Biomonitorering

Senest opdateret d. 12/4-2012
Teknologisk Institut (AgroTech)
Resultatkontrakt 2013-2015 under temaerne Informations- og Kommunikationsteknologi og Produktionsteknologi
Bo Eskerod Madsen
R&D Specialist

I en verden af data, er biomonitorering den platform som vha. biostatistik og biologiske modeller skaber effektive styringsværktøjer ud fra de store datastrømme. Platformen udnytter at behovene for monitorering går på tværs af de biologiske produktioner.  Den giver dermed SMV’erne effektiv adgang til viden og teknologi som ellers er svært tilgængelig, og skal stykkes sammen fra mange forskellige parter.

Ny viden og serviceydelser
I en verden, hvor teknologier genererer stadig større mængder af data, ligger succesen i at bruge data optimalt. Biomonitorering er den platform som vha. biostatistik og biologiske modeller skaber effektive styringsværktøjer ud fra de store datastrømme. Biomonitorering skaber en unik mulighed for at udnytte, at behovene for monitorering går på tværs af de biologiske fagdiscipliner. Aktiviteten er en del af opbygningen af AgroTechs strategiske fokusområde: innovativ infrastruktur. Mange af teknikkerne er de samme, uanset om man ønsker at gøre noget ved ressourcespild, dyrevelfærd eller råvarekvalitet.
AgroTech har et solidt fundament til biomonitorering, hvor biostatistikken, den bio-faglige viden og IT-værktøjet AnalysePlatformen.dk sammen skaber gode løsninger inden for bl.a. reduktion af madspild, emissioner, udviklingen af nye planter, styring af ressourceforbrug og monitorering af levende dyr. Med biomonitorering vil AgroTech løfte indsatsen endnu et niveau - til gavn for dansk erhvervsliv.
Platformen giver virksomhederne og udviklingsinstitutionerne adgang til accelereret udvikling af de bio-monitoreringsværktøjer, der er en forudsætning for produktudviklingen. Biomonitorering leverer desuden infrastruktur til de øvrige resultatkontrakt-aktiviteter i AgroTech og vil, i tæt samarbejde med de bio-faglige områder, skabe en række teknologiske serviceydelser til dansk erhvervsliv:

  1. Ressourcespildet skal ned – Monitorering af madspild, spild fra biomassehåndtering, foderspild.
  2. Det skjulte potentiale – Monitorering baseret på bio-modeller, som kan hente megen ekstra værdi ud af allerede opsamlede data, herunder driftsdata fra produktionsvirksomheder og centrale databaser.
  3. Fremtidens Planteforædling – Monitorering af fænotyper, udnyttelse af genom og proteom data, samt udnyttelse af løbende driftsdata.
  4. Teknologi-adgang – AgroTech opbygger den nødvendige platform af modelleringsværktøjer, som vil fremme virksomhedernes adgang til at kunne udnytte de nye bioteknologier (genomics, proteomics, phenomics).
  5. Højværdi råvareproduktion – Monitorering af produktionsstrømme for kvalitetssikring og opsplitning i kvalitetsfraktioner.
  6. Styr miljøpåvirkningen - Monitorering af bæredygtighed (klima, vand, affald), udledninger til lokalmiljøet og automatisk indberetning til myndighederne.
  7. Levende dyr – Monitorering for automatisk håndtering og objektiv dokumentation af dyrevelfærd.
  8. Løbende kvalitetssikring og kalibrering af producenternes monitoreringssystemer.

