima dos carrinhos industriais 204a, 204b, e 204c, o marcador de localização 224 pode ser posicionado em qualquer localização com capacidade para indicar uma seção única do trilho 102 para os carrinhos industriais 204a, 204b, e 204c.

[0041 ] O marcador de localização 224 pode incluir um portal de comunicação e pode ser configurado para se comunicar com qualquer um dos sensores ortogonais 236a, 236b, e 236c. O marcador de localização 224 pode compreender um emissor de infravermelho, um código de barras, um código QR ou outro marcador com capacidade para indicar uma localização única. Isto é, o marcador de localização 224 pode ser um dispositivo ativo ou um dispositivo passivo para indicação de uma localização ao longo do trilho 102. Em algumas modalidades, o marcador de localização 224 pode emitir luz infravermelha ou luz visual em uma frequência única que pode ser identificável pelos sensores ortogonais 236a, 236b, e 236c.

[0042] Em algumas modalidades, o marcador de localização 224 pode precisar de linha de visão e, assim, se comunicará com o um ou mais carrinhos industriais 204a, 204b, e 204c que estão dentro do alcance. Independentemente, o respectivo carrinho industrial 204a, 204b, 204c pode comunicar dados detectados a partir de sensores de carrinho, incluindo o sensor dianteiro 232, o sensor traseiro 234 e/ou outros sensores. Adicionalmente, o controlador mestre 106 pode fornecer dados e/ou comandos para uso pelos carrinhos industriais 204a, 204b e 204c por meio do marcador de localização 224. Em algumas modalidades, o um ou mais carrinhos industriais 204a, 204b, e 204c podem comunicar sua localização atual ao controlador mestre 106 através da leitura dos marcadores de localização 224.

[0043] Durante a operação, por exemplo, o marcador de localização 224 pode designar uma localização única ao longo do trilho 102. À medida que o carrinho industrial 204b passa em proximidade ao marcador de localização 224, o sensor

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15/30 ortogonal 236b pode registrar a localização única (por exemplo, detectar o marcador de localização 224, que é um evento detectado). Determinando-se a localização do carrinho industrial 204b ao longo do trilho 102 a partir do marcador de localização 224 detectado e determinando-se a localização única que o marcador de localização 224 representa, a posição do carrinho industrial 204b em relação a outros carrinhos industriais 204a, 204c pode ser determinada, e outros atributos funcionais do carrinho industrial 204b também podem ser determinados. Por exemplo, a velocidade do carrinho industrial 204b pode ser determinado com base no tempo que passa entre duas localizações únicas ao longo do trilho 102, em que a distância entre as localizações é conhecida. Adicionalmente, através de comunicação com o controlador mestre 106 ou com os outros carrinhos industriais, as distâncias entre os carrinhos industriais 204a, 204b, e 204c podem ser determinadas, e, em resposta, os motores de acionamento 226 podem ser ajustados conforme necessário.

[0044] Ainda em referência à Figura 3B, um ou mais dispositivos de imageamento 250 podem ser colocados no fundo do trilho 102. O um ou mais dispositivos de imageamento 250 podem ser colocados ao longo do trilho 102, incluindo a porção ascendente 102a, a porção descendente 102b e a porção de conexão 102c. O um ou mais dispositivos de imageamento 250 podem ser qualquer dispositivo que tem um arranjo de componentes sensores (por exemplo, pixels) com capacidade para detectar radiação em uma banda de comprimento de onda ultravioleta, uma banda de comprimento de onda de luz visível ou uma banda de comprimento de onda infravermelho. O um ou mais dispositivos de imageamento 250 podem ter qualquer resolução. O um ou mais dispositivos de imageamento 250 são acoplados comunicativamente ao controlador mestre 106. Por exemplo, o um ou mais dispositivos de imageamento 250 podem ser conectados diretamente ao controlador mestre 106 e/ou podem se comunicar de maneira sem fio com o controlador mestre 106. O um ou mais dispositivos de imageamento 250 podem capturar uma imagem da carga 230 e transmitir a imagem capturada para o controlador mestre 106. O controlador mestre 106 pode analisar a imagem capturada para determinar a situação da carga 230. Por exemplo, o controlador mestre 106 pode determinar o estágio de cultivação para a carga 230 com base na

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16/30 análise da imagem capturada. O controlador mestre 106 pode identificar o tamanho e cor da carga 230 analisando-se a imagem capturada e determinar o estágio de cultivação para a carga 230 com base no tamanho e cor da carga 230.

[0045] A Figura 4 representa um dos dispositivos de iluminação 206 mostrados nas Figuras 2 e 3, de acordo com modalidades descritas no presente documento. Como ilustrado, o dispositivo de iluminação 206 pode incluir circuitos para iluminar uma pluralidade de LEDs 210a, 210b, 210c, 21 Od, 21 Oe e 21 Of. Embora a Figura 4 ilustra o dispositivo de iluminação 206 que tem seis LEDs, o dispositivo de iluminação 206 pode incluir menos ou mais que seis LEDs. Os LEDs 210a, 210b, 210c, 21 Od, 21 Oe e 21 Of têm capacidade para iluminar milhões de cores. Dependendo da modalidade particular, o dispositivo de iluminação 206 pode incluir um processador 208, que executa comandos com base nas informações do controlador mestre 106. O processador 208 pode ser um controlador, um circuito integrado, um microchip, um computador ou qualquer outro dispositivo de computação. Os processadores 208 podem se comunicar com o controlador mestre 106 por meio de uma interface de comunicação 212. Em algumas modalidades, os processadores 208 podem se comunicar de maneira sem fio com o controlador mestre 106.

