BR112021014462A2

BR112021014462A2 - Sistema para controlar uma condição dependente de luz de um organismo e método de determinar a configuração do sistema

Info

Publication number: BR112021014462A2
Application number: BR112021014462-5A
Authority: BR
Inventors: Daniel Szabo; Stephan Dertinger; Michael Schaberger
Original assignee: Merck Patent Gmbh
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2020-01-21
Publication date: 2021-09-28
Also published as: JP2022523659A; CA3127460A1; AR117866A1; EP3685656A1; EP3914064A1; CN113329618A; US20220087112A1; WO2020152133A1

Abstract

sistema para controlar uma condição dependente de luz de um organismo e método de determinar a configuração do sistema. a presente invenção refere-se ao campo de controlar o crescimento de um organismo, ou uma pluralidade de organismos, tal como particularmente uma ou mais plantas. especificamente, a presente invenção é direcionada a um sistema de modulação para modular luz à qual um organismo terá que ser exposto.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA

PARA CONTROLAR UMA CONDIÇÃO DEPENDENTE DE LUZ DE

UM ORGANISMO E MÉTODO DE DETERMINAR A CONFIGURAÇÃO DO SISTEMA". Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se ao campo de controle do crescimento de um organismo, ou de uma pluralidade de organismos, tal como particularmente uma ou mais plantas, por meio do controle de propriedades da luz a que um ou mais organismos estão expostos. Especificamente, a presente invenção é direcionada a um sistema de modulação para modular luz à qual um organismo terá que ser exposto, um método de determinar a configuração do sistema de modulação e uma plataforma de processamento relacionada, e um sistema para controlar uma condição dependente de luz de um organismo, o sistema que compreende o referido sistema de modulação e a referida plataforma de processamento. Antecedentes

[002] A agricultura e a pecuária modernas não podem ser pensadas sem pensar também em uma grande variedade de métodos e sistemas pelos quais a humanidade procura definir e controlar especificamente as condições específicas nas quais os respectivos organismos, tais como plantas, animais, fungos, são colocados influenciar o seu crescimento de forma a otimizar as suas taxas de crescimento ou as suas propriedades ou propriedades dos seus frutos ou brotos. Da mesma forma, na ciência e na medicina, o cultivo artificial de microrganismos, como bactérias, é normalmente realizado em condições bem definidas e controladas. Normalmente, essas condições controladas compreendem um ou mais fertilizantes, quantidade e composição de alimentos, produtos farmacêuticos, temperatura,

intensidade e propriedades espectrais da luz e umidade aos quais os organismos estão expostos.

[003] Especificamente em relação à luz como uma condição, métodos e sistemas que utilizam fontes de luz artificiais, meios de sombreamento ou materiais pelo menos parcialmente transparentes, como plástico ou folhas de metal ou vidro (por exemplo, em estufas), para ajustar ou variar a intensidade da luz aos quais os organismos cultivados são expostos são bem conhecidos.

[004] No entanto, permanece um desejo de aumentar ainda mais a eficácia do crescimento de organismos controlado por luz, particularmente a fim de atingir taxas de crescimento ainda melhores e/ou a capacidade de otimizar seletivamente propriedades particulares dos organismos cultivados ou seus frutos ou brotos. Sumário da Invenção

[005] Por conseguinte, é um objetivo da presente invenção fornecer sistemas e métodos para melhorar ainda mais a eficácia do crescimento controlado por luz de organismos.

[006] Uma solução para esse problema é proporcionada pelos ensinamentos das reivindicações independentes. Várias modalidades preferidas da presente invenção são proporcionadas pelos ensinamentos das reivindicações dependentes.

[007] Um primeiro aspecto da presente invenção é direcionado a um sistema de modulação para modular luz à qual um organismo (ou múltiplos organismos), preferivelmente uma planta, terá que ser exposto. O sistema compreende um arranjo de modulação de luz que compreende um ou mais dispositivos de modulação de luz sendo adaptados para modular, por meio de um respectivo material de modulação de luz, a luz a ser aplicada ao organismo. O arranjo de modulação de luz pode ser reconfigurado de modo que haja pelo menos duas configurações selecionáveis do arranjo de modulação de luz que causam uma modulação diferente da luz a ser aplicada ao organismo.

[008] Os termos "modulação de luz", "modulação de luz" e similar, como usado nesse documento, se refere ao ajuste artificial das propriedades espectrais da luz de entrada, tal como luz a partir de uma fonte de luz natural (em geral direta ou indireta (por exemplo, luz do sol refletida ou dispersada)) ou a partir de uma ou mais fontes de luz artificial às quais um material específico ("material de modulação de luz") é exposto. O ajuste das propriedades espectrais da luz de entrada é, desse modo, causado pelas propriedades intrínsecas desse material de modulação de luz de tal forma que o espectro de comprimento de onda resultante da luz ajustada de saída emitida ou refletida do material de modulação de luz compreende uma ou mais diferenças do espectro de comprimento de onda da luz que entra. Além disso, pelo menos uma dessas diferenças resulta do deslocamento do comprimento de onda (ou seja, pelo menos um componente do espectro resultante da luz ajustada de saída resulta de um deslocamento do comprimento de onda de um componente correspondente no espectro da luz que entra). Em particular, tal modulação de luz pode ser baseada na conversão para cima ou para baixo do comprimento de onda (deslocamento do comprimento de onda (especialmente deslocamento de Stokes ou Anti- Stokes, por exemplo, luminescência)), reflexão seletiva ou filtragem seletiva da luz que entra pelo material de modulação de luz. Consequentemente, uma mera modulação de intensidade (isto é, sem mudança de comprimento de onda) da luz que entra, por exemplo, por uma sombra clara ou semelhante, não deve ser considerada uma modulação de luz no sentido da presente invenção.

[009] Um material de modulação de luz pode particularmente compreender um ou mais modulação de luz pigmentos, corantes e/ou materiais luminescentes. O termo "pigmentos", como usado nesse documento, se refere a materiais que são insolúveis em uma solução aquosa e muda a cor da luz refletida ou transmitida como resultado da absorção e/ou reflexão seletivo de comprimento de onda. O termo "pigmentos" se refere particularmente a cada um de pigmentos inorgânicos, pigmentos orgânicos e pigmentos híbridos orgânicos- inorgânicos. O termo "corantes", tal como aqui utilizado, se refere a substâncias coloridas que são solúveis em uma solução aquosa e mudam a cor como resultado da absorção seletiva do comprimento de onda da irradiação. Particularmente, tal corante de modulação de luz pode ser um corante orgânico.

[0010] O espectro, pelo menos da luz que entra, pode compreender particularmente um ou mais componentes espectrais nas faixas ultravioleta (UV), visível (VIS) e/ou infravermelho próximo (NIR) do espectro eletromagnético. Aqui, os termos "UV", "VIS" e "NIR" se referem preferivelmente à radiação eletromagnética com um comprimento de onda na faixa de 100 nm a 389 nm para UV, de 390 nm a 700 nm para VIS e de 701 nm a 1000 nm.

[0011] Uma modulação de luz particular (primeira) é diferente de outra (segunda) modulação de luz, se seu efeito na mesma luz de entrada for diferente, de modo que os espectros de comprimento de onda resultantes da primeira e segunda modulações de luz diferem um do outro por mais de uma mera proporção, como um fator de norma ou amortecimento. Por exemplo, há uma diferença entre dois espectros, se eles tiverem (i) um ou mais componentes espectrais individuais não estando presentes no respectivo outro espectro, ou (ii) uma distribuição de intensidade diferente entre componentes espectrais compartilhados. Por conseguinte, as pelo menos duas configurações selecionáveis do arranjo de modulação de luz, cada uma faz com que uma respectiva modulação diferente da luz seja aplicada ao organismo e, portanto, um espectro de comprimento de onda diferente dessa luz.

[0012] O termo "organismo" ou "organismos", tal como aqui utilizado, se refere a um (respectivamente mais) de uma forma de vida multicelular, como uma planta, um animal (que pode ser particularmente um ser humano) e um fungo ou uma forma de vida unicelular, como um protista, bactéria e um archaeon. O termo "organismo" se refere a organismos procarióticos e organismos eucarióticos. Sempre que aqui é feita referência a um "organismo" no singular, isso significa implicitamente também se referir a vários organismos como uma alternativa. Por conseguinte, os sistemas e métodos descritos neste documento podem ser aplicados de forma semelhante em um determinado ponto no tempo a um organismo ou a vários organismos.

[0013] Quando o termo "compreendendo" é usado na presente descrição e reivindicações, ele não exclui outros elementos ou etapas. Quando um artigo indefinido ou definido é usado ao se referir a um substantivo no singular, por exemplo, "um" ou "uma", "o", isso inclui um plural desse substantivo, a menos que outra coisa seja especificamente declarada.

[0014] Os termos "primeiro", "segundo", "terceiro" e semelhantes na descrição e nas reivindicações, são usados para distinguir entre elementos semelhantes e não necessariamente para descrever uma ordem sequencial ou cronológica. Deve ser entendido que os termos assim utilizados são intercambiáveis em circunstâncias apropriadas e que as modalidades da invenção aqui descritas são capazes de operar em outras sequências que não as descritas ou ilustradas neste documento.

[0015] A presente invenção particularmente proporciona uma solução que pode ser reconfigurada para modular luz à qual um organismo (ou um conjunto de múltiplos organismos), preferivelmente uma planta, terá que ser exposto. Especificamente, a solução pode ser usada particularmente para conseguir um aumento de pelo menos um efeito de crescimento do(s) organismo(s) ao qual a luz modulada é aplicada. Especificamente, o efeito de crescimento aprimorado pode ser um efeito de crescimento aprimorado geral do(s) organismo(s) como um todo, ou pode ser um efeito de crescimento aprimorado seletivo, que se refere apenas ao aprimoramento de um ou mais efeitos de crescimento selecionados do(s) organismo(s)). Por exemplo, e sem limitação, o aprimoramento pode se relacionar seletivamente de modo predominante ou exclusivo ao crescimento do respectivo caule, folhas ou frutos de uma ou mais plantas.

[0016] No que se segue, modalidades preferidas do sistema de modulação são descritas, as quais podem ser arbitrariamente combinadas uma com a outra ou com outros aspectos da presente invenção, a não ser que a referida combinação seja explicitamente excluída ou tecnicamente impossível.

[0017] De acordo com algumas modalidades, em que o material de modulação de luz compreende pelo menos um material luminescente, preferivelmente fotoluminescente. Em particular, o material luminescente pode compreender ou consistir pelo menos de um fósforo. Especificamente, o referido fósforo pode ser selecionado a partir do grupo de materiais a seguir: AL2O3Cr3+ (rubi), Mg2TiO4:Mn4+(MTO), Y2MgTiO6:Mn4+ (YMT), Ca3Al4ZnO10 (CAZO).

[0018] O termo "fósforo", como usado nesse documento, se refere a um material fluorescente ou a um material inorgânico fosforescente que contém um ou mais centros emissores de luz. Os centros emissores de luz são formados por elementos ativadores tais como, por exemplo, átomos ou íons de elementos de metal de terras raras, por exemplo La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb e Lu, e/ou átomos ou íons de elementos de metal de transição, por exemplo Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Au e Zn, e/ou átomos ou íons de elementos de metal do grupo principal, por exemplo Na, Tl, Sn, Pb, Sb e Bi. Exemplos de fósforos adequados incluem fósforos à base de granada, silicato, ortossilicato, tiogalato, sulfeto, nitreto, oxinitreto à base de silício, nitridosilicato, silicato de nitridoalumínio, oxonitridosilicato, silicato de oxonitridoalumínio e sialon aditivado com terras raras. Fósforos dentro do significado do presente pedido são materiais que absorvem radiação eletromagnética de uma faixa de comprimento de onda específica, de preferência radiação eletromagnética azul e/ou ultravioleta (UV) e convertem a radiação eletromagnética absorvida em radiação eletromagnética tendo um comprimento de onda diferente ou mesmo faixa de comprimento de onda, de preferência luz visível (VIS), como luz violeta, azul, verde, amarela, laranja ou vermelha, ou a luz infravermelha próxima (NIR). Exemplos de materiais moduladores de luz, incluindo particularmente exemplos de fósforos, são fornecidos em particular em cada um de PCT/EP2018/07008 e PCT/EP2018/06999, cada um dos quais é incorporado aqui em sua totalidade por meio de referência.

[0019] O termo "luminescência", tal como aqui utilizado, se refere coletivamente a fluorescência e fosforescência. Por conseguinte, "luminescente" se refere coletivamente a "fluorescente" e "fosforescente". Os termos "fluorescência" ou "fluorescente", conforme usados neste documento, se referem a uma emissão de luz permitida por spin a partir de um estado singleto de multiplicidade de spin (2S + 1) = 1. Os termos "fosforescência" ou "fosforescência", tal como aqui utilizados, se referem a uma emissão de luz de proibição de spin de um estado tripleto ou estado de spin superior (por exemplo, quinteto) de multiplicidade de spin (2S + 1) ≥ 3, em que S é o momento angular de spin total (soma de todos os spins do elétron).

[0020] De acordo com algumas modalidades adicionais o material de modulação de luz pode compreender um ou mais polímeros, preferivelmente um ou mais polímeros orgânicos. A título de exemplo e sem limitação, os referidos um ou mais polímeros orgânicos podem ser selecionados a partir do grupo de materiais a seguir: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloreto de polivinila (PVC), polistirol (PS), politetrafluoretileno (PTFE), poli(metil metacrilato) (PMMA), poliacrilnitrila (PAN), poliacrilamida (PAA), poliamida (PA), aramida (poliaramida), (PPTA, Kevlar®, Twaron®), poli(m-fenileno tereftalamida) (PMPI, Nomex®, Teijinconex®), policetonas tais como polietercetona (PEK), tereftalato de polietileno (PET, PETE), policarbonato (PC), polietilenoglicol (PEG), poliuretano (PU), Kapton K e Kapton HN é poli (4,4'-oxidifenileno-piromelitimida), poli(organo) siloxano, e melamina- resina (MF).

