Des serres connectées pour une meilleur efficience

Dans les serres connectées, les producteurs peuvent optimiser chaque paramètre en continu, sans intervention humaine permanente. Résultat : une économie en eau, en énergie et en produits phytosanitaires, des récoltes de meilleure qualité voire de meilleurs rendements. 

Qu’est-ce qu’une serre connectée ? 

Une serre connectée est une serre agricole équipée d'un réseau de capteurs reliés à Internet, permettant de contrôler et optimiser l'environnement des cultures à distance et en temps réel.
On parle aussi de smart greenhouse, ou de serre intelligente lorsque l'intelligence artificielle (IA) entre dans la boucle

Le principe repose sur trois couches technologiques : 

la collecte de données : des capteurs mesurent en continu une multitude de paramètres au sein de la serre. Exemples : la température de l'air et des feuilles, l'humidité relative, la concentration en CO₂, l'intensité lumineuse… 

la transmission et l'analyse : ces données remontent vers une plateforme cloud. Elles sont interprétées par l’IA, qui formule des recommandations ou déclenche des actions automatisées. 

la régulation : chauffage, ventilation, ombrage, irrigation, enrichissement en CO₂ sont ajustés automatiquement selon des consignes prédéfinies ou apprises par l’IA au fil des cycles. 

Les technologies d’une serre connectée 

Des capteurs IoT pour des données en temps réel 

Un capteur IoT (internet des objets) est capable de mesurer une information dans la serre, puis de la transmettre automatiquement vers un système numérique pour être traitée. 

Contrairement à un capteur classique, le capteur IoT communique les données à distance, via un réseau, pour la rendre accessible sur une plateforme (ex. : application mobile). 

Le capteur IoT offre des données exploitables en temps réel, à distance. 

Exemples :  sondes tensiométriques, dendromètres, capteurs de flux de sève… 

L’intelligence artificielle pour analyser les données 

L’IA est dotés d’algorithmes d’apprentissage qui peuvent, par exemple, affiner les réglages cycle après cycle, anticiper les stress climatiques et prédire les rendements agricoles. 

Ordinateur climatique : gestion de la serre 

C’est le cerveau de la serre intelligente : il centralise les données et orchestre l’environnement (chauffage, ventilation, écrans thermiques, irrigation…).  

Par exemple, en cas d’écarts trop grands entre les conditions attendues et les conditions réelles, l’ordinateur ordonne l’ouverture ou la fermeture des écrans thermiques. 

Les producteurs sous abri limitent leurs pertes en énergie. 

Des robots guidés par l’IA 

Dans les serres modernes, les producteurs peuvent avoir recours à la robotisation des tâches. Des robots mobiles guidés par l’intelligence artificielle peuvent détecter précocement les maladies, estimer les stades de croissance, optimiser les itinéraires de récolte… Ils réduisent ainsi la charge de travail pour les maraîchers. 

Plus d’autonomie énergétique avec la serre photovoltaïque 

Les serres intelligentes peuvent améliorer leur autonomie énergétique grâce aux panneaux solaires semi-transparents. Installés sur la structure, ils permettent de produire de l’énergie renouvelable tout en couvrant efficacement la serre. L’électricité produite par les panneaux photovoltaïques est utilisée pour le chauffage ou l’éclairage. 

Des intérêts concrets pour les producteurs sous abri 

La connectivité des serres offre aux producteurs sous abri une grande flexibilité dans la gestion de leurs cultures, ainsi qu’une plus grande réactivité. Les alertes en temps réel facilitent en effet la détection des anomalies, qu’elles soient climatiques (température, humidité…) ou liées à la santé végétale. 

Les producteurs peuvent ainsi agir vite et de manière ciblée. 

Irrigation au plus près des besoins

Les sondes connectées couplées à l'irrigation pilotée permettent de réduire les apports en eau, tout en maintenant la qualité des cultures. 

Détection précoce des maladies 

Le maraîcher peut identifier précocement les maladies fongiques via des capteurs d'humectation foliaire, ou encore les attaques de ravageurs via des pièges connectés. Ainsi, il réduit l’usage des produits phytosanitaires sur ses fruits et légumes. 

Économies d’énergie 

Écrans thermiques automatisés, déshumidificateurs thermodynamiques, gestion prédictive du chauffage, etc. : les systèmes de pilotage connectés permettent de réduire les coûts énergétique de la serre. L'ADEME et les Certificats d'Économies d'Énergie (CEE), élaborés avec Légumes de France et le CTIFL, soutiennent financièrement certains investissements liés aux économies d’énergie.

Amélioration de la qualité voire des rendements des récoltes 

En maintenant des conditions environnementales optimales, la serre connectée favorise la bonne croissance des plantes. La qualité des fruits et légumes peut être meilleure, tout comme les rendements, en fonction des installations et de la finesse du pilotage.  

Vincent Truffault, physiologiste au CTIFL, soulignait dans le magazine Réussir Fruits & Légumes (2019) : « En multipliant le nombre de capteurs de température, rayonnement, CO2, hygrométrie, on peut simuler l’activité des plantes en temps réel pour chaque zone de la serre, ce qui permet d’adapter la conduite et d’amener toutes les plantes à 100 % de leur capacité. » 

Les limites des serres connectées 

Les solutions cloud nécessitent un réseau stable, encore insuffisant dans certaines zones rurales. La connectivité peut donc être un réel défi. 

La sécurité des données et la dépendance à des plateformes propriétaires soulèvent des questions de souveraineté numérique. 

Enfin, la montée en compétence nécessaire pour interpréter les données et adapter les conduites culturales ne doit pas être sous-estimée. 

Des serres plus économes en énergie grâce à l’IA ?

Le projet « Sobriété énergétique des serres » est financé par des fonds publics et mené par des entreprises (CybeleTech, Les Crudettes et Anjou Automation) en partenariat avec le CTIFL, l’interprofession des fruits et légumes français. 

Son objectif est de réduire de 30 à 50 % la consommation énergétique des serres chauffées, tout en maintenant la performance agronomique.

Il reposera sur des modèles mathématiques capables de prévoir, grâce à des sondes et à des outils d’aide à la décision, les conditions climatiques de la serre dans les 2 prochaines heures. 

En fonction des données, l’intelligence artificielle adaptera les différents réglages de l’installation pour optimiser la consommation énergétique. Les résultats du projet sont attendus pour 2029. Une affaire à suivre !