[0046] Consequentemente, o dispositivo de iluminação 206 pode incluir lógica de software e/ou outras lógicas que utilizam tecnologia baseada em ondas para a redução de calor e outros subprodutos indesejáveis do dispositivo de iluminação 206. Além disso, dependendo da modalidade particular, os LEDs 210 podem ser da mesma cor ou pelo menos uma porção dos LEDs 210 pode ser de cores diferentes para fornecer comprimentos de onda de iluminação de emissão de fótons diferentes. A cor dos LEDs 210 pode ser controlada pelo processador 208 do dispositivo de iluminação 206. Como um exemplo, os LEDs 210a e 210b podem gerar como saída um comprimento de onda vermelho de luz. O comprimento de onda vermelho pode ser entre 610-720 nanômetros. Os LEDs 210c e 21 Od podem gerar como saída um comprimento de onda azul. O comprimento de onda azul pode ser entre 400 a 470 nanômetros. Os LEDs 21 Oe e 21 Of podem gerar como saída um comprimento de onda verde. Algumas modalidades podem ser configuradas com cada um dos LEDs 210 de uma cor diferente, e/ou com cores além das cores

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17/30 primárias, tal como branco quente, branco frio, laranja, verde, violeta, preto, etc.

[0047] Cores diferentes de luz têm impactos diferentes nas plantas. Por exemplo, um comprimento de onda azul de luz pode aumentar a taxa de crescimento de certas plantas. Um comprimento de onda verde de luz pode aprimorar a produção de clorofila de certas plantas e pode ser usado como um pigmento para visualização apropriada da planta. Um comprimento de onda vermelho de luz, quando combinado com luz azul, pode render mais folhas para certos tipos de plantas. Um comprimento de onda amarelo de luz pode reduzir o crescimento da planta para certos tipos de plantas, em comparação com as luzes azul e vermelha. Um comprimento de onda violeta de luz aprimora a cor, paladar e o aroma de plantas.

[0048] Deve ser entendido que cada um (ou pelo menos uma porção) dos LEDs 210a, 210b, 210c, 21 Od, 21 Oe e 21 Of pode ser independente, pelo fato de que podem ser iluminados com ou sem outros LEDs no dispositivo de iluminação 206. Uma interface de comunicação 212 é incluída adicionalmente, que pode tomar a forma de um cabo de energia, um cabo Ethernet e/ou outra interface para fornecimento de energia ao dispositivo de iluminação 206, bem como instruções sobre o ciclo de iluminação para o dispositivo de iluminação 206. Em algumas modalidades, o dispositivo de iluminação 206 pode ser conectado diretamente para iluminação, conforme instruído pelo controlador mestre 106. Outras modalidades do dispositivo de iluminação 206 podem ser configuradas com hardware e/ou software para recebimento de uma instrução a partir do controlador mestre 106 e para o controle de iluminação dos LEDs.

[0049] Em modalidades, o controlador mestre 106 armazena receitas de iluminação para várias plantas e instrui o dispositivo de iluminação 206 a iluminar com base nas receitas de iluminação. Especificamente, o dispositivo de iluminação 206 ilumina com base em uma receita de iluminação para a planta no carrinho industrial 104 que passa sob tal dispositivo de iluminação 206 respectivo. A receita pode incluir uma cor de luz, uma intensidade de luz e o número de dias simulados de cultivação associada com a planta. Por exemplo, uma receita RGB de LED para uma planta A e uma receita RGB de LED para a planta B são mostradas nas tabelas 1 e 2 abaixo. Embora o total de dias simulados de cultivação sejam ajustados para

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18/30 dias, pode ser menos ou mais que 6 dias.

TABELA 1 - RECEITA DE RGB DE LED PARA A PLANTA A

Dias Simulados de Crescimento	Intensidade de vermelho	Intensidade de azul	Intensidade de verde
Dia 1	80%	20%	0%
Dia 2	90%	10%	0%
Dia 3	95%	5%	0%
Dia 4	90%	5%	5%
Dia 5	85%	5%	10%
Dia 6	80%	10%	10%

TABELA 2 - RECEITA DE RGB DE LED PARA A PLANTA B

Dias Simulados de Crescimento	Intensidade de vermelho	Intensidade de azul	Intensidade de verde
Dia 1	80%	15%	5%
Dia 2	85%	10%	5%
Dia 3	83%	7%	10%
Dia 4	80%	10%	10%
Dia 5	80%	15%	5%
Dia 6	90%	10%	0%

[0050] Em algumas modalidades, os dias simulados de cultivação podem ser ajustados com base em vários tipos de cultivação, por exemplo, altura, produção de clorofila, crescimento de raiz, saída de frutas, folhagem, etc. Por exemplo, com base na altura de uma planta, os dias simulados de cultivação para a planta podem ser ajustados, por exemplo, dia 1 até o dia 10. Para cada um dos dias 1 ao dia 10, as receitas de iluminação podem ser designadas de modo similar às Tabelas 1 e 2. Como outro exemplo, com base no nível de produção de clorofila, os dias simulados de cultivação para a planta podem ser ajustados, por exemplo, dia 1 até o dia 20. Para cada um dos dias 1 ao dia 20, as receitas de iluminação podem ser designadas de modo similar às Tabelas 1 e 2.