[0021] Especificamente, de acordo com algumas modalidades, o material de modulação de luz pode compreender um material de matriz e um ou mais ou uma combinação, por exemplo, de uma mistura de dois ou mais do a seguir:

[0022] uma composição que compreende pelo menos um fósforo, em que o fósforo tem um comprimento de onda do pico de emissão de luz na faixa de menos do que 500 nm ou mais do que 600 nm;

[0023] uma composição que compreende pelo menos um fósforo tendo um comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 650 nm ou mais, preferivelmente na faixa a partir de 650 a 1500 nm, mais preferivelmente na faixa a partir de 650 a 1000 nm, ainda mais preferivelmente na faixa a partir de 650 a 800 nm, além disso, preferivelmente na faixa a partir de 650 a 750 nm, muito mais preferivelmente it é a partir de 660 nm a 730 nm, mais preferivelmente a partir de 670 nm a 710 nm;

[0024] pelo menos um fósforo tendo um comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 500 nm ou menos, preferivelmente na faixa a partir de 250 nm a 500 nm, mais preferivelmente na faixa a partir de 300 nm a 500 nm, ainda mais preferivelmente na faixa a partir de 350 nm a 500 nm, além disso,

preferivelmente na faixa a partir de 400 nm a 500 nm, muito mais preferivelmente na faixa a partir de 420 nm a 480 nm, mais preferivelmente na faixa a partir de 430 nm a 460 n;

[0025] pelo menos um fósforo tendo um primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 500 nm ou menos, e um segundo comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 650 nm ou mais, preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 250 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 1500 nm, mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 300 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 1000 nm, ainda mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 350 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 800 nm, além disso, preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 400 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 750 nm, muito mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 420 nm a 480 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 660 nm a 740 nm, mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 430 nm a 460 nm e o segundo comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 660 nm a 710 nm.

[0026] O termo "comprimento de onda de pico", como usado nesse documento, se refere a um comprimento de onda no qual um pico ocorre em um espectro de emissão ou de absorção. Especificamente, o termo pode se referir a um pico principal tendo a intensidade máxima e absorção, respectivamente, dentro do espectro e/ou um ou mais picos laterais, cada um tendo menor valor de intensidade e valor de absorção, respectivamente, do que o pico principal.

[0027] Em algumas modalidades, o arranjo de modulação de luz é configurado, por exemplo, por meio de uma configuração respectiva de pelo menos um dos um ou mais dispositivos de modulação de luz e seus um ou mais materiais de modulação de luz correspondentes, para modular de modo seletivo a intensidade de pelo menos um componente espectral da luz a ser aplicada ao organismo.

[0028] Os sistemas de modulação de luz usando qualquer um ou mais desses materiais de modulação de luz são particularmente eficazes para promover o crescimento de uma grande variedade de organismos diferentes, em particular incluindo uma ampla gama de plantas, como vegetais, ervas e flores. Exemplos específicos de plantas e materiais de modulação de luz adequados para aumentar seu crescimento, global ou seletivamente para certos aspectos de crescimento, serão discutidos abaixo em conexão com a Figura 8.

[0029] De acordo com algumas modalidades, o arranjo de modulação de luz compreende um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado que compreende: (i) um recipiente, por exemplo, um tubo pelo menos parcialmente transparente à luz ou uma pluralidade conectada dos referidos tubos, configurados para receber um preenchimento com uma composição que compreende pelo menos um material de modulação de luz, o recipiente sendo configurado para refletir, redirecionar, e/ou passar a luz de entrada a partir de uma ou mais fontes de luz e para modular a referida luz de entrada por meio da referida composição de modo que a luz de saída refletida, redirecionada e/ou passada a ser aplicada ao referido organismo é modulada em conformidade; e (ii) uma fonte de composição para fornecer uma ou mais diferentes composições para o recipiente, em que o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que a fonte de composição é adaptada para (ii-1) modificar pelo menos uma das uma ou mais composições proporcionadas com relação a pelo menos um parâmetro das mesmas que afeta o efeito de modulação de luz da composição, ou (ii-2) fornecer de modo seletivo uma ou mais das diferentes composições de acordo com uma configuração respectiva.

[0030] Em algumas variantes, o dispositivo de modulação de luz pode especificamente compreender uma pluralidade dos referidos recipientes e em conformidade, o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que a fonte de composição é adaptada para fornecer, de acordo com uma configuração respectiva do dispositivo de modulação de luz, uma primeira das diferentes composições para um primeiro dos recipientes e uma segunda, diferente das composições para um diferente dos recipientes (pode ser estendido de forma semelhante para outros recipientes e composições relacionadas) de modo que a configuração defina uma combinação específica de diferentes composições sendo aplicadas simultaneamente para a modulação de luz de entrada.

[0031] O parâmetro, referido acima, pode se referir particularmente a um tipo ou uma concentração do material de modulação de luz na composição, uma temperatura ou uma pressão da composição. A fonte de composição pode ser particularmente adaptada para fornecer a composição na forma de um fluido, como um líquido, gás, espuma, pó ou poeira, ou na forma de qualquer outra manifestação de material que permite a modificação seletiva do referido pelo menos um parâmetro da composição. Estas modalidades têm a vantagem de que a transição do arranjo de modulação de luz entre suas diferentes configurações pode ser facilmente afetada com alta flexibilidade, precisão, granularidade fina e velocidade de transição simplesmente controlando a fonte de composição para modificar o referido pelo menos um parâmetro da composição, por exemplo, o tipo e/ou a concentração do material de modulação de luz ou uma proporção de mistura de vários materiais de modulação de luz dentro da composição.

[0032] De acordo com algumas modalidades relacionadas, pelo menos uma porção do recipiente é uma estrutura predominantemente bidimensional, tal como uma placa, que compreende pelo menos uma câmara oca para receber as referidas uma ou mais composições. O termo "estrutura predominantemente bidimensional", como usado nesse documento, se refere a um corpo tridimensional a extensão do qual ao longo de cada uma de suas duas dimensões é maior, pelo menos por um fator de dois, do que a sua extensão ao longo da terceira dimensão. Sem limitação, (i) uma "placa", ou seja, uma fina (a extensão da placa em uma primeira e uma segunda dimensões juntas definindo seu plano é pelo menos duas vezes a sua espessura máxima (terceira dimensão)) e pelo menos uma peça substancialmente plana de material, ou (ii) um cilindro oco tendo uma parede com uma espessura máxima sendo menor em mais de um fator de dois do que a circunferência (primeira dimensão) e a distância entre os planos superior e inferior do cilindro (segunda dimensão), são cada um dos quais predominantemente estruturas bidimensionais no sentido da presente invenção. No entanto, tal estrutura pode ter variações na espessura ou irregularidades da superfície (por exemplo, uma curvatura, rugosidade ou forma de onda) em relação à sua terceira extensão espacial que são substancialmente menores em tamanho do que a extensão da estrutura ao longo de cada um de suas primeira e segunda dimensões espaciais principais. Estas modalidades podem ser particularmente utilizadas com vantagem para construir estufas ou alojamentos ou compartimentos para animais, em que as placas servem como elementos construtivos e de modulação de luz de tais estruturas.

[0033] Especificamente, o referido recipiente pode ser adicionalmente configurado como uma cobertura, um telhado (por exemplo, um telhado ondulado ou uma telha), uma parede ou um piso, ou um elemento para construir um dos anteriores, de um compartimento hospedeiro para hospedar o referido organismo ou pluralidade de organismos (como uma estufa, plantador ou estábulo). Em algumas variantes, o recipiente pode ser feito de um material que compreende ou consiste em policarbonato, que é um material particularmente robusto, de baixo peso e transparente à luz e, portanto, um material preferível para construir o recipiente ou as partes do mesmo.

[0034] De acordo com algumas modalidades relacionadas, a porção formada da placa do recipiente compreende duas ou mais câmaras ocas separadas, não conectadas, cada uma formando um canal para uma ou mais da pelo menos uma composição. Assim, é possível se alcançar diferentes configurações do arranjo de modulação de luz simplesmente por seletivamente atribuir e proporcionar diferentes composições, cada um a um subconjunto respectivo de um ou mais canais a partir do conjunto de todos os canais, cada composição compreendendo um respectivo material de modulação de luz ou concentração específica da mesma, e variar a seleção das referidas composições. Em conformidade, reconfigurar um referido sistema pode ser alcançado por meramente controlar o fluxo das composições através dos respectivos canais, por exemplo, por meio de válvulas controladas, chaves ou bombas. Por exemplo, no caso de três canais ch1, ch2, ch3, uma primeira configuração deve se relacionar a proporcionar a composição A ao canal ch1 e uma composição diferente B ao canal ch2, enquanto uma segunda, configuração diferente deve se relacionar a proporcionar a composição A ao canal ch1 e a composição C ao canal ch3. Se, de acordo com algumas variantes, cada composição é atribuída estritamente a um subconjunto específico (isto é, um ou mais, mas não todos) os canais, isso pode proporcionar a vantagem de evitar mistura não intencionada de diferentes composições quando se faz a transição do arranjo de modulação de luz entre as configurações. No entanto, em outras variantes, o número de canais pode ser diferente a partir do número de diferentes composições usadas e assim um canal pode ser usado para diferentes composições em tempos diferentes.

[0035] De acordo com modalidades adicionalmente relacionadas, a fonte de composição compreende dois ou mais tanques, por exemplo, cartuchos substituíveis, para o armazenamento de um número respectivo de diferentes composições. Além disso, a fonte de composição é adicionalmente configurada para realizar a referida modificação da composição fornecida seja por meio de fornecer de modo seletivo a composição a partir de um tanque diferente do que antes ou por seletivamente misturar as respectivas composições de pelo menos dois dos tanques e fornecer, por exemplo, bombear, a mistura resultante de diferentes composições para o recipiente. Além da seleção das composições a ser misturada, a mistura seletiva pode ser determinada adicionalmente por outros parâmetros de mistura, tal como uma relação (por exemplo, relação de volume ou relação de massa) ou uma respectiva concentração, por exemplo, de material de modulação de luz, dentro das composições sendo misturadas.

[0036] De acordo com modalidades adicionais, o arranjo de modulação de luz compreende pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado que compreende a superfície configurado para refletir, redirecionar e/ou seletivamente passar luz e desse modo modular a mesma por meio do material de modulação de luz, em que o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que o arranjo de modulação de luz como um todo ou o dispositivo de modulação de luz individualmente é capaz de transladar e/ou girar pelo menos uma porção da superfície. Desse modo, além de ser modulada, a luz de entrada pode ser efetivamente direcionada em direção aos organismos a serem expostos à luz. Em particular, isso é também possível em um modo de variação de tempo, por exemplo, se a fonte de luz é a luz do sol e assim a direção da luz de entrada varia durante o dia.

[0037] Especificamente, de acordo com uma modalidade relacionada, a referida superfície pode ser pelo menos parcialmente coberta por um revestimento que compreende o referido material de modulação de luz. Isso tem a vantagem de que as estruturas de não modulação de luz, tal como telhados ou paredes de estufas ou janelas de estábulos etc. podem ser retroativamente voltados para dentro dos dispositivos de modulação de luz simplesmente por meio de aplicação de um tal revestimento.

[0038] De acordo com algumas modalidades adicionalmente relacionadas, o referido pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado compreende um elemento de sombreamento que pode ser transladado e/ou girado que compreende a referida superfície. Isso permite uma combinação simultânea e ajustável de um efeito de sombreamento e um efeito de modulação de luz. Especificamente, em algumas variantes, o elemento de sombreamento pode compreender uma cortina ou persiana / veneziana, e pode ser parcialmente transparente e/ou pode refletir.

[0039] De acordo com algumas outras modalidades adicionais relacionadas, o referido pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado compreende um de ou uma combinação de pelo menos dois de um cartão, uma folha, um tecido, e uma rede formando pelo menos uma porção da referida superfície. Isso permite arranjos de modulação de luz de baixo custo e altamente variáveis. Por exemplo e sem limitação, o cartão, folha, tecido ou rede ou a referida combinação pode ser formada como um túnel ou domo, ou uma parte do mesmo, a ser posicionada, acima dos um ou mais organismos a serem expostos à luz de entrada, de modo que a luz de entrada precisa passar ou ser refletida ou redirecionada pelo túnel ou domo, respectivamente, a fim de alcançar o(s) organismo(s). Particularmente, quando um ou mais organismos estão posicionados abaixo do túnel ou domo, uma aplicação de dupla utilização eficiente (especialmente em termos de custo e espaço) é possível, onde o túnel ou o domo fornece ambos abrigo, por exemplo, do vento ou chuva, e o efeito de modulação de luz para o(s) organismo(s).

[0040] De acordo com algumas modalidades, pelo menos uma parte de pelo menos um dos pelo menos um dispositivo de modulação de luz é produzido a partir de um polímero, preferivelmente a partir de um polímero orgânico. Especificamente, o polímero pode ser selecionado a partir do grupo que consiste de: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloreto de polivinila (PVC), polistirol (PS), politetrafluoretileno (PTFE), poli(metil metacrilato) (PMMA), poliacrilnitrila (PAN), poliacrilamida (PAA), poliamida (PA), aramida (poliaramida), (PPTA, Kevlar®, Twaron®), poli(m-fenileno tereftalamida) (PMPI, Nomex®, Teijinconex®), policetonas tais como polietercetona (PEK), tereftalato de polietileno (PET, PETE), policarbonato (PC), polietilenoglicol (PEG), poliuretano (PU), Kapton K e Kapton HN é poli (4,4'-oxidifenileno-piromellitimida), poli(organo)siloxano, e resina melamina (MF).

[0041] De acordo com algumas modalidades adicionais, o arranjo de modulação de luz compreende pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado que compreende um aplicador para aplicar uma composição fluida que contém o referido material de modulação de luz a um ou mais dos referidos organismos, em que o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que pelo menos um parâmetro operacional do aplicador que tem um efeito em pelo menos uma ou de uma combinação de pelo menos dois de um tempo, uma quantidade, uma duração, uma concentração de material de modulação de luz, e um modo de aplicação da composição fluida pode ser modificada. Particularmente, as referidas modalidades permitem uma aplicação direta da composição que contém o referido material de modulação de luz para o(s) referido(s) organismo(s) que pode ser usada para aumentar o desejado efeito relacionado ao crescimento da modulação de luz. Além disso, por apenas seletivamente aplicar a composição a determinadas porções do(s) organismo(s) ou por seletivamente mudar o(s) parâmetro(s) operacional(s) de acordo com um desejado efeito de crescimento, um controle direcionado do processo de crescimento do(s) organismo(s) ou de partes selecionadas do mesmo ou das frutas dos mesmos ou dos brotos dos mesmos pode ser alcançado.