On-line opsamling af data kombineret med biostatistik giver således unikke muligheder for accelereret forsknings- og udviklingsaktiviteter, der bringer både eksisterende og nye teknologier i anvendelse på en ny måde.
Centrale aktiviteter
AgroTech vil op- og udbygge biostatistiske metoder og biologiske modeller til generisk analyse af datastrømmene. Her udnyttes, at der er store muligheder for at overføre viden imellem anvendelsesområderne inden for f.eks. billedbehandling, ressourcemåling, emissionsmåling, bevægelsessensorer, sporing og klassifikationsteknikker.
Der vil være fokus på at opbygge mobile monitoreringssystemer til on-site dybdemålinger af f.eks. råvarekvalitet, miljø, ressourcespild eller dyrevelfærd. Herved kan de stærke biologiske modeller udnyttes direkte ved kilden.
Rationale for indsatsen
Platformen for biomonitorering udnytter, at behovene for modellering af biologiske processer og teknisk infrastruktur går på tværs af alle de biologiske fagdiscipliner.  Herved gives SMV’erne adgang til viden og teknologi, som ellers er svært tilgængelig, og som skal stykkes sammen fra mange forskellige parter. Her bygges bl.a. videre på det eksisterende samarbejde med KU, som giver adgang til mange af universitetets teknologiplatforme.
Viden fra forskning og praksis samles således op i effektiv produktudvikling for virksomheder, der leverer teknologi og viden til agro- og fødevareproduktion. Aktiviteterne vil hjælpe SMV’erne til at skabe en lang række produkter, som kan differentierer sig i markedet, til gavn for forbrugerne, miljøet og ikke mindst virksomhederne selv. Dermed kan vi være med til at levere grundlaget for, at danske virksomheder kan gøre Danmark til udviklingslaboratorium for nye teknologier inden for bio-produktion.
Platformen har sit primære fokus i at omsætte data til anvendelige resultater. Hardware-komponenter ”lånes” helt systematisk fra andre områder, men der vil ikke være fokus på at udvikle grundlæggende ny hardware.  
Platformen bygger videre på eksisterende aktiviteter under Resultatkontrakten Grøn Test, AnalysePlatformen.dk samt en række eksisterende samarbejder med AU-Science-and-Technology og Laboratoriet for Planteinnovation i samarbejde med KU-Science.
Mulige samarbejdspartnere
Udvikling af nye stærke monitoreringssystemer kræver direkte samarbejde imellem praksis, det bio-faglige og bio-statistikerne. Platformen for Biomonitorering kobler derfor helt naturligt aktiviteterne til de øvrige resultatkontrakter i AgroTech og forskningsmiljøerne ved KU-SCIENCE, AU-Science and Technology, AAU-MENU, University of Washington. Der forventes et indgående strategisk samarbejde med DELTA på projektets dataopsamlingsområde.

9 kommentarer

Herunder er indlæg og kommentarer fra interessenter på aktiviteter og aktivitetsforslag.

Peter Andersen UO
Lørdag d. 21/4-12 kl. 09:18

Super spændende læsning - især at den kan anvendes til så mange ting (ressourcespild, dyrevelfærd eller råvarekvalitet).

Vh. Peter Andersen
http://www.danske-dyreinternater.dk/dyrevelfaerd

RasmusMoerk
Tirsdag d. 1/5-12 kl. 10:46

Et meget spændende projekt, som der er masser af internationale vinkler på. EU's støtteordninger har i stigende grad fået øjnene op for mulighederne i denne slags monitorering, og indkalder derfor projektforslag, hvor det forventes at indgå, som et vigtigt element. De indsamlede data kan bruges både til miljøovervågning med støtte fra Life+, Intelligent energistyring og Smart Cities under CIP - ICT PSP og kan også skabe grundlag for forskningsprojekter under FP7 og det fremtidige Horizon 2020.

Poul Halgaard
Onsdag d. 2/5-12 kl. 12:26

Lyder rigtig fornuftigt at gøre det nemmere at komme igang med opsamling af de mange data der sikkert dannes idag, men ikke udnyttes fuldt. Og samtidig at hjælpe med at analysere de data frem mod noget yderligere værditilføjende.
Måske er det en guldgrube ifht. at opdage sammenhænge mellem fx produktionsparametre på den ene side og på den anden side output fra produktionen, fx mht. kvalitet, smag og meget andet. Nogle af de ting kunne være vigtige konkurrence-fordele for os i fremtiden (at gøre det bedre end andre er i stand til). Et eksempel kunne være hvis vi ved præcist hvordan et produktionssystem til agurker skal indrettes og planterne behandles under bla. årstidernes varierende forhold, for at få den helt optimale smag i et mærkevare produkt. Og minimere ressource forbrug og anvendelse af uønsket del af tilsætning.
Men der er masser af muligheder. Det kommercielle kan ligge både i selve produktionen, men også i produktion af produktions apparatet og service ved opstart osv. af højteknologiske automatiserede produktioner med bedre styring.

Som IT virksomhed der arbejder med data håndtering og databaser vil vi meget gerne hjælpe med at lave data rettede systemer, men Agrotech har nok en unik position ifht. både at få de parter hvor data dannes i tale og få det omsat til nyttig fagmæssig viden, og samtidig binde det hele sammen som GTS institut.

Der hvor jeg synes det her faktisk er mest interessant er at de fleste kan se fornuften i det her overordnet, men det ligger ikke lige for at gøre det for hver enkelt part fordi det for hver enkelt part er for dyrt selv at etablere og udbyttet af det er spekulativt. Altså fx det er billigere at bruge lidt ekstra af et eller andet end at lave en data opsamling og analyse osv. for de enkelte parter, for at finde ud af hvor meget der blot behøves bruges i de enkelte tilfælde afhængig af forholdene. Men som samfund kan det give os nogle fordele at have bedre viden. Mht. analyse af indsamlede data kræver det også en særlig part at klare da det er udfordrende og forskningspræget, og der passer Agrotech vel vældig godt ind i billedet.