[0051 ] De modo similar, a receita também pode incluir um nível de luz branca quente ou fria. O nível de branco quente e o nível de branco frio pode ser ajustado

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19/30 entre 0 e 100. O nível de branco quente e o nível de branco frio pode ser ajustado dependendo do número de dias simulados de cultivação similar às Tabelas 1 e 2. Em algumas modalidades, a receita pode ser fornecida com base no estágio de ciclo de crescimento (por exemplo, inicialização, germinação, crescimento, reprodução, etc.) em vez dos dias simulados de cultivação.

[0052] Também deve ser entendido que ao usar elementos de iluminação de baixo calor, tal como LEDs 210, a luz emissora de fótons pode ser produzida com pouco a nenhum calor. Como consequência, o dispositivo de iluminação 206 pode ser posicionado em um local em relação a uma planta que maximiza o crescimento ideal sem o risco de queimar a planta com o calor do dispositivo de iluminação 206. Adicionalmente, o resfriamento de um quarto de cultivação que inclui dispositivos de iluminação 206 pode ser desnecessário devido à quantidade mínima de calor produzido pelos dispositivos de iluminação 206. Adicionalmente, embora o dispositivo de iluminação 206 da Figura 4 seja representado com seis LEDs, isso também é um exemplo. Dependendo da modalidade, o dispositivo de iluminação 206 pode incluir tão pouco quanto um elemento de iluminação de baixo calor, ou tanto quanto centenas de elementos de iluminação de baixo calor para fornecer a iluminação desejada.

[0053] As Figuras 5A e 5B representam a iluminação de plantas em carrinhos 104 com base em receitas de iluminação para plantas, de acordo com modalidades descritas no presente documento. Nas modalidades, a pluralidade de carrinhos 104a a 104f se movem ao longo do trilho 102 na direção +x. Embora as Figuras 5A e 5B representem o trilho 102 como um trilho reto, o trilho 102 pode ser um trilho curvo da porção ascendente 102a ou da porção descendente 102b da Figura 1.

[0054] Na Figura 5A, os carrinhos 104a, 104b, e 104c transportam a cultura A, e os carrinhos 104d, 104e, e 104f transportam a cultura B. No instante to, os carrinhos 104a, 104b, 104c, 104d, 104e, e 104f são posicionados sob dispositivos de iluminação 206a, 206b, 206c, 206d, 206e e 206f, respectivamente. Os carrinhos 104a a 104f se movem ao longo do trilho 102 na direção +x. Os dispositivos de iluminação 206a, 206b, 206c, 206d, 206e e 206f são fixos em posições sobre os carrinhos 104a a 104f. Isto é, os dispositivos de iluminação 206a a 206f são fixos nas posições, enquanto que os carrinhos 104a a 104f se movem na direção +x.

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20/30

Cada um dos dispositivos de iluminação 206a a 206f inclui uma pluralidade de LEDs 210 como descrito em relação à Figura 4 acima. Embora a Figura 5A represente que um dispositivo de iluminação 206 é posicionado sobre um carrinho e ilumina tal carrinho, mais do que um dispositivo de iluminação pode ser disposto sobre um carrinho e ilumina tal carrinho, ou um dispositivo de iluminação único pode ser longo o suficiente para iluminar mais de um carrinho por vez.

[0055] A pluralidade de LEDs pode ser acoplada comunicativamente ao controlador mestre 106 e controlada pelo controlador mestre 106. As cores da pluralidade de LEDs 210 podem ser controladas com base em receitas de LED para as plantas em carrinhos que passam sob os LEDs. Nas modalidades, o controlador mestre 106 pode identificar as plantas nos carrinhos 104a, 104b e 104c como planta A. Por exemplo, o controlador mestre 106 pode se comunicar com os carrinhos 104a, 104b e 104c e receber informações sobre as plantas nos carrinhos 104a, 104b e 104c. Como outro exemplo, as informações sobre as plantas nos carrinhos 104a, 104b e 104c pode ser armazenada previamente no controlador mestre 106 quando o componente de semeadura 108 semeia a planta A nos carrinhos 104a, 104b e 104c. Especificamente, cada um dos carrinhos pode ser designado a um endereço único, e quando o componente de semeadura 108 semeia uma certa planta em um carrinho, o endereço único do carrinho é associada com a informação sobre a certa planta. A associação do endereço único e da informação sobre a certa planta pode ser armazenada previamente no controlador mestre 106. Por exemplo, quando o carrinho 104c é colocado sob o dispositivo de iluminação 206c como mostrado na Figura 5A, o controlador mestre 106 pode determinar que planta A está no carrinho 104c com base na associação do endereço único para o carrinho 104c e na informação sobre a planta A. De modo similar, o controlador mestre 106 pode identificar as plantas nos carrinhos 104d, 104e e 104f como a planta B.