[0042] De acordo com algumas modalidades adicionais, o arranjo de modulação de luz é adaptado para ser reconfigurado automaticamente em resposta e de acordo com as informações de controle recebidas para fazer com que o arranjo de modulação de luz transita para uma configuração definida pelas informações de controle. Por exemplo, o arranjo de modulação de luz pode compreender um respectivo módulo de controle com uma interface homem-máquina, MMI, para permitir que um usuário selecione ou defina uma configuração desejada do arranjo de modulação de luz para gerar informações de controle, que são então executadas de modo automático por meio de reconfiguração automática do arranjo de modulação de luz de acordo com as informações de controle. Em vez disso, ou além disso, as informações de controle podem ser geradas por um arranjo de sensor. Por exemplo, o arranjo do sensor pode ser adaptado para detectar a direção da luz que entra e gerar informações de controle para controlar uma reconfiguração do arranjo de modulação de luz, de modo a alinhar o mesmo à direção da corrente detectada da luz que entra, por exemplo, luz solar, a fim de garantir uma exposição ideal contínua do(s) organismo(s) à luz modulada. Em ainda outra variante, que pode ser usada em vez de ou adicionalmente, a informação de controle é recebida de uma fonte de informação externa, por exemplo, um servidor na Internet ou outra entidade de controle remoto. Por exemplo, as informações de controle podem ser geradas remotamente, por exemplo, centralmente para uma pluralidade de diferentes arranjos de modulação de luz, com base em uma previsão do tempo e, em seguida, comunicada através de um link de dados, por exemplo, pela internet, para os vários arranjos de modulação de luz.

[0043] De acordo com algumas modalidades adicionais, o sistema de modulação compreende ainda uma fonte de luz artificial que compreende o referido material de modulação de luz de tal modo que pelo menos uma porção da luz artificial emitida a partir da fonte de luz artificial é modulada pelo material de modulação. Isso permite ainda outra implementação de uso duplo eficiente, porque a geração e a modulação de luz podem, assim, ser alcançadas por um mesmo dispositivo, ou seja, a fonte de luz. Especificamente, de acordo com algumas variantes, o material de modulação de luz pode estar presente em um respectivo filtro de luz aplicado à luz artificial, no material de um diodo emissor de luz (LED) ou LED orgânico (OLED), como um revestimento de uma lâmpada tendo o material de modulação de luz em um revestimento, ou em um material de lâmpada da tal lâmpada.

[0044] De acordo com algumas modalidades relacionadas, a referida fonte de luz artificial compreende pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois de: um LED, por exemplo, um OLED,

uma lâmpada de bulbo de luz incandescente, uma lâmpada de halogênio, uma lâmpada fluorescente, uma lâmpada de haleto de metal, uma lâmpada de enxofre, uma lâmpada de sódio, uma lâmpada de neon, uma lâmpada sem eletrodos. Preferivelmente, pelo menos um dos LEDs e/ou lâmpadas da fonte de luz artificial compreende ou é revestida com o referido material de modulação de luz.

[0045] De acordo com algumas modalidades adicionais, o sistema de modulação compreende ainda um sistema sensor configurado para medir pelo menos uma condição ambiental à qual o organismo é exposto e para emitir dados de sensor que representam um ou mais resultados de medição respectivos. Especificamente, de acordo com algumas variantes, os dados de sensor podem ser emitidos em uma interface homem-máquina, por exemplo, em uma tela, para informar um usuário e assim permitir uma decisão informada com relação à configuração do arranjo de modulação de luz. Em vez de ou além de, o sistema pode ser configurado para emitir dados de sensor por comunicar os mesmos a um local ou uma plataforma de processamento remota para processamento adicional, por exemplo, para fins analíticos, ou para fornecer em troca as referidas informações de controle, como discutido acima, definindo uma reconfiguração desejada do arranjo de modulação de luz.

[0046] De acordo com algumas modalidades relacionadas, os resultados de medição representados pelos dados de sensor se referem a pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois das condições ambientais a seguir às quais o organismo é exposto: uma temperatura, uma intensidade ou um espectro de uma radiação eletromagnética (por exemplo, luz na parte UV, VIS ou NIR do espectro), ou uma mudança de tal espectro em relação a um ponto de referência anterior no tempo ou período de tempo, umidade, umidade do solo, nutrição disponível no solo, pressão do ar, som, concentração de dióxido de carbono e/ou oxigênio, vento ou outros fluxos de ar, campos elétricos e/ou magnéticos, campo gravitacional, composição química do ambiente e/ou solo, nível de pH do solo, refletividade do solo, topografia do meio ambiente. Especificamente, a composição química do ambiente e/ou solo pode estar relacionada a um ou mais dos a seguir: toxinas, nutrientes, feromônios, indicadores metabólicos, como níveis de glicose e oxigênio, moléculas de sinal interno (como hormônios), neurotransmissores e citocinas. Em princípio, cada um dos fatores listados acima pode ter um efeito sobre o desenvolvimento, como o crescimento, de organismos, seus frutos e/ou descendentes e, portanto, a medição dos mesmos pode fornecer orientação valiosa para operar o sistema de modulação em conformidade.

[0047] De acordo com algumas modalidades adicionalmente relacionadas, os dados de sensor adicionalmente representam pelo menos um ou uma combinação de pelo menos duas das quantidades a seguir relativas a um estado, preferivelmente um estado de crescimento, do referido organismo e para emitir os resultados de medição correspondentes como parte dos dados de sensor: taxa de crescimento do organismo como um todo ou uma ou mais partes específicas do mesmo, uma quantidade de matéria orgânica, atividade biológica, biomassa, morfologia, cor do organismo ou uma ou mais partes específicas do mesmo, doenças, tipo e/ou nível dos patógenos presentes, e/ou, se a quantidade a ser medida se refere especificamente a uma ou mais plantas: tamanho da planta, tamanho da folha, tamanho do caule, tamanho ou estado de amadurecimento ou outra aparência ou propriedade de pelo menos uma fruta, um nível de fotossíntese realizada, o movimento de uma ou mais partes da planta, ocorrência de ervas daninhas, salinidade, área foliar, contagem, cor e/ou tamanho, cor da folha, Índice-N. Por conseguinte, o sistema de modulação de acordo com essas modalidades permite uma medição direta dos resultados da exposição do(s) organismo(s) à luz modulada e, portanto, uma entrada necessária para a construção de um circuito de regulação. Consequentemente, para a implementação de tal circuito de regulação, a configuração do sistema de modulação, ou seja, especificamente de seu arranjo de modulação de luz, é definida na dependência dos dados do sensor, ou seja, o estado do(s) organismo(s) ou de seu fruto ou prole resultante do tratamento com luz modulada de luz até o momento da medição.

[0048] De acordo com algumas outras modalidades adicionais relacionadas, os dados de sensor adicionalmente representam uma localização, tal como a geolocalização, relacionada à medição. Por exemplo e sem limitação, a referida localização pode se referir a uma localização do referido sistema sensor ou um sensor particular do mesmo, do referido sistema de modulação como um todo, o seu arranjo de modulação de luz ou de um ou mais dos seus dispositivos individuais de modulação de luz, ou do(s) organismo(s) sendo submetidos à medição. Marcar os dados de sensor com informação de localização desse modo tem a vantagem de que, por exemplo, mapas de dados podem ser criados, onde os resultados de medição são apresentados como uma função da respectiva localização (por exemplo, geolocalização, tal como GPS coordenadas e similar). Isso, por sua vez, permite níveis aprimorados de análise dos dados na dependência da localização e, consequentemente, um planejamento e controle aprimorados da configuração de uma pluralidade de sistemas de modulação na dependência de sua respectiva localização, produzindo melhores resultados para o desenvolvimento do(s) respectivo(s) organismo(s) tratados por esses sistemas de modulação.

[0049] De acordo com algumas modalidades adicionais, o sistema de modulação compreende ainda um sistema de montagem para a montagem de pelo menos um do referido arranjo de modulação de luz e/ou um sistema sensor para proporcionar os dados de sensor, ou uma ou mais porções de qualquer um dos dito acima, a uma ou mais estruturas de suporte, por exemplo, a um ou mais polos ou a um sistema de irrigação, ou uma máquina ou veículo agrícola. Essas modalidades permitem, assim, um posicionamento fixo ou móvel e, portanto, flexível do sistema de modulação ou das respectivas partes do mesmo.

[0050] De acordo com algumas modalidades adicionais, o sistema de modulação compreende ainda uma interface homem-máquina configurada para realizar uma ou mais das funções a seguir: (i) receber entradas do usuário, preferivelmente incluindo dados de cenário que definem um tipo respectivo do organismo e/ou pelo menos um efeito de crescimento a ser otimizado do referido organismo ou partes do mesmo; (ii) emitir informação de controle solicitando um usuário a iniciar um processo de transição para fazer uma transição a partir do arranjo de modulação de luz para uma configuração definida pela informação de controle; (iii) iniciar uma comunicação sobre um link de comunicação para um dispositivo de comunicação remota, por exemplo, um centro de suporte ao cliente, ou um servidor de dados. Especificamente, a entrada do usuário pode também se referir a entrada de controle proporcionada pelo usuário para reconfigurar o sistema de modulação, por exemplo, o seu arranjo de modulação de luz ou os tipos de medição a serem produzidos pelo sistema sensor. Além disso, a entrada do usuário pode estar relacionada a informações de compra para definir e solicitar uma compra ou outra transação com a finalidade de receber produtos ou serviços relacionados ao sistema de modulação de um fornecedor de tais produtos ou serviços, por exemplo, um fornecedor das referidas composições ou estruturas contendo um material modulador de luz, ou de peças sobressalentes para o sistema. As informações de controle podem compreender ainda resultados de medição do sistema sensor.

[0051] De acordo com algumas modalidades relacionadas, a interface homem-máquina é configurada para emitir a informação de controle, pelo menos em partes, na forma de informação de realidade aumentada (AR) para suportar um usuário humano para corretamente iniciar uma configuração não automática do arranjo de modulação de luz. Isso ajuda a evitar uma operação incorreta ou subótima do sistema de modulação devido a entradas incorretas do usuário ou uma falta ou desempenho subótimo de outras ações solicitadas a serem realizadas pelo usuário de acordo com as informações de controle de saída.

[0052] Um segundo aspecto da presente invenção é direcionado a um método de determinar a configuração do sistema de modulação do primeiro aspecto para modular luz à qual um organismo (ou múltiplos organismos), preferivelmente uma planta, terá que ser exposto. O método compreende: (i) receber informação de entrada que compreende dados, que podem particularmente ser dados de sensor, cujos dados representam pelo menos uma condição ambiental à qual o organismo é atualmente, foi anteriormente, ou terá que ser exposto; (ii) processar a informação de entrada para derivar a partir da mesma informação de controle que define uma configuração otimizada do arranjo de modulação de luz do referido sistema de modulação em dependência em dados de cenário que definem um tipo respectivo do organismo e/ou pelo menos um efeito de crescimento a ser otimizado do referido organismo; e (iii) emitir a informação de controle para iniciar ou solicitar um processo de transição para fazer uma transição a partir do arranjo de modulação de luz para uma configuração definida pela informação de controle. Os dados de cenário que definem um tipo do organismo e/ou o pelo menos um efeito de crescimento a ser otimizado do referido organismo (juntos referidos como "cenário") pode particularmente ser proporcionado por outro sistema ou por um usuário como outra entrada para o método.

[0053] O método do segundo aspecto assim tem a vantagem de que a informação de controle pode ser gerada em um modo automatizado para engatilhar uma transição do arranjo de modulação de luz para uma configuração definida pela informação de controle. As informações de controle, por sua vez, são geradas na dependência de pelo menos uma condição ambiental à qual o pelo menos um organismo está ou foi exposto e dos dados do cenário que indicam o tipo de organismo(s) e/ou o desejado e o efeito de crescimento a ser otimizado. Por conseguinte, a informação de controle e, assim, a seleção real de uma configuração correspondente do arranjo de modulação de luz pode ser especificamente adaptada tanto para a situação particular à qual o(s) organismo(s) selecionado(s) está ou foi exposto e o objetivo desejado.

[0054] Especificamente, em algumas modalidades, os dados de sensor podem ser gerados e enviados pelo próprio sistema de modulação (que então tem por si só um sistema de sensor respectivo), enquanto em outras variantes são gerados e fornecidos usando um sistema de sensor externo ao sistema de modulação em si. De acordo com algumas modalidades, os dados do cenário podem ser representados pelas informações de entrada. A derivação das informações de controle pode, em algumas modalidades, se referir especificamente à seleção de uma configuração particular do arranjo de modulação de luz do referido sistema de modulação a partir de um conjunto predefinido de múltiplas configurações disponíveis.

[0055] De acordo com algumas modalidades adicionais, os dados de cenário recebidos representam pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois dos efeitos de crescimento a serem otimizados a seguir do referido organismo: taxa de crescimento do organismo ou tamanho resultante, crescimento vegetativo, crescimento reprodutivo, alternar entre diferentes estados de crescimento (como vegetativo para reprodutivo), crescimento de planta harmonizado entre uma pluralidade dos referidos organismos, desenvolvimento de frutos, morfologia, genes de ativação e desativação. Especificamente, se o organismo for uma ou mais plantas, a lista acima compreende ainda: crescimento da raiz, desenvolvimento e estabelecimento de mudas, metabólitos secundários, crescimento de ervas daninhas e resistência a pragas.