Så thumbs up for dette område i dette regi.

olr
Torsdag d. 10/5-12 kl. 11:09

Jeg vil gerne bruge muligheden i morgen

Der er et udtalt behov for at for sammenholdt biomasse med afsætningsmuligheder lokalt og det er hensigtsmæssigt at have et solidt IT-teknologigrundlag for at få gang i processen - uden for mange indgangsbarrierer.

Glimrende ide

Jakob
Fredag d. 11/5-12 kl. 10:58

Jeg blev som praktisk håndværker inspireret af jeres forslag omkring biomonitorering. Det starter jo egentlig hos os. Jeg kan se et perspektiv i at designe fremtidens byggeri, hvad enten det er bolig, værksted, stald, produktions- og lagerbygninger, så der allerede i byggefasen monteres netkabler og -stik hensigtsmæssigt og i rigeligt antal. Kunden vil altid have brug for it. Og husk sensorer. De er blevet billigere og billigere. Som det sker nu, er vi ofte ude for at eftermontere og det kan være bøvlet, når der skal bores gennem vægge og spær og det ser heller ikke kønt ud. ”

Henrik Bækstrøm Lauritsen
Tirsdag d. 15/5-12 kl. 08:50

Super spændende projekt. Vi oplever i Tican Fresh Meat A/S at et øget fokus på vores råvarekvalitet har afgørende betydning på vores indtjening, produktionsoptimering samt færdigvare kvaliteten. I en virksomhed hvor vi arbejder med levende dyr med en høj grad af biologisk variation vil monitoringen af enkelt individer og biologiske simulerings modeller være stærkt medvirkende til en produktions- og kvalitets optimering -det vil bringe os i føretrøjen sammenlignet med vores udenlandske konkurrenter.

per trinderup
Lørdag d. 19/5-12 kl. 19:23

Kan se en masse muligheder i billedbehandling og bevægelsessensorer.
Ved billedbehandling får man en mere korrekt behandling af et billede/objekt, end hvis det er et menneske, der ser på det.
Hvis f.eks. billedbehandling bliver så godt, at ukrudt kan artbestemmes, og sprøjtevædsken derved doseres, hvor der er behov.
Hvis det var gødning, kunne man måske udfra billedbehandling dosere ved planten alt efter hvor meget planten trænger til af gødning.
Alle planterne skal have gødning, men nogle mere end andre.
Billedbehandling med bevægelsessensorer vil være til hjælp for os landmænd. Vi kan optimere vores planteproduktion og skåne miljøet.
Synes det er godt, at Agrotech vil forske i biomonitorering.
Det er ikke uden betydning, at Agrotech er "tæt" på opfinderen/producenten.

Svend Christensen
Tirsdag d. 22/5-12 kl. 01:01

Ved KU SCIENCE nye Institut for Plante- og Miljøvidenskab udvikler vi en ny kameraplatform til fænotypisk screening og karakterisering af tusindvis af planter/sorter til væksthus- og markforsøg. Målet er at kombinere genomiske data med de enkelte planter/sorters fysiske og kemiske karakteristika under forskellige biotiske og abiotiske forhold. Agrotechs biomonitering program vil kunne bidrage til at formilde vores forskningsresultater og skabe værdi for mange SMEer, der ønsker en effektiv metode til at selektere/forædle nye sorter og udvikle nye dyrkningssystmer/metoder til ændrede klimaforhold, et lavere pesticidforbrug, biorafinering og mange andre formål.

jefly
Torsdag d. 24/5-12 kl. 14:26

Arla er i gang med at formulere en strategi for bæredygtig mælkeproduktion og i den forbindelse har vi brug for nogle få centrale indikatorer for bæredygtighed. Indikatorerne skal bruges til at måle og dokumentere udviklingen i forhold til de mål vi sætter, bl.a. for reduktion af emissionen af drivhusgasser. Indikatorerne kan f.eks. være energiforbrug/kg mælk, foderspild/foderudnyttelse, næringsstofudnyttelsen m.m. Det er vigtigt at dokumentationen og dataindsamlingen kan ske så enkelt og med så lav indsats som muligt. Dette projekt kan måske bidrage med en løsning på det.

Jens Christian Flye
Regionschef og projektleder for projekt "Sustainable dairy Farming"
Arla Foods