[0056] O controlador mestre 106 pode determinar os dias simulados de cultivação em relação às plantas nos carrinhos 104a a 104f. Em algumas modalidades, o controlador mestre 106 pode determinar os dias simulados de cultivação para plantas em um carrinho com base na atual posição do carrinho no trilho 102. O trilho 102 pode iniciar com um ponto de semeadura e terminar com um ponto de colheita. O controlador mestre 106 determina a progressão do carrinho no

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21/30 trilho 102. Por exemplo, se o carrinho 104a progrediu menos que 1/6 da distância total do trilho 102, o controlador mestre 106 determina que a planta no carrinho 104a está no dia 1 de cultivação, dado que o total de dias de cultivação é 6 dias. Como outro exemplo, se o carrinho 104a progrediu mais que ¹/2 da distância total, mas menos que 2/3 da distância total do trilho 102, o controlador mestre 106 determina que a planta no carrinho 104a está no dia 4 de cultivação.

[0057] Em algumas modalidades o controlador mestre 106 pode determinar os dias simulados de cultivação para plantas em um carrinho com base na posição do dispositivo de iluminação sobre o carrinho em relação a todo o trilho 102. Por exemplo, se o dispositivo de iluminação 206a sobre o carrinho 104a é localizado antes de 1/6 de todo o trilho 102 a partir do ponto de semeadura, o controlador mestre 106 determina que a planta no carrinho 104a está no dia 1 de cultivação. Como outro exemplo, se o dispositivo de iluminação 206a está localizado depois de ¹/2 da distância total, mas antes de 2/3 ad distância total do trilho 102, o controlador mestre 106 determina que a planta no carrinho 104a está no dia 4 de cultivação.

[0058] Em algumas modalidades, os dispositivos de iluminação são prédesignados aos dias simulados de cultivação. Por exemplo, os dispositivos de iluminação 206a a 206f são pré-designados ao dia 1. Assim, quando os carrinhos 104a a 104f são colocados sob os dispositivos de iluminação 206a a 206f, o controlador mestre 106 determina que os dias simulados de cultivação para as plantas nos carrinhos 104a a 104f é o dia 1.

[0059] Em algumas modalidades, o controlador mestre 106 pode determinar os dias simulados de cultivação com base em vários tipos de cultivação, por exemplo, altura, produção de clorofila, crescimento de raiz, saída de frutas, folhagem. Por exemplo, a altura de plantas pode ser determinada usando-se vários sensores, por exemplo, uma câmera, e o controlador mestre 106 pode determinar os dias simulados de cultivação com base na altura de plantas. Como outro exemplo, o nível de produção de clorofila pode ser determinado pela captura e processamento da imagem de plantas, e o controlador mestre 106 pode determinar os dias simulados de cultivação com base no nível de produção de clorofila.

[0060] Uma vez que o dia de cultivação e identificação de plantas nos

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22/30 carrinhos são determinados, o controlador mestre 106 instrui os dispositivos de iluminação 206a, 206b, 206c, 206d, 206e e 206f a iluminar de acordo com as receitas de LED para a planta A e planta B. Cada um dos dispositivos de iluminação 206a, 206b, 206c, 206d, 206e e 206f pode ter um endereço único. O controlador mestre 106 controla os dispositivos de iluminação 206a, 206b, 206c, 206d, 206e e 206f pelo uso do endereço único. Por exemplo, o controlador mestre 106 determina que o carrinho 104a transporta a planta A, e a planta A está no dia 3 de cultivação. Em seguida, o controlador mestre 106 pode transmitir um sinal para o dispositivo de iluminação 206a que está localizado sobre o carrinho 104a pelo uso do endereço único para o dispositivo de iluminação 206a. O sinal instrui o dispositivo de iluminação 206a a iluminar 95% de intensidade máxima de luz vermelha, e 5% de intensidade máxima de luz azul com base na receita de LED para planta A, como mostrado na tabela 1 acima. De modo similar, o controlador mestre 106 instrui os dispositivos de iluminação 206b e 206c a iluminar 95% de intensidade máxima de luz vermelha e 5% de intensidade máxima de luz azul com base na receita de LED para a planta A, como mostrado na tabela 1 acima. Para os carrinhos 104d, 104e e 104f, o controlador mestre 106 determina que os carrinhos 104d, 104e e 104f transportam a planta B, e a planta B está no dia 3 de cultivação. Em seguida, o controlador mestre 106 instrui o dispositivo de iluminação 206d, 206e, e 206f a iluminar 83% de intensidade máxima de luz vermelha, e 7% de intensidade máxima de luz azul e 10% de intensidade máxima de luz verde com base na receita de LED para a planta B, como mostrado na tabela 2 acima.

[0061] Em algumas modalidades, o controlador mestre 106 controla os dispositivos de iluminação 206a a 206b com base no estágio de cultivação das plantas transportadas nos carrinhos 104a a 104f. Por exemplo, o controlador mestre 106 pode determinar que as plantas transportadas nos carrinhos 104a a 104f estão em um estágio de germinação com base na localização atual dos dispositivos de iluminação 206a a 206b. Como outro exemplo, o controlador mestre 106 pode determinar que as plantas transportadas nos carrinhos 104a a 104f estão em um estágio de germinação com base em imagens capturadas pelo um ou mais dispositivos de imageamento 250 mostrados na Figura 3B. Em seguida, o controlador mestre 106 pode recuperar a receita de LED para a planta A e planta B

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23/30 que estão no estágio de germinação.

[0062] A Figura 5B representa dispositivos de iluminação e carrinhos no trilho no instante t1, de acordo com modalidades descritas no presente documento. Os carrinhos 104a a 104f se movem na direção +x. No instante t1, o carrinho 104b é posicionado sob o dispositivo de iluminação 206a, o carrinho 104c é posicionado sob o dispositivo de iluminação 206b, o carrinho 104d é posicionado sob o dispositivo de iluminação 206c, o carrinho 104e é posicionado sob o dispositivo de iluminação 206d, o carrinho 104f é posicionado sob o dispositivo de iluminação 206e e o carrinho 104g é posicionado sob o dispositivo de iluminação 206f.