[0056] De acordo com algumas modalidades adicionais, os dados que representam pelo menos uma condição ambiental compreende dados que representam pelo menos uma propriedade específica de um espectro da luz de entrada à qual o arranjo de modulação de luz terá que ser exposto para gerar a luz modulada à qual o organismo terá que ser exposto. Desse modo, a determinação de uma configuração ótima do arranjo de modulação de luz pode ser com base nas propriedades específicas da luz de entrada, de modo que uma interação ótima entre a luz que entra e o arranjo de modulação da luz pode ser selecionada em vista das propriedades desejadas da luz que sai e, assim, o efeito desejado no crescimento do organismo a ser exposto a ela. Isso pode ser usado se a luz solar direta ou indireta for usada como luz de entrada e se uma ou mais fontes de luz artificial forem usadas em vez ou além de.

[0057] De acordo com algumas modalidades adicionais, processar a informação de entrada para derivar a partir da mesma a informação de controle compreende definir a informação de controle como uma função do tempo e emitir a informação de controle compreende emitir a referida informação de controle como uma função do tempo. Isso é particularmente útil, se a informação de entrada é variante de tempo,

por exemplo, se a mesma compreende dados de variante de tempo que representam a referida pelo menos uma condição ambiental ou a referida pelo menos uma propriedade específica de um espectro da luz de entrada à qual o arranjo de modulação de luz terá que ser exposto para gerar a luz modulada à qual o organismo terá que ser exposto. Especificamente, se a luz do sol é usada como a luz de entrada, há obviamente uma dependência natural do tempo de sua disponibilidade, direção de chegada e até mesmo espectro, o último espectro devido a uma série de efeitos (por exemplo, filtragem e dispersão) da atmosfera terrestre no espectro que variam durante o dia. Por conseguinte, um uso ideal do arranjo de modulação de luz em vista do desejado um ou mais efeitos de crescimento pode envolver a reconfiguração do arranjo de modulação de luz uma ou mais vezes durante o dia em função do tempo.

[0058] De acordo com algumas modalidades adicionais, o método compreende ainda a aplicação de aprendizado de máquina para se autoadaptar ao longo do tempo a sua capacidade de processar informações de entrada recebidas para derivar das mesmas informações de controle correspondentes. Isto permite uma automatização do processo de adaptação que pode também proporcionar vantagens em termos de velocidade para a geração da informação de controlo e a reconfiguração real do arranjo de modulação de luz com base na mesma, por exemplo, capacidade em tempo real. Além disso, a aplicação de aprendizado de máquina para o propósito específico de derivar as informações de controle pode levar a uma maior qualidade de otimização dessas informações de controle no sentido de uma melhor aproximação das informações de controle "ideais" e, portanto, em última análise, um melhor sucesso de otimização em relação ao(s) desejado(s) resultados de crescimento do(s) organismo(s).

[0059] De acordo com algumas modalidades relacionadas, o método compreende ainda usar informação de entrada atual e/ou anteriormente recebida que inclui os respectivos dados de sensor que representam um ou mais respectivos resultados de medição atuais ou históricos para pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois efeitos de crescimento a serem otimizados do referido organismo como entrada de feedback para o processo de aprendizado de máquina. Este processo pode ser considerado uma forma de aprendizagem supervisionada (iterativa) e pode ser usado para atingir uma taxa de adaptação mais rápida e um nível de otimização mais elevado resultante dessa adaptação para os efeitos de crescimento desejados. Em algumas variantes, também as informações de controle previamente determinadas relacionadas são incluídas na entrada de feedback. De acordo com algumas outras modalidades relacionadas, o método compreende ainda armazenar as informações de entrada recebidas e/ou as informações de controle derivadas delas em um banco de dados para recuperação posterior e/ou uso como informações históricas.

[0060] De acordo com algumas outras modalidades relacionadas, o aprendizado de máquina aplicado envolve um ou mais ou uma combinação de pelo menos dois dos seguintes: uma rede neural artificial, um algoritmo genético, um controlador de lógica difusa, um algoritmo baseado em análise relacional Gray. Essas escolhas específicas representam uma seleção de métodos particularmente adequados para otimizar a determinação de uma configuração ótima do arranjo de modulação de luz para um cenário particular.

[0061] De acordo com algumas modalidades, o método compreende ainda a saída de dados de aplicativo que representam pelo menos um de ou uma combinação de pelo menos dois dos seguintes: (i) um grau, uma duração, uma quantidade ou um tipo de processamento que ocorreu em relação a um ou mais sistemas de modulação especificados de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção; (ii) pelo menos uma característica da informação de entrada relacionada para tal processamento. Em particular, isso permite determinar um valor de um indicador de uso que representa o processamento realmente ocorrido. O valor determinado deste indicador, por sua vez, pode servir particularmente como um fator para determinar um pagamento ou outra contraprestação devida relacionada ao processamento ocorrido, o que permite, assim, modelos de pagamento pague por uso, por exemplo, se o sistema de modulação ou partes do mesmo devem ser fornecidos em regime de localização ou serviços de manutenção relacionados devem ser fornecidos em uma base de uso.

[0062] Um terceiro aspecto da presente invenção é direcionado a um programa de computador sendo configurado para realizar o método do segundo aspecto. Especificamente, o programa de computador pode ser configurado para realizar o método de qualquer uma ou mais modalidades do segundo aspecto, como descritas nesse documento.

[0063] O programa de computador pode ser fornecido particularmente como um produto de programa de computador na forma de um meio de dados não transitórios no qual um ou mais programas para realizar o método são armazenados. De preferência, este é um suporte de dados, como um suporte óptico de dados (por exemplo, CD, DVD, etc.) ou um módulo de memória flash. Isto pode ser particularmente vantajoso se o produto de programa de computador for negociável como tal ou pode ser usado pelo usuário do controlador de memória ou do próprio sistema de memória para programação do mesmo. Em outra implementação, o produto de programa de computador é fornecido como um arquivo em uma unidade de processamento de dados, em particular em um servidor, e pode ser baixado por meio de uma conexão de dados, por exemplo, a Internet ou uma conexão de dados dedicada, como uma rede proprietária ou local.

[0064] Um quarto aspecto da presente invenção é direcionado a uma plataforma de processamento configurada para realizar o método do segundo aspecto. Especificamente, a plataforma de processamento pode ser configurada para realizar o método de qualquer uma ou mais modalidades do segundo aspecto, como descrito nesse documento. Especificamente, em algumas variantes, a configuração acima da plataforma de processamento pode ser implementada, pelo menos em partes, por meio de um programa de computador de acordo com o terceiro aspecto. A plataforma de processamento pode particularmente ser implementada como uma plataforma de computação central, tal como um servidor, que serve a múltiplos sistemas de modulação de luz em diferentes localizações, por exemplo, em diferentes fazendas. Dito de modo diferente, a mesma pode também ser implementada como uma plataforma de computação local ou móvel, por exemplo, um smartphone ou outro local (ou computador móvel), que especificamente serve um ou mais sistemas de modulação de luz específicos ou sistemas gerais para controlar uma condição dependente de luz de um organismo (cf. quinto aspecto descrito abaixo), respectivamente, em uma determinada localização, por exemplo, em uma fazenda específica.

[0065] Um quinto aspecto da presente invenção é direcionado a um sistema para controlar uma condição dependente de luz de um organismo (ou múltiplos organismos), preferivelmente de uma planta. O sistema compreende um sistema de modulação do primeiro aspecto e a plataforma de processamento do quarto aspecto. O sistema de modulação é configurado para emitir a referida informação de entrada, e a plataforma de processamento é configurada para realizar o método do segundo aspecto para receber e processar a referida informação de entrada e para emitir a informação de controle resultante. O sistema de modulação é adicionalmente configurado para receber a referida informação de controle resultante para (i) iniciar automaticamente ou (ii) solicitar um usuário, por exemplo, via uma interface homem-máquina, tal como uma tela, gerador de voz, ou outro gerador de sinal, a iniciar um processo de transição para fazer uma transição a partir do arranjo de modulação de luz para uma configuração definida pela informação de controle.

[0066] Ademais, um sexto aspecto da presente invenção é direcionado a um uso do sistema de modulação do primeiro aspecto, o método do segundo aspecto, o programa de computador do terceiro aspecto, a plataforma de processamento do quarto aspecto, ou o sistema do quinto aspecto para um ou mais do a seguir: agricultura, cultivo de algas, bactérias, de preferência bactérias fotossintéticas, plânctons, de preferência foto plânctons. A menos que explicitamente declarado de outra forma, uma referência a um aspecto específico da presente invenção também é aplicável a qualquer modalidade relacionada desse aspecto, tal como, em particular, uma ou mais das modalidades relacionadas específicas descritas nesse documento.

[0067] Em conformidade, as vantagens descritas acima com relação ao primeiro e ao segundo aspectos de modo similar se aplicam aos aspectos adicionais da presente invenção que se referem aos mesmos. Breve Descrição dos Desenhos

[0068] Outras vantagens, características e aplicações da presente invenção são fornecidas na descrição detalhada a seguir e nas figuras em anexo, em que:

[0069] A Figura 1 ilustra de modo esquemático um exemplo de sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo de acordo com um primeiro exemplo de modalidade da presente invenção, o sistema compreendendo um sistema de modulação tendo duas folhas, cada uma revestida com um diferente material de modulação de luz, em que as folhas podem ser seletivamente aplicadas a luz à qual um organismo é exposto;

[0070] A Figura 2 ilustra de modo esquemático outro exemplo de sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo de acordo com um segundo exemplo de modalidade da presente invenção, o sistema compreende um sistema de modulação em que duas fontes de luz artificial são seletivamente usadas para emitir luz à qual um organismo é exposto e cada uma das fontes de luz tem um revestimento produzido de um respectivo diferente material de modulação de luz;

[0071] A Figura 3 ilustra de modo esquemático ainda outro exemplo de sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo de acordo com um terceiro exemplo de modalidade da presente invenção, o sistema compreendendo um sistema de modulação em que diferentes fluidos, cada um compreendendo um diferente material de modulação de luz e sendo proporcionado a uma câmara oca de um recipiente transparente à luz, são seletivamente aplicados a luz à qual um organismo é exposto;

[0072] A Figura 4 ilustra de modo esquemático vários diferentes exemplos de variantes de um recipiente formando parte do sistema de modulação de acordo com a modalidade da Figura 3;

[0073] A Figura 5 ilustra de modo esquemático ainda outro exemplo de sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo de acordo com um quarto exemplo de modalidade da presente invenção, o sistema compreendendo um sistema de modulação em que diferentes fluidos, cada um compreendendo um diferente material de modulação de luz, são seletivamente aplicados à superfície de um organismo;

[0074] As Figuras 6A-6D ilustram de modo esquemático diferentes espectros de luz que entra e que sai para quatro exemplos de fósforos de modulação de luz, que podem ser usados como materiais de modulação de luz de acordo com modalidades preferidas da presente invenção;

[0075] A Figura 7 mostra um gráfico de fluxo ilustrando um exemplo de método de determinar a configuração de um sistema de modulação de acordo com a presente invenção, por exemplo, e sem limitação de um sistema de modulação de qualquer uma das modalidades ilustradas nas Figuras 1 a 5;

[0076] A Figura 8 mostra uma tabela ilustrando combinações preferidas de tipos de organismos selecionados, que podem ser tratados com o sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo da presente invenção com o objetivo de alcançar um ou mais efeitos de crescimento aumentados, com materiais de modulação de luz preferidos a serem usados para o tratamento dos tais respectivos organismos; e

[0077] A Figura 9 mostra um gráfico de fluxo ilustrando um exemplo de método de determinar um material de modulação de luz adequado a ser usado em um sistema de modulação de luz de acordo com a presente invenção, por exemplo, de acordo com qualquer uma das Figuras 1 a 5.

[0078] Nas Figuras, sinais de referência idênticos são usados para os mesmos elementos ou elementos mutuamente correspondentes dos sistemas descritos nesse documento. Descrição Detalhada das Modalidades

[0079] Com referência à Figura 1, um exemplo de sistema 100 para controlar uma condição dependente de luz de um organismo O, tal como uma planta, compreende um sistema de modulação 1 e uma plataforma de processamento 14, que pode ser, por exemplo, uma plataforma de computação, mesmo uma plataforma de computação distribuída, que é externa a partir do sistema de modulação 1 e conectada ao mesmo por um link de comunicação 15, tal como – sem limitação – a Internet. A função da plataforma de processamento 14 será descrita abaixo em detalhes em conexão com as Figuras 7 e 9.

[0080] O sistema de modulação 1 compreende um arranjo de modulação de luz 2 que compreende (como exemplo e sem limitação) dois dispositivos de modulação de luz 3 e 4. Cada um dos referidos dispositivos de modulação de luz 3 e 4 é adaptado para modular luz por meio de um respectivo material de modulação de luz, por exemplo, um fósforo adequado. Esse material de modulação de luz é proporcionado como uma respectiva superfície de modulação de luz na forma de um revestimento 3b ou 4b, respectivamente, sendo proporcionado em uma respectiva folha de veículo transparente à luz 3a ou 3b, respectivamente. Cada um dos referidos dispositivos de modulação de luz 3 e 4 é projetado de modo que quando a luz de entrada 9 cai na sua respectiva superfície de modulação de luz/revestimento 3a ou 3b, respectivamente, a luz de entrada 9 é passada através do dispositivo de modulação de luz e desse modo modulada, que inclui por meio de desvio do comprimento de onda, resultando em que a luz de saída 10 tem um espectro eletromagnético sendo diferente a partir daquele da luz de entrada 9. A luz de entrada pode particularmente ser proporcionada ou por uma fonte de luz artificial 5 formando parte do sistema de modulação 1 ou por luz do sol direta ou indireta, ou ambos juntos. A fonte de luz artificial opcional 5, que é controlada pelo dispositivo controlador 6 sobre um respectivo link de comunicação 7, pode especificamente compreender pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois de um LED, por exemplo, um OLED, uma lâmpada de bulbo de luz incandescente, uma lâmpada de halogênio, uma lâmpada fluorescente, uma lâmpada de haleto de metal,

uma lâmpada de enxofre, uma lâmpada de sódio, uma lâmpada de neon, uma lâmpada sem eletrodos.

[0081] O arranjo de modulação de luz 2 pode ser reconfigurado ao receber um sinal de configuração respectiva sobre um link de comunicação 8, que pode particularmente ser um link sem fio, a partir de um dispositivo controlador 6 também formando parte do sistema de modulação 1. Além disso, o arranjo de modulação de luz 2 tem um alojamento 2a que compreende duas fendas, cada uma para receber um dos dispositivos de modulação de luz 3 ou 4, respectivamente. Cada um dos dispositivos de modulação de luz 3 e 4 é móvel de tal forma de translação para dentro e para fora da respectiva ranhura que pode, assim, se mover para dentro ou para fora, respectivamente, do caminho de luz da fonte de luz 5 direcionado para o organismo O. Assim o arranjo de modulação de luz 2 está adaptado para mover cada um dos dispositivos de modulação de luz 3 e 4, respectivamente, para dentro ou para fora da respectiva ranhura, dependendo do sinal de configuração que recebe do dispositivo controlador 6. Particularmente, cada um dos dispositivos de modulação de luz pode ser movido seletivamente para dentro ou para fora da sua ranhura ou ambos juntos podem ser movidos para dentro ou para fora. Assim, as configurações que podem ser alcançadas compreendem: (a) dispositivo de modulação 3 para dentro, dispositivo de modulação 4 para fora; (b) dispositivo de modulação 3 para fora, dispositivo de modulação 3 para dentro; (c) ambos os dispositivos de modulação 3, 4 para dentro; e (d) ambos os dispositivos de modulação 3, 4 para fora.

[0082] O arranjo de modulação de luz 2 está espacialmente disposto em relação à fonte de luz 5 e ao organismo O de modo que quando o respectivo dispositivo de modulação de luz 3 ou 4 se move para fora de sua respectiva fenda, ele é movido para o caminho de luz da fonte de luz 5 em direção ao organismo O de modo que a luz de entrada 9 da fonte de luz 5 caia no respectivo dispositivo de modulação 3 e/ou 4 antes de atingir o organismo O como luz de saída 10 após passar através do(s) respectivo(s) dispositivo(s) de modulação 3 e/ou 4.

[0083] O sistema de modulação 1 pode compreender aindar um sistema sensor 11 configurado para medir, por exemplo, por meio de uma ou mais sondas de sensor 13, pelo menos uma condição ambiental à qual o organismo O é exposto, e para emitir dados de sensor que representam um ou mais resultados de medição respectivos. O sistema sensor pode particularmente medir pelo menos um ou uma combinação de pelo menos duas das condições ambientais a seguir às quais o organismo O é exposto: temperatura, intensidade ou espectro de radiação eletromagnética ou uma mudança de tal espectro em relação a um ponto de referência anterior no tempo ou estrutura de tempo, umidade, umidade do solo, nutrição disponível no solo, pressão do ar, som, concentração de dióxido de carbono e/ou oxigênio, vento ou outros fluxos de ar, elétricos e/ou campos magnéticos, campo gravitacional, composição química do ambiente e/ou solo, nível de pH do solo, refletividade do solo, topografia do ambiente.

[0084] Os dados de sensor podem adicionalmente representar pelo menos um ou uma combinação de pelo menos duas das quantidades a seguir relativas a um estado, preferivelmente um estado de crescimento, do referido organismo e para emitir os resultados de medição correspondentes como parte dos dados de sensor: taxa de crescimento do organismo como um todo ou uma ou mais partes específicas do mesmo, uma quantidade de matéria orgânica, atividade biológica, biomassa, morfologia, cor do organismo ou uma ou mais partes específicas do mesmo, doenças, tipo e/ou nível dos patógenos presentes, e/ou, se a quantidade a ser medida se refere especificamente a uma ou mais plantas: tamanho da planta, tamanho da folha, tamanho do caule, tamanho ou estado de amadurecimento ou outra aparência ou propriedade de pelo menos uma fruta, um nível de fotossíntese realizada, o movimento de uma ou mais partes da planta, ocorrência de ervas daninhas, salinidade, área foliar, contagem, cor e/ou tamanho, cor da folha, Índice-N.

[0085] Além disso, o sistema de sensor 11 pode compreender uma função de determinação de localização ou módulo 11b, por exemplo, para determinação de localização com base em satélite usando um sistema de determinação de localização global, como GPS, GALILEO, GLONASS etc., e pode, assim, ter uma antena correspondente 11c. O sistema de sensor 11 é conectado ao dispositivo controlador 6 por meio de um link de comunicação 12, que pode ser particularmente uma linha com fio ou um link sem fio (por exemplo, com base em WLAN), a fim de ser capaz de fornecer dados de sensor para o dispositivo controlador 6 e opcionalmente, também recebe informações de controle, como comandos de controle, na direção oposta. O dispositivo controlador 6 compreende ainda uma interface homem-máquina 6a projetada de modo a permitir a comunicação de informações a um usuário humano e receber entradas do usuário, por exemplo, entradas que definem o tipo de organismo, um efeito de crescimento desejado, especificações relacionadas à localização, tais como, por exemplo, a orientação geográfica da estufa em que o organismo está localizado, ou outras informações. A informação comunicada pela interface homem-máquina 6e ao usuário pode compreender particularmente instruções para operar o sistema de modulação 1 ou outro equipamento que tenha um efeito sobre o crescimento do organismo, como aquecimento, sombreamento, etc.

[0086] Opcionalmente, um ou mais, senão todos, os componentes do sistema de modulação 1 ou do sistema de modulação 1 como um todo, podem ser fornecidos com uma ou mais estruturas de montagem para montar o respectivo um ou mais componentes ou o sistema de modulação 1 como um todo para uma estrutura de suporte, que pode ser ou fazer parte de uma estrutura de irrigação ou de um veículo. Desta forma, o(s) respectivo(s) componente(s) ou sistema podem ser facilmente fixados a uma respectiva estrutura de suporte existente e, no caso do veículo, podem ser móveis em relação ao organismo O ou à pluralidade de organismos a serem tratados por meio do sistema de modulação 1, particularmente por seu arranjo de modulação de luz 2. A título de exemplo, e sem limitação, o arranjo de modulação de luz 2 pode compreender uma estrutura de suporte 2b e o sistema de sensor 11 pode compreender uma respectiva estrutura de suporte 11a fornecida em sua respectiva superfície externa.

[0087] A fim de demonstrar o impacto da modulação da luz no crescimento do organismo O, um ou mais organismos de referência OR do mesmo tipo que o organismo O podem ser tratados exatamente da mesma forma que o organismo O, porém com a exceção de que OR não é exposto à luz modulada fornecida pelo arranjo de modulação de luz 2 do sistema de modulação de luz 1.

[0088] Com referência à Figura 2, que mostra um sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo O de acordo com um exemplo da segunda modalidade 200 da presente invenção, o sistema e a sua função são similares àquela do sistema da Figura 1, no entanto com a exceção do diferente arranjo de modulação de luz 2, que será agora descrito em mais detalhes.

[0089] De acordo com essa modalidade, o arranjo de modulação de luz 2 compreende uma pluralidade de fontes de luz artificial 5 que serve como dispositivos de modulação de luz. No presente exemplo ilustrativo, o arranjo de modulação de luz 2 compreende duas fontes de luz artificial 5a e 5b. Cada uma das duas fontes de luz 5a e 5b, cada uma das quais pode ser, por exemplo, um diodo emissor de luz (LED) ou mesmo uma clássica lâmpada incandescente, tem um respectivo revestimento 30a ou 30b produzido de um respectivo material de modulação de luz de modo que pelo menos alguma luz emitida a partir da respectiva fonte de luz 5a ou 5b passa através do respectivo revestimento 30a ou 30b e é desse modo modulada. Os materiais de modulação de luz das duas fontes de luz são diferentes de tal modo que mesmo quando as fontes de luz em si são do mesmo tipo, a luz de saída 10a da fonte de luz 5a difere em suas propriedades espectrais a partir da luz de saída 10b de fonte de luz 5b.

[0090] O arranjo de modulação de luz 2 é conectado ao dispositivo controlador 6 por meio de uma ligação de comunicação 8, que serve ao mesmo tempo como ligação de comunicação para as fontes de luz artificiais individuais 5a e 5b. Por exemplo, esta ligação de comunicação 8 pode ser implementada por meio de um barramento e as fontes de luz artificiais 5a e 5b podem, então, ter uma conexão correspondente e unidades de controle (não desenhadas) para permitir a conexão da respectiva fonte de luz 5a, 5b ao barramento. O dispositivo controlador 6 é configurado para ativar e/ou desativar de modo seletivo as fontes de luz 5a, 5b por meio de um respectivo sinal de controle enviado através do link de comunicação 7, 8. Particularmente, isso permite quatro configurações diferentes na forma de diferentes estados de ativação, a saber: (a) fonte de luz 5a ligada, fonte de luz 5b desligada; (b) fonte de luz 5a desligada, fonte de luz 5b ligada; (c) ambas as fontes de luz 5a, 5b ligadas; (d) ambas as fontes de luz 5a, 5b desligadas. Desta forma, o arranjo de modulação de luz 2 pode ser reconfigurado através do dispositivo controlador 6.

[0091] Com referência à Figura 3, que mostra um sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo O de acordo com um exemplo de terceira modalidade 300 da presente invenção, o sistema e a sua função são mais uma vez similares àquela dos sistemas da Figura 1 e da Figura 2, no entanto com a exceção de ainda um diferente arranjo de modulação de luz 2, que será agora descrito em mais detalhes.

[0092] O arranjo de modulação de luz 2 compreende um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado compreendendo um recipiente 40 tendo um canal oco 40a para receber um fluido que compreende material de modulação de luz, por exemplo, um líquido contendo partículas moduladoras de luz. O recipiente 40 é transparente ou pelo menos semitransparente à luz da fonte de luz 5, de modo que a luz pode passar através do recipiente 40 e do fluido de modulação de luz em seu canal 40a para transformar a luz de entrada 9 em luz de saída modulada 10, ao qual o organismo está sendo exposto.

[0093] Além disso, o arranjo de modulação de luz 2 compreende uma fonte de composição para fornecer uma ou mais diferentes composições que compreendem pelo menos um material de modulação de luz para o canal 40a do recipiente 40. A fonte de composição, por sua vez, compreende uma bomba 20a e um conjunto de tanques 20b, 20c, 20 d e 20e para conter um tipo respectivo de fluido de modulação de luz. Particularmente, os tanques 20b, 20c, 20d podem cada um servir para armazenar um diferente tipo de fluido de modulação de luz, por exemplo, uma composição fluida que compreende rubi que contém no tanque 20b, uma composição fluida adicional que compreende MTO no tanque 20c, e a ainda composição fluida adicional que compreende YMT no tanque 20d. A bomba 20a é configurada para bombear de modo seletivo uma respectiva composição fluida a partir de um tanque selecionado dos tanques 20b, 20c, 20d dentro do canal 40a do recipiente 40. Além disso, pode ser configurado para bombear uma mistura selecionada de pelo menos duas das composições de fluido através dos respectivos tubos a partir dos respectivos tanques 20b, 20c,

20d para dentro do canal 40a. Para esse efeito, a bomba 20a pode compreender um conjunto de uma ou mais válvulas (não puxadas). Desta forma, a propriedade de modulação de luz do arranjo de modulação de luz 2 pode ser configurada de modo seletivo sob o controle do dispositivo controlador 6, que é adaptado para comunicar a informação de controle correspondente, por exemplo, comandos de configuração, através do link de comunicação 8 para o arranjo de modulação de luz 2, modificando seletivamente o enchimento do canal 40a com uma ou mais das composições de modulação de luz dos tanques 20b, 20c, 20d e, opcionalmente, também de um outro tanque 20e. Especificamente, o tanque adicional 20e pode ser usado como um tanque de resíduos para coletar fluido que retorna do recipiente 40, isto é, seu canal 40a, ou como um tanque de armazenamento adicional para ainda outra composição de fluido de modulação de luz, por exemplo, uma composição compreendendo CAZO como um material de modulação de luz.

[0094] Particularmente, o recipiente 40 pode ser ainda configurado como uma tampa, um telhado (por exemplo, um telhado ondulado ou uma telha), uma parede ou um piso, ou um elemento para construir um dos anteriores, de um compartimento hospedeiro para hospedar dito organismo (como uma estufa, um plantador ou um estábulo). Em algumas variantes, o recipiente pode ser feito de um material que compreende ou consiste em policarbonato, que é um material particularmente robusto, de baixo peso e transparente à luz e, portanto, um material preferível para construir o recipiente ou as partes do mesmo.

[0095] Com referência às Figuras 4A e 4B, canal 40a do recipiente 40 pode particularmente ser configurado como um conjunto de canais individuais (conforme a Figura 4A) ou como um único canal, que pode particularmente ser enrolado através do corpo de recipiente 40 (cf. a

Figura 4B) de modo a otimizar a cobertura espacial do efeito de modulação de luz geral do recipiente. Embora a modalidade de acordo com a Figura 4A tenha a vantagem de que diferentes composições de fluido a partir de diferentes tanques possam ser guiadas separadamente e sem misturar entre si através do recipiente 40, a modalidade de acordo com a Figura 4B permite misturar as referidas diferentes composições, que podem ser particularmente usadas para alcançar uma homogeneidade espectral ainda maior através da luz de saída 10 em comparação com a solução da Figura 4A.

[0096] Com referência à Figura 5, que mostra um sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo O de acordo com um exemplo da quarta modalidade 400 da presente invenção, o sistema e a sua função são mais uma vez similares àquelas dos sistemas das Figuras 1 a 4, no entanto com a exceção de ainda um diferente arranjo adicional de modulação de luz 2, que será agora descrito em mais detalhes.

[0097] O sistema de acordo com esta quarta modalidade 400 pode ser particularmente considerado uma modificação do sistema 300 ilustrado na Figura 3, em que em vez do recipiente 40, um aplicador 50 é fornecido para aplicar diretamente a uma ou mais composições fluidas de modulação de luz selecionadas para o organismo O. Particularmente, a composição fluida pode ser aplicada seletivamente a diferentes partes do organismo O. Por exemplo, se o organismo O for uma planta, a composição fluida pode ser aplicada seletivamente no caule, nas folhas ou agulhas, no solo, nas flores, os frutos ou outras partes da planta, conforme aplicável e desejado. Isto pode ser particularmente útil, se o aumento não apenas de um crescimento geral do organismo O, mas sim o aumento de um ou mais aspectos de crescimento individuais, por exemplo, o crescimento da folha ou do fruto, for desejado. Caso contrário, o sistema 400 e sua função são semelhantes ao sistema 300 e sua função, respectivamente.