[0063] Nas modalidades, o controlador mestre 106 identifica que os carrinhos 104b e 104c transportam a planta A e os carrinhos 104d, 104e e 104f transportam a planta B. O controlador mestre 106 identifica a planta no carrinho 104g como a planta C. Por exemplo, o controlador mestre 106 pode se comunicar com o carrinho 104g e receber informações sobre a planta no carrinho 104g. Como outro exemplo, as informações sobre a planta nos carrinhos 104g podem ser préarmazenadas no controlador mestre 106 quando o componente de semeadura 108 semeia a planta C no carrinho 104g.

[0064] O controlador mestre 106 determina os dias simulados de cultivação em relação aos carrinhos 104b a 104g de uma maneira similar à discutida acima em referência à Figura 5A. Uma vez que os dias simulados de cultivação e identificação de plantas nos carrinhos são determinados, o controlador mestre 106 instrui os dispositivos de iluminação 206a, 206b, 206c, 206d, e 206e a iluminar com base nas receitas para a planta A e planta B. Por exemplo, o controlador mestre 106 determina que os carrinhos 104b e 104c transportam a planta A, e a planta A está no dia 3 de cultivação. Em seguida, o controlador mestre 106 instrui os dispositivos de iluminação 206a e 206b a iluminar 95% de intensidade máxima de luz vermelha e 5% de intensidade máxima de luz azul com base na receita de LED para a planta A, como mostrado na tabela 1 acima. Para os carrinhos 104d, 104e e 104f, o controlador mestre 106 determina que os carrinhos 104d, 104e e 104f transportam a planta B, e a planta B está no dia 3 de cultivação. Em seguida, o controlador mestre 106 instrui o dispositivo de iluminação 206c, 206d, e 206e a iluminar 83% de intensidade máxima de luz vermelha, e 7% de intensidade máxima

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24/30 de luz azul e 10% de intensidade máxima de luz verde com base na receita de LED para a planta B, como mostrado na tabela 2 acima. A respeito disso, o dispositivo de iluminação 206c muda sua iluminação de 95% de intensidade máxima de luz vermelha e 5% de intensidade máxima de luz azul para 83% de intensidade máxima de luz vermelha, e 7% de intensidade máxima de luz azul, e 10% de intensidade máxima de luz verde com base na receita para a planta Β. O controlador mestre 106 instrui os dispositivos de iluminação 206f a iluminar com base em uma receita para a planta C.

[0065] Nas modalidades, as receitas de LED para plantas podem ser atualizadas com base em informações sobre as plantas colhidas. Por exemplo, as plantas A colhidas são geralmente menores em tamanho do que uma planta A ideal, a receita de LED para a planta A pode ser ajustada para elevar a intensidade de luz vermelha, e diminuir a intensidade de outros luzes coloridas. O tamanho das plantas A pode ser determinado com base em, por exemplo, imagens de plantas A capturadas pelo um ou mais dispositivos de imageamento 250 antes das plantas serem colhidas. Como outro exemplo, se as plantas B colhidas não são tão verdes quanto uma planta B ideal, a receita de LED para a planta B pode ser ajustada para elevar a intensidade de luz verde e diminuir a intensidade de outras luzes coloridas. A cor das plantas B pode ser determinada com base em, por exemplo, imagens de plantas B capturadas pelo um ou mais dispositivos de imageamento 250 antes das plantas serem colhidas.

[0066] Em algumas modalidades, um divisor 510 pode ser posicionado sobre o trilho 102. O divisor 510 pode ser colocado em uma fronteira onde o tipo de planta é mudado. Por exemplo, na Figura 5A, o divisor 510 é colocado entre o carrinho 104c e o carrinho 104d. O divisor 510 pode ser uma placa que bloqueia luz não intencional de entra em uma planta. Por exemplo, o divisor 510 pode bloquear luz do dispositivo de iluminação 206c de entrar na planta no carrinho 104d. De modo similar, o divisor 510 pode bloquear luz do dispositivo de iluminação 206d de entrar na planta no carrinho 104c. Em algumas modalidades, o divisor pode ser uma parte de cada um dos carrinhos. O divisor pode ser uma parede que cerca cada um dos carrinhos de modo que a luz de qualquer dispositivo de iluminação seja recebida somente pelas plantas no carrinho correspondente. Por exemplo, a luz do

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25/30 dispositivo de iluminação 206a é recebida somente pelas plantas no carrinho 104a, luz do dispositivo de iluminação 206b é recebida somente pelas plantas no carrinho 104b, etc. Assim, cada carrinho pode ser iluminado independentemente pelos respectivos dispositivos de iluminação. Em outras modalidades, um divisor pode não ser colocado sobre o trilho 102.