[0098] Além disso, um sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo O de acordo com a presente invenção pode compreender dois ou mais arranjos de modulação de luz 2 de acordo com diferentes modalidades, em particular como descrito acima em conexão com exemplos de sistemas 100 a 400. Por exemplo, e sem limitação, os arranjos de modulação de luz do sistema 200 e do sistema 300 ou particularmente 400 podem ser combinados, particularmente seja em paralelo, de modo que ou um dos arranjos de modulação de luz pode ser selecionado para aplicar luz a um organismo O particular, ou cumulativamente, de modo que a luz à qual o organismo O está sendo expostos é modulada por dois ou mais dos referidos diferentes arranjos de modulação de luz 2 de modo a alcançar um efeito de modulação de luz combinado.

[0099] Com referência às Figuras 6A-6D, diferentes materiais de modulação de luz, que ilustram diferentes espectros de luz que entra e que sai, podem ser usados de acordo com modalidades preferidas da presente invenção e especificamente com cada dos sistemas descritos nesse documento, que inclui em particular sistemas 100 a 400. Especificamente, As Figuras 6A-6D mostram os respectivos espectros de intensidade (cada normalizado a um valor de máxima intensidade de 1) da luz de entrada 9 (linha pontilhada) e luz de saída 10 (linha sólida) para quatro exemplos de fósforos de modulação de luz, ou seja, AL2O3Cr3+ (rubi, Figura 6A), Mg2TiO4:Mn4+ (MTO, Figura 6B), Y2MgTiO6:Mn4+ (YMT, Figura 6C), e Ca3Al4ZnO10 (CAZO, Figura 6D). Especificamente, na Figura 6D os espectros de emissão relativos aos dois diferentes comprimentos de onda de excitação 320 nm e 460 nm, respectivamente, são desenhados individualmente para o fim de também ilustrar a dependência no comprimento de onda de excitação.

Todos os quatro dos referidos materiais de modulação de luz mostram um desvio de Stokes, isto é, um desvio a partir dos comprimentos de onda mais curtos de entrada para os comprimentos de onda mais longos de saída, o último sendo focado particularmente em uma faixa de comprimento de onda mais estreita na vizinhança de 700 nm.

[00100] Com referência à Figura 7, um exemplo de método 500 de determinar a configuração de um sistema de modulação de acordo com a presente invenção, por exemplo, de acordo com qualquer uma das Figuras 1 a 5 (sendo referido aqui daqui em diante), compreende receber 510 informação de entrada que compreende dados de sensor que representam pelo menos uma condição ambiental atual à qual o organismo O está atualmente sendo exposto (dados de sensor atuais) e dados de cenário que definem o tipo do organismo O (por exemplo, "planta de morango") e pelo menos um efeito de crescimento a ser otimizado do referido organismo O. O método compreende ainda processar 520 a informação de entrada por usar um processo com base em aprendizado de máquina para derivar a partir da mesma informação de controle para controlar o arranjo de modulação de luz 2 do sistema de modulação 1.

[00101] O processamento 520 pode particularmente ser realizado pelo dispositivo controlador 6 do sistema de modulação 1 ou em vez disso pela plataforma de processamento externa 14. Tipicamente, as outras etapas do processo do método 500 serão realizadas pelo dispositivo controlador 600, embora outras configurações sejam possíveis também. Em particular, o processamento 520 pode envolver a procura de dados de configuração predefinidos em um banco de dados, como uma tabela de consulta, usando as informações de entrada como parâmetro(s) de pesquisa e recuperação de informações de configuração que definem uma configuração particular do arranjo de modulação de luz 2 do sistema de modulação 1 por sua vez. O conteúdo da base de dados, por exemplo, a tabela de consulta, ou o próprio processo de recuperação de dados, ou ambos, podem ser dinâmicos de tal forma, que são regularmente ou continuamente redefinidos com base nos resultados de um processo de atualização com base em aprendizado de máquina, que pode ser particularmente um processo de aprendizado supervisionado usando dados históricos do sensor de medições anteriores ou iterações como entrada que representa informações de supervisão.

[00102] O método 500 compreende ainda emitir 530 a informação de controle derivada para o arranjo de modulação de luz 2, de modo a configurar a mesma em conformidade. Além disso, os dados do aplicativo podem ser produzidos, o que representa pelo menos um de ou uma combinação de pelo menos dois dos a seguir: (i) um grau, uma duração, uma quantidade ou um tipo de processamento que ocorreu em relação ao método 500, por exemplo, especificamente em relação ao processamento 520; (ii) pelo menos uma característica da informação de entrada relacionada para tal processamento, por exemplo, o tipo de organismo O, ou o efeito de crescimento desejado, ou ambos. As informações do aplicativo podem ser usadas particularmente para determinar a indicação de uso para o método 500, que pode, por exemplo, ser usado para determinar com base no mesmo uma taxa a ser paga por um respectivo usuário.

[00103] Ademais, o método 500 compreende armazenar os dados de cenário, os dados de sensor e/ou a informação de controle derivada, pelo menos em partes, em um armazenamento de dados, que pode particularmente ser implementado como um armazenamento dentro de dispositivo controlador 6 ou como um armazenamento sendo externo, mas atribuído ao mesmo. Armazenar os dados não só fornece a vantagem de disponibilizar essas informações armazenadas para revisão posterior (por exemplo, para fins de controle), mas também de permitir o uso das informações armazenadas como informações de supervisão que servem como entrada para o processo de aprendizado de máquina. Particularmente, uma comparação dos dados do sensor atual com os dados do sensor históricos correspondentes pode ser usada para determinar os efeitos de crescimento reais que ocorreram no organismo O, em que o resultado desta comparação pode ser correlacionado com as informações de controle e/ou dados de cenário correspondentes para o objetivo de determinar seu impacto sobre o efeito de crescimento alcançado.

[00104] Com referência à Figura 8, combinações preferidas de tipos selecionados de organismos, que podem ser tratados com o sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo da presente invenção para o fim de alcançar um ou mais efeitos de crescimento aprimorados são mostrados em relação aos materiais de modulação de luz preferidos a serem usados para o tratamento dos respectivos organismos. Especificamente, a Tabela da Figura 8 ilustra que alguns materiais de modulação de luz são mais adequados para o tratamento de um determinado organismo do que outros e que também existem formas preferíveis de aplicação (aqui exemplarmente (i) "folha", que se refere, por exemplo, às modalidades das Figuras 1 e 3, e (ii) "spray", que se refere, por exemplo, à modalidade da Figura 4). Por conseguinte, os sistemas e métodos aqui apresentados são particularmente adequados para refletir essas diferenças e permitir uma reconfiguração ideal do respectivo arranjo de modulação de luz em vista das necessidades particulares do organismo a ser tratado.

[00105] Com referência à Figura 9, um exemplo de método de determinar um material de modulação de luz adequado a ser usado em um sistema de modulação de luz de acordo com a presente invenção, por exemplo, de acordo com qualquer uma das Figuras 1 a 5, pode ser implementado por meio de um aplicativo em execução em um local ou computador móvel, tal como, por exemplo um computador desktop, laptop ou tablet, ou mesmo um smartphone. Especificamente, de acordo com algumas variantes, o computador pode ser ao mesmo tempo o dispositivo controlador 6, por exemplo, do sistema 100, 300 ou 400.

[00106] Para fins de ilustração, a descrição a seguir do método da Figura 9 se refere a uma situação, onde um fazendeiro ou "produtor" pretende determinar, com a ajuda de um aplicativo em execução em seu computador local ou móvel, um material de modulação de luz adequado, ou por outras palavras uma configuração adequada do seu sistema de modulação de luz de acordo com a presente invenção, para um tipo particular de cultura na estufa do agricultor, a fim de otimizar o seu crescimento. Neste exemplo, a luz solar natural deve ser usada como uma fonte de luz para a luz de entrada 9 em vez de ou pelo menos além de fontes de luz artificiais, como as descritas acima.

[00107] Um primeiro processo 610 do método exemplar compreende iniciar o aplicativo ou um recurso específico dentro do aplicativo que se refere à determinação de um material de modulação de luz adequado a ser usado em um determinado, isto é, o sistema de modulação de luz do cultivador. Em um outro processo 620, a localização do produtor, ou seja, o computador ou a estufa, está sendo determinada usando uma tecnologia de determinação de localização, como por exemplo GPS, com a ajuda de um respectivo módulo de determinação de localização dentro do computador ou em qualquer outro lugar dentro o sistema geral.

[00108] Em um outro processo 630, o computador tenta estabelecer uma conexão com a Internet, se ainda não estiver presente, e se tal conexão for estabelecida com sucesso (processo 640 - sim), o aplicativo continua no processo 650 para acessar e receber dados espectrais que representam uma ou mais características, propriedades dependentes de localização do espectro de luz do sol relacionadas com a localização específica identificada no processo 620 através da Internet a partir de uma fonte respectiva, como um banco de dados fornecido em um servidor externo central, por exemplo, pela NASA ou ESA (agências espaciais americanas e europeias, respectivamente) ou outras organizações que forneçam tais informações ao público ou a clientes em regime de contrato. Caso contrário (processo 640 - não), o processo 650 é ignorado.

[00109] O aplicativo então solicita no processo 660, por meio de uma interface homem-máquina (MMI) do computador, por exemplo, MMI 6a, uma entrada que fornece mais detalhes sobre a estufa. Em um processo subsequente 670, o aplicativo recebe as entradas correspondentes fornecidas por um usuário por meio da interface homem-máquina, por exemplo, detalhes sobre o fornecedor e o tipo de estufa, ou o material, especialmente o material do telhado e da parede lateral, usado para construir a estufa.

[00110] No processo 680, e a estimativa do espectro de luz solar específico e (esp. Máxima ou média ou em função do tempo) intensidade disponível dentro da estufa é calculada com base nas informações fornecidas no processo 650, se aplicável, e no processo

670. O espectro na estufa pode depender particularmente da geolocalização da estufa, sua orientação, um ângulo do telhado ou das paredes, por exemplo em relação à superfície da terra no local, ou ao material do telhado e das paredes, respectivamente. Devido ao caminho variável do sol no céu (diariamente e ao longo do ano), o espectro, respectivamente pelo menos uma propriedade característica do mesmo, será preferivelmente determinado em função do tempo.

[00111] Além disso, o aplicativo solicita no processo 690 entrada adicional, ou seja, dados de cenário incluindo uma seleção do tipo de cultura a ser tratada na estufa com luz a ser modulada pelo material de modulação de luz a ser selecionado com a ajuda do aplicativo, e opcionalmente também pelo menos um efeito de crescimento a ser otimizado da referida cultura ou partes dela. Esses dados do cenário de entrada são recebidos no processo 700.

[00112] Então, no processo 710, o melhor material de modulação sob determinadas condições, ou seja, o determinado espectro disponível na estufa e os dados do cenário, está sendo determinado correlacionando as necessidades da cultura em questão com o espectro na estufa e as propriedades particulares de vários materiais de modulação de luz disponíveis. Especificamente, o processo 710 pode ser semelhante ao processo correspondente 520 que o do método 500 da Figura 7 e pode, opcionalmente, também fazer parte de um processo baseado em aprendizado de máquina de uma maneira semelhante à descrita em conexão com a Figura 7. No etapa final 720, o resultado determinado identificando o material de modulação ideal determinado (ou equivalentemente, a configuração ideal do sistema de modulação de luz do produtor disponível na estufa) é emitido, através da interface homem- máquina, por exemplo, MMI 6a para permitir que o produtor configure seu sistema de acordo. Alternativa ou cumulativamente, a saída pode ser usada diretamente para controlar o arranjo de modulação de luz 2 do sistema, a fim de automaticamente reconfigurar o mesmo de acordo com a configuração ótima determinada.

[00113] Especificamente, a presente invenção pode ser implementada de acordo com qualquer uma das modalidades enumeradas a seguir:

[00114] 1. Sistema de modulação para modular luz à qual um organismo, preferivelmente uma planta, terá que ser exposto, o sistema compreendendo: um arranjo de modulação de luz que compreende um ou mais dispositivos de modulação de luz, sendo adaptado para modular,

por meio de um respectivo material de modulação de luz, a luz a ser aplicada ao organismo; em que o arranjo de modulação de luz pode ser reconfigurado de modo que haja pelo menos duas configurações selecionáveis do arranjo de modulação de luz cada um dos quais causa uma respectiva modulação de luz diferente a ser aplicada ao organismo.

[00115] 2. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 1, em que o material de modulação de luz compreende pelo menos um material luminescente, preferivelmente pelo menos um fósforo.

[00116] 3. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 2, em que o material de modulação de luz compreende um material de matriz e um ou mais de ou uma combinação de dois ou mais dos a seguir: uma composição que compreende pelo menos um fósforo, em que o fósforo tem um comprimento de onda do pico de emissão de luz na faixa de menos do que 500 nm ou mais do que 600 nm; uma composição que compreende pelo menos um fósforo tendo um comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 650 nm ou mais, preferivelmente na faixa a partir de 650 a 1500 nm, mais preferivelmente na faixa a partir de 650 a 1000 nm, ainda mais preferivelmente na faixa a partir de 650 a 800 nm, além disso, preferivelmente na faixa a partir de 650 a 750 nm, muito mais preferivelmente it é a partir de 660 nm a 730 nm, mais preferivelmente a partir de 670 nm a 710 nm; pelo menos um fósforo tendo um comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 500 nm ou menos, preferivelmente na faixa a partir de 250 nm a 500 nm, mais preferivelmente na faixa a partir de 300 nm a 500 nm, ainda mais preferivelmente na faixa a partir de 350 nm a 500 nm, além disso, preferivelmente na faixa a partir de 400 nm a 500 nm, muito mais preferivelmente na faixa a partir de 420 nm a 480 nm, mais preferivelmente na faixa a partir de 430 nm a 460 nm; pelo menos um fósforo tendo um primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 500 nm ou menos, e um segundo comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 650 nm ou mais, preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 250 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 1500 nm, mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 300 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 1000 nm, ainda mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 350 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 800 nm, além disso, preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 400 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 750 nm, muito mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 420 nm a 480 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 660 nm a 740 nm, mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 430 nm a 460 nm e o segundo comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 660 nm a 710 nm.