[0067] A Figura 6 representa um fluxograma para operação dos dispositivos de iluminação 206 com base em receitas de LED, de acordo com modalidades descritas no presente documento. Como ilustrado no bloco 610, o controlador mestre 106 identifica plantas em um ou mais carrinhos. Por exemplo, o controlador mestre 106 pode se comunicar com um ou mais carrinhos 104 e receber informações sobre as plantas nos carrinhos. Como outro exemplo, as informações sobre as plantas nos carrinhos 104 pode ser armazenada previamente no controlador mestre 106, quando o componente de semeadura 108 semeia as plantas nos carrinhos. Especificamente, cada um dos carrinhos pode ser designado a um endereço único. Um operador seleciona o tipo de sementes para plantas que precisam ser cultivadas na cápsula de cultivação 100, por exemplo, através de um dispositivo de computação do usuário 552 mostrado na Figura 7. Quando o componente de semeadura 108 semeia a planta selecionada em um carrinho, o endereço único do carrinho é associado com as informações sobre a certa planta. A associação do endereço único e da informação sobre a certa planta pode ser armazenada previamente no controlador mestre 106. Assim, o controlador mestre 106 pode identificar plantas em um ou mais carrinhos com base na associação do endereço único para o um ou mais carrinhos e das informações sobre a planta.

[0068] No bloco 612, o controlador mestre 106 determina os dias simulados de cultivação em relação aos carrinhos sob um dispositivo de iluminação. Em algumas modalidades, o controlador mestre 106 pode determinar os dias simulados de cultivação para plantas em um carrinho com base na atual posição do carrinho no trilho 102. O controlador mestre 106 determina a posição atual do carrinho no trilho 102 que inicia com um ponto de semeadura e termina em um ponto de colheita. Por exemplo, se um carrinho progrediu menos que 1/6 da distância total do trilho 102, o controlador mestre 106 determina que a planta no carrinho está no dia 1 de cultivação, dado que o total de dias simulados de cultivação é 6 dias. Em

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26/30 algumas modalidades o controlador mestre 106 pode determinar os dias simulados de cultivação para plantas em um carrinho com base na posição do dispositivo de iluminação sobre o carrinho. Por exemplo, se um dispositivo de iluminação está localizado antes de 1/6 de todo o trilho 102 a partir do ponto de semeadura, o controlador mestre 106 determina que a planta no carrinho sob o dispositivo de iluminação está no dia 1 de cultivação.

[0069] No bloco 614, o controlador mestre 106 recupera uma receita de iluminação com base nas plantas identificadas e nos dias simulados de cultivação. As receitas de iluminação podem ser armazenadas previamente no controlador mestre 106. As receitas de iluminação podem incluir uma cor de luz, uma intensidade de luz, uma intensidade de luz branca quente, uma intensidade de luz branca fria, etc.

[0070] No bloco 616, o controlador mestre 106 instrui os dispositivos de iluminação 206 que são colocados sobre os carrinhos para iluminar com base na receita de iluminação para as plantas identificadas nos carrinhos. Por exemplo, o controlador mestre 106 pode instruir um dos dispositivos de iluminação 206 a emitir luz vermelha com uma intensidade de 90 de um total de 100, luz azul com uma intensidade de 10 de um total de 100, luz branca quente com uma intensidade de 5 de um total de 100 e luz branca fria com uma intensidade de 100 de um total de 100.

[0071 ] A Figura 7 representa um ambiente de computação para uma cápsula de cultivação de linha de montagem 100, de acordo com modalidades descritas no presente documento. Como ilustrado, a cápsula de cultivação de linha de montagem 100 pode incluir um controlador mestre 106, que pode incluir um dispositivo de computação 130. O dispositivo de computação 130 pode incluir um componente de memória 540, que armazena lógica de sistemas 544a e lógica de planta 544b. Como descrito em mais detalhes abaixo, a lógica de sistemas 544a pode monitorar e controlar as operações de um ou mais dos componentes da cápsula de cultivação de linha de montagem 100. A lógica de planta 544b pode ser configurada para determinar e/ou receber uma receita para cultivo da planta, e pode facilitar implementação da receita por meio da lógica de sistemas 544a.

[0072] Adicionalmente, a cápsula de cultivação de linha de montagem 100 é

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27/30 acoplada a uma rede 550. A rede 550 pode incluir a internet ou outra rede de área ampla, uma rede local, tal como uma rede de área local, uma rede de campo próxima, tal como Bluetooth ou uma rede de comunicação de campo próximo (NFC). A rede 550 também é acoplada a um dispositivo de computação de usuário 552 e/ou um dispositivo de computação remota 554. O dispositivo de computação de usuário 552 pode incluir um computador pessoal, computador do tipo laptop, dispositivo móvel, computador do tipo tablet, servidor, etc. e pode ser utilizado como uma interface com um usuário. Como um exemplo, um usuário pode enviar uma receita para o dispositivo de computação 130 para implementação pela cápsula de cultivação de linha de montagem 100. Outro exemplo pode incluir a cápsula de cultivação de linha de montagem 100 que envia notificações para um usuário do dispositivo de computação de usuário 552.

[0073] De modo similar, o dispositivo de computação remota 554 pode incluir um servidor, computador pessoal, computador do tipo tablet, dispositivo móvel, etc. e pode ser utilizado para comunicações máquina a máquina. Como um exemplo, caso a cápsula de cultivação de linha de montagem 100 determine um tipo de semente que é usada (e/ou outra informação, tal como condições ambientes), o dispositivo de computação 130 pode se comunicar com o dispositivo de computação remota 554 para recuperar uma receita anteriormente armazenada para tais condições. Como tal, algumas modalidades podem utilizar uma interface de programa aplicativo (API) para facilitar essa ou outras comunicações computador a computador.

[0074] A Figura 8 representa um controlador mestre 106 para uma cápsula de cultivação de linha de montagem 100, de acordo com modalidades descritas no presente documento. Como ilustrado, o controlador mestre 106 inclui um processador 630, hardware de entrada/saída 632, a hardware de interface de rede 634, um componente de armazenamento de dados 636 (que armazena dados de sistemas 638a, dados de plantas 638b, e/ou outros dados) e o componente de memória 540. O componente de memória 540 pode ser configurado como memória volátil e/ou não volátil e, como tal, pode incluir memória de acesso aleatório (incluindo SRAM, DRAM e/ou outros tipos de RAM), memória flash, memória digital segura (SD), registradores, discos compactos (CD), discos versáteis digitais (DVD)

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28/30 e/ou outros tipos de meios não transitórios legíveis por computador. Dependendo da modalidade particular, esses meios não transitórios legíveis por computador podem residir dentro do controlador mestre 106 e/ou externamente ao controlador mestre 106.

[0075] O componente de memória 540 pode armazenar lógica operacional 642, a lógica de sistemas 344a e a lógica de planta 544b. A lógica de sistemas 544a e a lógica de planta 544b podem, cada uma, incluir uma pluralidade de pedaços diferentes de lógica, sendo que cada uma pode ser embutida como um programa de computador, firmware e/ou hardware, como um exemplo. Uma interface de comunicação local 646 também é incluída na Figura 8 e pode ser implementada como um barramento ou outra interface de comunicação para facilitar a comunicação dentre os componentes do controlador mestre 106.

[0076] O processador 630 pode incluir qualquer componente de processamento operável para receber e executar instruções (tal como a partir de um componente de armazenamento de dados 636 e/ou do componente de memória 540). O hardware de entrada/saída 632 pode incluir e/ou ser configurado para fazer interface com microfones, autofalantes, um visor e/ou outros hardware.

[0077] O hardware de interface de rede 634 pode incluir e/ou ser configurado para comunicação com qualquer hardware de rede com fio ou sem fio, incluindo uma antena, um modem, porta LAN, cartão de fidelidade sem fio (Wi-Fi), cartão WiMax, cartão ZigBee, chip de Bluetooth, cartão USB, hardware de comunicação móvel e/ou outros hardware para comunicação com outras redes e/ou dispositivos. A partir dessa conexão, a comunicação pode ser facilitada entre o controlador mestre 106 e outros dispositivos de computação, tal como o dispositivo de computação de usuário 552 e/ou o dispositivo de computação remota 554.

[0078] A lógica operacional 642 pode incluir um sistema operacional e/ou outro software para gerenciar componentes do controlador mestre 106. Como também é discutido acima, a lógica de sistemas 544a e a lógica de planta 544b podem residir no componente de memória 540 e podem ser configuradas para realizar a funcionalidade, como descrito no presente documento.

[0079] Deve ser entendido que, embora os componentes na Figura 8 sejam ilustrados como residindo dentro do controlador mestre 106, isso é meramente um

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29/30 exemplo. Em algumas modalidades, um ou mais dos componentes pode residir externamente ao controlador mestre 106. Também deve ser entendido que, embora o controlador mestre 106 seja ilustrado como um único dispositivo, isso também é meramente um exemplo. Em algumas modalidades, a lógica de sistemas 544a e a lógica de planta 544b podem residir em diferentes dispositivos de computação. Como um exemplo, uma ou mais das funcionalidades e/ou componentes descritos no presente documento podem ser fornecidos pelo dispositivo de computação do usuário 552 e/ou dispositivo de computação remoto 554.

[0080] Adicionalmente, embora o controlador mestre 106 seja ilustrado com a lógica de sistemas 544a e a lógica de planta 544b como componentes lógicos separados, isso também é um exemplo. Em algumas modalidades, uma única peça de lógica (e/ou diversos módulos ligados) podem fazer com que o controlador mestre 106 forneça a funcionalidade descrita.

[0081] Como ilustrado acima, várias modalidades para utilização de receitas de iluminação para uma cápsula de cultivação de linha de montagem são reveladas. Essas modalidades criam uma solução de rápida cultivação, baixa área útil, livre que produtos químicos e de baixo trabalho para a cultivação de microverdes e outras plantas para colheita. Essas modalidades podem criar receitas e/ou receber receitas que ditam a temporização e o comprimento de onda de luz, pressão, temperatura, irrigação, nutrientes, atmosfera molecular e/ou outras variáveis para otimizar a cultivação e saída de planta. A receita pode ser implementada estritamente e/ou ser modificada com base em resultados de uma planta particular, bandeja ou cultura.

[0082] Consequentemente, algumas modalidades podem incluir um sistema de controle de iluminação que inclui um ou mais dispositivos de iluminação, um ou mais carrinhos configurados para se moverem ao longo de um trilho sob o um ou mais dispositivos de iluminação, e um controlador. O controlador inclui um ou mais processadores, um ou mais módulos de memória que armazenam receitas de iluminação e instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória que, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador: identifique uma planta no um ou mais carrinhos, recupere uma receita de iluminação para a planta identificada a partir do um ou mais módulos de

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30/30 memória, e controle as operações do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada.