[00117] 4. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, em que o arranjo de modulação de luz compreende pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado compreendendo: um recipiente configurado para receber um preenchimento com uma composição que compreende pelo menos um material de modulação de luz, o recipiente sendo configurado para refletir, redirecionar, e/ou passar a luz de entrada a partir de uma ou mais fontes de luz e para modular a referida luz de entrada por meio da referida composição de modo que a luz de saída refletida, redirecionada e/ou passada a ser aplicada ao referido organismo é modulada em conformidade; e uma fonte de composição para fornecer uma ou mais diferentes composições para o recipiente, em que o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que a fonte é adaptada para modificar:

[00118] pelo menos uma das uma ou mais composições proporcionadas com relação a pelo menos um parâmetro das mesmas que afeta o efeito de modulação de luz da composição, ou uma seleção de duas ou mais das composições a serem fornecidas.

[00119] 5. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 4, em que pelo menos uma porção do recipiente é uma estrutura predominantemente bidimensional que compreende pelo menos uma câmara oca para receber a composição fluida.

[00120] 6. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 5, em que o referido recipiente é ainda configurado como uma tampa, um telhado, uma parede ou um piso, ou um elemento para construir um dos anteriores, de um compartimento hospedeiro para hospedar o referido organismo.

[00121] 7. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades 4 a 6, em que a porção formada da placa do recipiente compreende duas ou mais câmaras ocas separadas, não conectadas, cada uma formando um canal para uma ou mais da pelo menos uma composição.

[00122] 8. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades 4 a 7, em que. a fonte de composição compreende dois ou mais tanques para o armazenamento de um número respectivo de diferentes composições; e, a fonte de composição é adicionalmente configurada para realizar a referida modificação da composição fornecida, seja por meio de fornecer de modo seletivo a composição a partir de um tanque diferente do que antes, ou por seletivamente misturar as respectivas composições de pelo menos dois dos tanques e fornecer a mistura resultante de diferentes composições para o recipiente.

[00123] 9. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, em que o arranjo de modulação de luz compreende pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado compreendendo a superfície que compreende o material de modulação de luz e sendo configurado para refletir, redirecionar e/ou seletivamente passar luz e desse modo modular a mesma por meio do material de modulação de luz, em que o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que o arranjo de modulação de luz como um todo ou o dispositivo de modulação de luz individualmente é capaz de transladar e/ou girar pelo menos uma porção da superfície.

[00124] 10. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 9, em que a referida superfície é pelo menos parcialmente coberta por um revestimento que compreende o referido material de modulação de luz.

[00125] 11. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 9 ou 10, em que o referido pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado compreende um elemento de sombreamento que pode ser transladado e/ou girado que compreende a referida superfície.

[00126] 12. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades 9 a 11, em que o referido pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado compreende um de ou uma combinação de pelo menos dois de um cartão, uma folha, um tecido, e uma rede formando pelo menos uma porção da referida superfície.

[00127] 13. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, em que o arranjo de modulação de luz compreende pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado que compreende um aplicador para aplicar uma composição fluida que contém o referido material de modulação de luz a um ou mais dos referidos organismos, em que o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que pelo menos um parâmetro operacional do aplicador que tem um efeito em pelo menos uma ou de uma combinação de pelo menos dois de um tempo, uma quantidade, uma duração, uma concentração de material de modulação de luz, e um modo de aplicação da composição fluida pode ser modificada.

[00128] 14. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, em que o arranjo de modulação de luz é adaptado a ser reconfigurado de modo automático em resposta e de acordo com a informação de controle recebida para fazer com que o arranjo de modulação de luz faça uma transição para uma configuração definida pela informação de controle.

[00129] 15. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma fonte de luz artificial que compreende o referido material de modulação de luz de tal modo que pelo menos uma porção da luz artificial emitida a partir da fonte de luz artificial é modulada pelo material de modulação.

[00130] 16. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 15, em que a referida fonte de luz artificial compreende pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois de: um diodo emissor de luz, LED; uma lâmpada de bulbo de luz incandescente; uma lâmpada de halogênio; uma lâmpada fluorescente; uma lâmpada de haleto de metal; uma lâmpada de enxofre; uma lâmpada de sódio; uma lâmpada de neon; uma lâmpada sem eletrodos; em que pelo menos um dos LEDs e/ou lâmpadas da fonte de luz artificial compreende ou é revestida com o referido material de modulação de luz.

[00131] 17. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um sistema sensor configurado para medir pelo menos uma condição ambiental à qual o organismo é exposto e para emitir dados de sensor que representam um ou mais resultados de medição respectivos.

[00132] 18. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 17, em que os resultados de medição representados pelos dados de sensor se referem a pelo menos um ou uma combinação de pelo menos duas das condições ambientais a seguir às quais o organismo é exposto: - uma temperatura; - uma intensidade ou um espectro de uma radiação eletromagnética ou um desvio do referido aspecto com relação a um ponto de referência precedente no tempo ou prazo; - umidade; - umidade do solo; - nutrição disponível no solo; - pressão do ar; - som; - uma concentração de dióxido de carbono e/ou oxigênio; - vento ou outros fluxos de ar; - campos elétricos e/ou magnéticos; - campo gravitacional; - composição química do ambiente e/ou solo; - nível de pH do solo; - refletividade do solo; - topografia do ambiente.

[00133] 19. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 17 ou 18, em que os dados de sensor adicionalmente representam pelo menos um ou uma combinação de pelo menos duas das quantidades a seguir relativas a um estado, preferivelmente um estado de crescimento, do referido organismo e para emitir os resultados de medição correspondentes como parte dos dados de sensor: - taxa de crescimento do organismo como um todo ou uma ou mais partes específicas do mesmo; - uma quantidade de matéria orgânica;

- atividade biológica; - biomassa; - morfologia; - cor do organismo ou uma ou mais partes específicas do mesmo; - doenças; - tipo e/ou nível dos patógenos presentes; e/ou - se a quantidade a ser medida se refere especificamente a uma ou mais plantas: - tamanho da planta, tamanho da folha, tamanho do caule, tamanho ou estado de amadurecimento ou outra aparência ou propriedade de pelo menos uma fruta; - um nível de fotossíntese realizada; - o movimento de uma ou mais partes da planta; - ocorrência de ervas daninhas - salinidade - área da folha, contagem, cor e/ou tamanho; - cor da folha - Índice-N.

[00134] 20. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades 17 a 19, em que os dados de sensor adicionalmente representam uma localização relacionada à medição.

[00135] 21. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema de montagem para a montagem de pelo menos um dos referidos dispositivos de modulação de luz e/ou um sistema sensor para proporcionar os dados de sensor, ou uma ou mais porções de qualquer um dos dito acima, a uma ou mais estruturas de suporte.

[00136] 22. O sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma interface homem-máquina configurada para realizar uma ou mais das funções a seguir: receber entradas do usuário, preferivelmente incluindo dados de cenário que definem um tipo respectivo do organismo e/ou pelo menos um efeito de crescimento a ser otimizado do referido organismo ou partes do mesmo; emitir informação de controle solicitando um usuário a iniciar um processo de transição para fazer uma transição a partir do arranjo de modulação de luz para uma configuração definida pela informação de controle; iniciar uma comunicação sobre um link de comunicação para um dispositivo de comunicação remota.

[00137] 23. O sistema de modulação, de acordo com a modalidade 22, em que a interface homem-máquina é configurada para emitir a informação de controle, pelo menos em partes, na forma de informação de realidade aumentada para suportar um usuário humano para corretamente iniciar uma configuração não automática do arranjo de modulação de luz.

[00138] 24. Um método de determinar a configuração do sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades precedentes para modular luz à qual um organismo terá que ser exposto, o método compreendendo: receber informação de entrada que compreende dados que representam pelo menos uma condição ambiental à qual o organismo é atualmente ou foi anteriormente ou terá que ser exposto; processar a informação de entrada para derivar a partir da mesma informação de controle que define uma configuração otimizada do arranjo de modulação de luz do referido sistema de modulação em dependência em dados de cenário que definem um tipo respectivo do organismo e/ou pelo menos um efeito de crescimento a ser otimizado do referido organismo; e emitir a informação de controle para iniciar ou solicitar um processo de transição para fazer uma transição a partir do arranjo de modulação de luz para uma configuração definida pela informação de controle.

[00139] 25. O método de modalidade 24, em que os dados de cenário recebidos representam pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois dos efeitos de crescimento a serem otimizados a seguir do referido organismo: - taxa de crescimento do organismo ou tamanho resultante; - crescimento vegetativo; - crescimento reprodutivo; - alternar entre diferentes estados de crescimento, como vegetativo para reprodutivo - crescimento de planta harmonizado entre uma pluralidade dos referidos organismos; - desenvolvimento da fruta; - morfologia; - ativar e desativar genes - se o organismo é uma ou mais plantas: - crescimento das raízes; - desenvolvimento e estabelecimento de mudas; - metabólitos secundários; - crescimento de ervas daninhas; - resistência a pestes.

[00140] 26. O método de modalidade 24 ou 25, em que os dados que representam pelo menos uma condição ambiental compreendem dados que representam pelo menos uma propriedade específica de um espectro da luz de entrada à qual o arranjo de modulação de luz deve ser exposto para gerar a luz modulada à qual o organismo terá que ser exposto.

[00141] 27. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 24 a 26, em que:

[00142] processar a informação de entrada para derivar a partir da mesma a informação de controle compreende definir a informação de controle como uma função do tempo e emitir a informação de controle compreende emitir a referida informação de controle como uma função do tempo.

[00143] 28. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 24 a 27, compreende aindando aplicar aprendizado de máquina para adaptar com o tempo a sua capacidade de processamento de informação de entrada recebida para derivar a partir da mesma informação de controle correspondente.

[00144] 29. O método de modalidade 28, compreende aindando usar a informação de entrada atual e/ou anteriormente recebida que inclui os respectivos dados de sensor que representam um ou mais resultados respectivos de medição histórica para pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois efeitos de crescimento a serem otimizados do referido organismo como entrada de feedback para o processo de aprendizado de máquina.

[00145] 30. O método de modalidade 28 ou 29, em que o aprendizado de máquina aplicado envolve um ou mais de ou uma combinação de pelo menos dois dos a seguir: uma rede neural artificial, um algoritmo genético, um controlador de lógica difusa, um algoritmo com base na análise relacional de Grey.

[00146] 31. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 24 a 30, compreende aindando armazenar a informação de entrada recebida e/ou a informação de controle derivada a partir da mesma em uma base de dados para recuperação posterior e/ou uso como uma informação histórica.

[00147] 32. O método, de acordo com qualquer uma das modalidades 24 a 31, compreende aindando emitir dados de aplicação que representam pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois dos a seguir: um grau, uma duração, uma quantidade, ou um tipo do processamento tendo ocorrido em relação a um ou mais sistemas de modulação especificados de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23; pelo menos uma característica da informação de entrada relacionada para o referido processamento.

[00148] 33. Um programa de computador configurado para realizar o método, de acordo com qualquer uma das modalidades 24 a 32.

[00149] 34. A plataforma de processamento configurada para realizar o método, de acordo com qualquer uma das modalidades 24 a

32.

[00150] 35. Sistema para controlar uma condição dependente de luz de um organismo, preferivelmente de a planta, o sistema compreendendo: um sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23; e uma plataforma de processamento de modalidade 34, em que o sistema de modulação é configurado para emitir a referida informação de entrada e a plataforma de processamento é configurada para realizar o método, de acordo com qualquer uma das modalidades 24 a 32 para receber e processar a referida informação de entrada e para emitir a informação de controle resultante, e o sistema de modulação é adicionalmente configurado para receber a referida informação de controle resultante para iniciar automaticamente ou solicitar um usuário a iniciar um processo de transição para fazer uma transição a partir do arranjo de modulação de luz para uma configuração definida pela informação de controle.

[00151] 36. Uso do sistema de modulação, de acordo com qualquer uma das modalidades 1 a 23, o método, de acordo com qualquer uma das modalidades 24 a 32, o programa de computador de modalidade 33, a plataforma de processamento de modalidade 34, ou o sistema de modalidade 35 para um ou mais dos a seguir: agricultura, cultivo de algas, bactéria, preferivelmente bactéria fotossintética, plânctons, preferivelmente foto plânctons.

[00152] Embora acima, pelo menos, uma modalidade exemplar da presente invenção tenha sido descrita, deve ser observado que existe um grande número de variações da mesma. Além disso, é apreciado que as modalidades exemplares descritas apenas ilustram exemplos não limitantes de como a presente invenção pode ser implementada e que não se destina a limitar o escopo, a aplicação ou a configuração do aparelho e métodos aqui descritos. Em vez disso, a descrição anterior fornecerá ao especialista na técnica construções para implementar pelo menos uma modalidade exemplar da invenção, em que deve ser entendido que várias mudanças de funcionalidade e o arranjo dos elementos da modalidade exemplar podem ser feitas, sem se desviar do objeto definido pelas reivindicações em anexo e seus equivalentes legais.

LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA O organismo, por exemplo, planta OR organismo de referência 1 sistema de modulação de luz 2 arranjo de modulação de luz 2a alojamento com ranhuras para receber os dispositivos de modulação de luz 3, 4 2b sistema de montagem para o arranjo de modulação de luz 3, 4 dispositivos de modulação de luz na forma de folhas

3a, 4a folhas portadoras dos dispositivos de modulação de luz 3b, 4b revestimentos de material de modulação de luz em folhas portadoras 3a, 4a 5, 5a, 5b fonte(s) de luz artificial 6 dispositivo controlador 6a interface homem-máquina para documento de caixa de dispositivo de controle 7 link de comunicação entre dispositivo controlador e a(s) fonte(s) de luz artificial 8 link de comunicação entre dispositivo controlador e o arranjo de modulação de luz 9 luz de entrada 10 luz de saída (modulada) 10a luz de saída (modulada) da primeira fonte de luz artificial 5a 10b luz de saída (modulada) da segunda fonte de luz artificial 5b 11 sistema sensor 11a sistema de montagem para o sistema sensor 11b função de determinação de localização ou módulo do sistema sensor 11 11c antena para o módulo de função de determinação de localização 11b 12 link de comunicação entre dispositivo controlador e o sistema sensor 13 sonda(s) do sensor 14 plataforma de processamento 15 Link do paciente da empresa entre a plataforma de processamento e o dispositivo controlador 20a bomba 20 b-d tanques para diferentes fluidos de modulação de luz 20e tanque de resíduos, especialmente para misturas de diferentes fluidos de modulação de luz

30a, b dispositivos de modulação de luz na forma de revestimentos de material de modulação de luz em fontes de luz artificial 5a, 5b 40 dispositivo de modulação de luz na forma de um recipiente, por exemplo, telha 40a canal oco para receber fluido de modulação de luz 50 dispositivo de modulação de luz na forma de um aplicador para aplicar material de modulação de luz fluido ao organismo O 100 Exemplo de primeira modalidade de um sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo 200 Exemplo de segunda modalidade de um sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo 300 Exemplo de terceira modalidade de um sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo 400 Exemplo de quarta modalidade de um sistema para controlar a condição dependente de luz de um organismo 500 Exemplo de método de determinar a configuração de um sistema de modulação 600 Um exemplo adicional de método de determinar um material de modulação de luz adequado e uma configuração adequada, respectivamente, de um sistema de modulação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de modulação (1) para modular luz à qual um organismo (O), preferivelmente uma planta, terá que ser exposto, o sistema de modulação (1), caracterizado pelo fato de que compreende: um arranjo de modulação de luz (2) (2) que compreende um ou mais dispositivos de modulação de luz (3, 4; 30a, 30b; 40, 20a; 50, 20a), sendo adaptados para modular, por meio de um respectivo material de modulação de luz, a luz a ser aplicada ao organismo (O); em que o arranjo de modulação de luz (2) pode ser reconfigurado de modo que haja pelo menos duas configurações selecionáveis do arranjo de modulação de luz (2) cada um dos quais causa uma respectiva modulação de luz diferente (9) a ser aplicada ao organismo (O).

2. Sistema de modulação (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material de modulação de luz compreende pelo menos um material luminescente, preferivelmente pelo menos um fósforo.

3. Sistema de modulação (1), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o material de modulação de luz compreende um material de matriz e um ou mais de ou uma combinação de dois ou mais dos a seguir: (a) uma composição que compreende pelo menos um fósforo, em que o fósforo tem um comprimento de onda do pico de emissão de luz na faixa de menos do que 500 nm ou mais do que 600 nm; (b) uma composição que compreende pelo menos um fósforo tendo um comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 650 nm ou mais, preferivelmente na faixa a partir de 650 a 1500 nm, mais preferivelmente na faixa a partir de 650 a 1000 nm, ainda mais preferivelmente na faixa a partir de 650 a 800 nm, além disso, preferivelmente na faixa a partir de 650 a 750 nm, muito mais preferivelmente it é a partir de 660 nm a 730 nm, mais preferivelmente a partir de 670 nm a 710 nm; (c) pelo menos um fósforo tendo um comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 500 nm ou menos, preferivelmente na faixa a partir de 250 nm a 500 nm, mais preferivelmente na faixa a partir de 300 nm a 500 nm, ainda mais preferivelmente na faixa a partir de 350 nm a 500 nm, além disso, preferivelmente na faixa a partir de 400 nm a 500 nm, muito mais preferivelmente na faixa a partir de 420 nm a 480 nm, mais preferivelmente na faixa a partir de 430 nm a 460 nm; (d) pelo menos um fósforo tendo um primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 500 nm ou menos, e um segundo comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo na faixa de 650 nm ou mais, preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 250 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 1500 nm, mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 300 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 1000 nm, ainda mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 350 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 800 nm, além disso, preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 400 nm a 500 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 650 nm a 750 nm, muito mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 420 nm a 480 nm, e o segundo comprimento de onda de pico de emissão de luz é na faixa a partir de 660 nm a 740 nm, mais preferivelmente o primeiro comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 430 nm a 460 nm e o segundo comprimento de onda de pico de luz emitida a partir do fósforo é na faixa a partir de 660 nm a 710 nm.

4. Sistema de modulação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o arranjo de modulação de luz (2) compreende um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado compreendendo: um recipiente (40) configurado para receber um preenchimento com uma composição que compreende pelo menos um material de modulação de luz, o recipiente (40) sendo configurado para refletir, redirecionar, e/ou passar a luz de entrada (8) a partir de uma ou mais fontes de luz (5) e para modular a referida luz de entrada (8) por meio da referida composição de modo que a luz de saída refletida, redirecionada e/ou passada (9) a ser aplicada ao referido organismo (O) é modulada em conformidade; e uma fonte de composição (20a a 20e) para fornecer uma ou mais diferentes composições para o recipiente (40), em que o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que a fonte de composição (40) é adaptada para modificar: pelo menos uma das uma ou mais composições proporcionadas com relação a pelo menos um parâmetro das mesmas que afeta o efeito de modulação de luz da composição, ou uma seleção de duas ou mais das composições a serem fornecidas.

5. Sistema de modulação (1), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma porção do recipiente (40) é uma estrutura predominantemente bidimensional que compreende pelo menos uma câmara oca (40a) para receber as uma ou mais composições.

6. Sistema de modulação (1), de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o recipiente (40) compreende duas ou mais câmaras ocas separadas, não conectadas (40a), cada uma formando um canal para uma ou mais da pelo menos uma composição.

7. Sistema de modulação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que. a fonte de composição compreende dois ou mais tanques (20b a 20e) para o armazenamento de um número respectivo de diferentes composições; e, a fonte de composição é adicionalmente configurada para realizar a referida modificação da composição fornecida seja por meio de fornecer de modo seletivo a composição a partir de um tanque diferente do que antes ou por seletivamente misturar as respectivas composições de pelo menos dois dos tanques (20b a 20e) e fornecer a mistura resultante de diferentes composições para o recipiente (40).

8. Sistema de modulação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o arranjo de modulação de luz (2) compreende pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado (3; 4) que compreende a superfície (3b; 4b) que compreende o material de modulação de luz e sendo configurado para refletir, redirecionar e/ou seletivamente passar luz e desse modo modular a mesma por meio do material de modulação de luz, em que o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que o arranjo de modulação de luz (2) como um todo ou o dispositivo de modulação de luz (3; 4) individualmente é capaz de transladar e/ou girar pelo menos uma porção da superfície.

9. Sistema de modulação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o arranjo de modulação de luz (2) compreende pelo menos um dispositivo de modulação de luz que pode ser reconfigurado (20a a 20d, 50) que compreende um aplicador (50) para aplicar uma composição fluida que contém o referido material de modulação de luz a um ou mais dos referidos organismos (O), em que o dispositivo de modulação de luz pode ser reconfigurado em que pelo menos um parâmetro operacional do aplicador (50) que tem um efeito em pelo menos uma ou de uma combinação de pelo menos dois de um tempo, uma quantidade, uma duração, uma concentração de material de modulação de luz, e um modo de aplicação da composição fluida pode ser modificada.

10. Sistema de modulação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o arranjo de modulação de luz (2) é adaptado para ser automaticamente reconfigurado em resposta e de acordo com a informação de controle recebida para fazer com que o arranjo de modulação de luz (2) faça uma transição para uma configuração definida pela informação de controle.

11. Sistema de modulação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma fonte de luz artificial (5a; 5b) que compreende o referido material de modulação de luz (30a; 30b) de tal modo que pelo menos uma porção da luz artificial emitida a partir da fonte de luz artificial é modulada pelo material de modulação (30a; 30b).

12. Sistema de modulação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um sistema sensor (11, 11a a 11c) configurado para medir pelo menos uma condição ambiental à qual o organismo (O) é exposto e para emitir dados de sensor que representam um ou mais resultados de medição respectivos.

13. Sistema de modulação (1), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os dados de sensor adicionalmente representam pelo menos um ou uma combinação de pelo menos duas das quantidades a seguir relativas a um estado, preferivelmente um estado de crescimento, do referido organismo (O) e para emitir os resultados de medição correspondentes como parte dos dados de sensor: − taxa de crescimento do organismo (O) como um todo ou uma ou mais partes específicas do mesmo; − uma quantidade de matéria orgânica; − atividade biológica; − biomassa; − morfologia; − cor do organismo (O) ou uma ou mais partes específicas do mesmo; − doenças; − tipo e/ou nível dos patógenos presentes; e/ou se a quantidade a ser medida se refere especificamente a uma ou mais plantas: − tamanho da planta, tamanho da folha, tamanho do caule, tamanho ou estado de amadurecimento ou outra aparência ou propriedade de pelo menos uma fruta; − um nível de fotossíntese realizada; − o movimento de uma ou mais partes da planta; − ocorrência de ervas daninhas − salinidade − área da folha, contagem, cor e/ou tamanho; − cor da folha

− Índice-N.

14. Sistema de modulação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema de montagem (2b; 11a) para a montagem de pelo menos um do referido arranjo de modulação de luz (2) e/ou um sistema sensor (2b; 11a) para proporcionar os dados de sensor, ou uma ou mais porções de qualquer um dos dito acima, a uma ou mais estruturas de suporte.

15. Sistema de modulação (1), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma interface homem-máquina (6a) configurada para realizar uma ou mais das funções a seguir: − receber entradas do usuário, preferivelmente incluindo dados de cenário que definem um tipo respectivo do organismo (O) e/ou pelo menos um efeito de crescimento a ser otimizado do referido organismo (O) ou partes do mesmo; − emitir informação de controle solicitando um usuário a iniciar um processo de transição para fazer uma transição a partir do arranjo de modulação de luz (2) para uma configuração definida pela informação de controle; − iniciar uma comunicação sobre um link de comunicação (15) para um dispositivo de comunicação remota (14).

16. Sistema de modulação (1), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a interface homem- máquina (6a) é configurada para emitir a informação de controle, pelo menos em partes, na forma de informação de realidade aumentada para suportar um usuário humano para corretamente iniciar uma configuração não automática do arranjo de modulação de luz (2).

17. Método (500) de determinar a configuração do sistema de modulação (1), como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes para modular luz à qual um organismo (O) terá que ser exposto, caracterizado pelo fato de que compreende: receber (510) informação de entrada que compreende dados que representam pelo menos uma condição ambiental à qual o organismo (O) é atualmente, foi anteriormente, ou terá que ser exposto; processar (520) a informação de entrada para derivar a partir da mesma informação de controle que define uma configuração otimizada do arranjo de modulação de luz (2) do referido sistema de modulação em dependência em dados de cenário que definem um tipo respectivo do organismo (O) e/ou pelo menos um efeito de crescimento a ser otimizado do referido organismo (O); e emitir (530) a informação de controle para iniciar ou solicitar um processo de transição para fazer uma transição a partir do arranjo de modulação de luz (2) para uma configuração definida pela informação de controle.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que os dados de cenário recebidos representam pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois dos efeitos de crescimento a serem otimizados a seguir do referido organismo (O): − organismo (O) taxa de crescimento ou tamanho resultante; − crescimento vegetativo; − crescimento reprodutivo; − alternar entre diferentes estados de crescimento, como vegetativo para reprodutivo − crescimento harmonizado da planta entre a pluralidade de referidos organismos (O); − desenvolvimento da fruta; − morfologia;

− ativar e desativar genes se o organismo (O) é uma ou mais plantas: − crescimento das raízes; − desenvolvimento e estabelecimento de mudas; − metabólitos secundários; − crescimento de ervas daninhas; − resistência a pestes.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que os dados que representam pelo menos uma condição ambiental compreendem dados que representam pelo menos uma propriedade específica de um espectro da luz de entrada à qual o arranjo de modulação de luz (2) terá que ser exposto para gerar a luz modulada à qual o organismo (O) terá que ser exposto.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 19, caracterizado pelo fato de que: processar (520) a informação de entrada para derivar a partir da mesma a informação de controle compreende definir a informação de controle como uma função do tempo e emitir (530) a informação de controle compreende emitir a referida informação de controle como uma função do tempo.

21. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 a 20, caracterizado pelo fato de que compreende ainda aplicar aprendizado de máquina para adaptar com o tempo a sua capacidade de processamento de informação de entrada recebida para derivar a partir da mesma informação de controle correspondente.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que compreende ainda usar a informação de entrada atual e/ou anteriormente recebida que inclui os respectivos dados de sensor que representam um ou mais resultados respectivos de medição histórica para pelo menos um ou uma combinação de pelo menos dois efeitos de crescimento a serem otimizados do referido organismo (O) como entrada de feedback para o processo de aprendizado de máquina.

23. Programa de computador, caracterizado pelo fato de que é configurado para realizar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 17 a 22.

24. Plataforma de processamento (14), caracterizada pelo fato de que é configurada para realizar o método como definido em qualquer uma das reivindicações 17 a 22.

25. Sistema (100; 200; 300; 400), caracterizado pelo fato de que é para controlar uma condição dependente de luz de um organismo (O), preferivelmente de uma planta, o sistema (100; 200; 300; 400) compreendendo: um sistema de modulação (1) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 16; e uma plataforma de processamento (14) como definida na reivindicação 24, em que o sistema de modulação (1) é configurado para emitir a referida informação de entrada e a plataforma de processamento (14) é configurada para realizar método, como definido em qualquer uma das reivindicações 17 a 22 para receber e processar a referida informação de entrada e para emitir a informação de controle resultante, e o sistema de modulação (1) é adicionalmente configurado para receber a referida informação de controle resultante para iniciar automaticamente ou solicitar um usuário a iniciar um processo de transição para fazer uma transição a partir do arranjo de modulação de luz (2) para uma configuração definida pela informação de controle.

26. Uso do sistema de modulação (1), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 16, do método (500) como definido em qualquer uma das reivindicações 17 a 22, do programa de computador como definido na reivindicação 23, da plataforma de processamento (14) como definida na reivindicação 34, ou do sistema (100; 200; 300; 400) como definido na reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que é para um ou mais dos a seguir: agricultura, cultivo de algas, bactéria, preferivelmente bactéria fotossintética, plânctons, preferivelmente foto plânctons.