[0083] Embora modalidades particulares e aspectos da presente revelação tenham sido ilustradas e descritas no presente documento, várias outras alterações e modificações podem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da revelação. Além do mais, embora vários aspectos tenham sido descritos no presente documento, tais aspectos não precisam ser utilizados em combinação. Consequentemente, é, portanto, destinado que as reivindicações anexas cubram todas das tais mudanças e modificações que estão dentro do escopo das modalidades mostradas e descritas no presente documento.

[0084] Deve ser entendido agora que modalidades reveladas no presente documento incluem sistemas, métodos, e meios não transitórios legíveis por computador para utilização de receitas de LED para uma cápsula de cultivação de linha de montagem. Deve também ser entendido que essas modalidades são meramente exemplificativas e não se destinam a limitar o escopo desta revelação.

Claims (15)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Sistema de controle de iluminação caracterizado pelo fato de que compreende:

   um ou mais dispositivos de iluminação;

   um ou mais carrinhos configurados para se moverem ao longo de um trilho sob o um ou mais dispositivos de iluminação; e um controlador que compreende:

   um ou mais processadores;

   um ou mais módulos de memória que armazenam receitas de iluminação; e instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória que, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador:

   identifique uma planta no um ou mais carrinhos;

   recupere uma receita de iluminação para a planta identificada a partir do um ou mais módulos de memória; e controle operações do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada.
2. 2. Sistema de controle de iluminação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador:

   determine um número de dias de crescimento simulado da planta; e recupere a receita de iluminação para a planta identificada a partir do um ou mais módulos de memória com base no número de dias de crescimento simulado da planta.
3. 3. Sistema de controle de iluminação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o trilho inclui um ponto de semeadura, e as instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador determine um número de dias de crescimento simulado da planta com base em uma localização de um carrinho que transporta a planta no

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   2/4 trilho.
4. 4. Sistema de controle de iluminação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador determine um número de dias de crescimento simulado da planta com base em um altura ou um nível de produção de clorofila da planta transportada em um carrinho.
5. 5. Sistema de controle de iluminação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais dispositivos de iluminação incluem um ou mais dispositivos de LED.
6. 6. Sistema de controle de iluminação, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador controle pelo menos um dentre os seguintes: uma intensidade de vermelho, uma intensidade de azul ou uma intensidade de verde do um ou mais dispositivos de LED com base na receita de iluminação para a planta identificada.
7. 7. Sistema de controle de iluminação, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador controle pelo menos um dentre os seguintes: uma intensidade de branco frio ou uma intensidade de branco quente do um ou mais dispositivos de LED com base na receita de iluminação para a planta identificada.
8. 8. Sistema de controle de iluminação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o trilho inclui uma porção ascendente que se enrola em torno de um primeiro eixo geométrico perpendicular ao solo e uma porção descendente que se enrola em torno de um segundo eixo geométrico perpendicular ao solo, e o um ou mais dispositivos de iluminação são dispostos em um lado inferior do trilho, de modo que o um ou mais dispositivos de iluminação iluminem a planta em uma porção de trilho abaixo.
9. 9. Sistema de controle de iluminação, de acordo com a reivindicação 1,

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   3/4 caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

   uma câmera configurada para capturar uma imagem da planta em um ou mais carrinhos e transmitir a imagem capturada para o controlador.
10. 10. Sistema de controle de iluminação, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador atualize a receita de iluminação com base na imagem capturada da planta.
11. 11. Método para controle de iluminação para plantas caracterizado pelo fato de que compreende:

    enviar, por um dispositivo de computação da cápsula de cultivação, de instruções a um ou mais carrinhos para se moverem ao longo de um trilho sob um ou mais dispositivos de iluminação;

    identificar, pelo dispositivo de computação da cápsula de cultivação, de uma planta no um ou mais carrinhos;

    recuperar, pelo dispositivo de computação da cápsula de cultivação, de uma receita de iluminação para a planta identificada a partir de um ou mais módulos de memória; e controlar, pelo dispositivo de computação da cápsula de cultivação, de operações do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada.
12. 12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

    determinar um número de dias de crescimento simulado da planta; e recuperar a receita de iluminação para a planta identificada a partir do um ou mais módulos de memória com base no número de dias de crescimento simulado da planta.
13. 13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o controle das operações do um ou mais dispositivos de iluminação compreende o controle de pelo menos um dentre os seguintes: uma intensidade de vermelho, uma intensidade de azul ou uma intensidade de verde do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta

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    4/4 identificada.
14. 14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o controle das operações do um ou mais dispositivos de iluminação compreende o controle de pelo menos um dentre os seguintes: uma intensidade de branco frio ou uma intensidade de branco quente do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada.
15. 15. Controlador para um ou mais dispositivos de iluminação caracterizado pelo fato de que compreende:

    um ou mais processadores;

    um ou mais módulos de memória que armazenam receitas de iluminação; e instruções legíveis por máquina armazenadas no um ou mais módulos de memória que, quando executadas pelo um ou mais processadores, fazem com que o controlador:

    envie de instruções para que um ou mais carrinhos se movam ao longo de um trilho sob o um ou mais dispositivos de iluminação;

    identifique uma planta no um ou mais carrinhos posicionados sob o um ou mais dispositivos de iluminação;

    recupere uma receita de iluminação para a planta identificada a partir do um ou mais módulos de memória; e envie uma ou mais instruções para controle de operações do um ou mais dispositivos de iluminação com base na receita de iluminação para a planta identificada.