El concepto de agricultura vertical se puede explicar como el proceso de cultivo de plantas apiladas uno sobre el otro en un entorno cerrado, confinado y controlado. Significa que hay estantes montados verticalmente en la misma área, donde las plantas crecen igual que las tierras. (Kozai, T et al., 2019).

La agricultura de interiores es un sistema de producción que utiliza estructuras de protección para el cultivo. El sistema ayuda a conservar el calor y a mantener un ambiente de temperatura, humedad favorable para el cultivo y desarrollo de plantas, lo que resulta en mejores cosechas.

La agricultura de interiores no se trata simplemente de proteger los cultivos, utiliza métodos similares a los empleados en la agricultura convencional, pero crea condiciones artificiales para mejorar la productividad y evita el uso extensivo del suelo. Sus implementaciones más conocidas son el invernadero, la hidroponía y la aeroponía.

La seguridad alimentaria es concebida como un derecho de las personas y cuyo objetivo central es mejorar la capacidad de las familias para acceder a los alimentos, la unidad de referencia deja de ser la finca y pasa a ser la familia rural. Esto genera una concepción integral, orientada a mejorar el nivel de bienestar de las personas más que a incrementar la producción o la productividad agrícolas. (Gordillo , 1996)

• Producción de cultivos durante todo el año

No hay afectación del clima por lo tanto se puede cultivar tanto en temporada seca como época lluviosa, en otras latitudes incluso en invierno. También permite cosechar productos fuera de temporada en la agricultura tradicional dando una ventaja competitiva y accediendo a mejores precios por la poca oferta. 

• Cultivos sin amenazas relacionadas al clima

En las zonas tropicales el clima es inestable, fenómenos de sequías o incluso condiciones lluviosas  producto de ondas, ciclones e incluso huracanes que provocan inundaciones y afectan directamente las plantaciones y cultivos. Con la agricultura vertical se minimiza la probabilidad de sufrir por estos fenómenos extremos al ser una actividad de interiores.

• Menos contaminación agrícola 

La agricultura tradicional en temporada seca depende del riego automatizado, muchas veces estos líquidos resultantes caen en ríos arrastrando consigo residuos de pesticidas o herbicidas que afectan al ecosistema.

• Restauración del ecosistema

Al concentrar la producción agrícola en una menor área, el espacio restante puede usarse para la reforestación del bosque de especies nativas de árboles y arbustos, esto permite en unos años la restauración del ecosistema.

• Minimiza el uso de pesticidas , herbicidas y fertilizantes 

La agricultura vertical utiliza el estado del arte de la hidroponía y aeroponía , sistemas configurados dentro de una estructura o edificio que los protege de plagas como insectos y otros patógenos microscópicos, por lo que no es necesario la aplicación de herbicidas y pesticidas peligrosos, por otra parte se pueden reemplazar los fertilizantes disolviendo en el agua los nutrientes que el cultivo necesita como nitrógeno , fósforo y potasio.

• De 70 a 95 menos de agua 

En la hidroponía agua es suministrada a las raíces directamente se regula el suministro por medio de una bomba y el caso de aeroponia por forma de un aerosol reduciendo un 70% que la hidroponía. También se puede cultivar con sustrato basado en suelo y material orgánico controlando la humedad en el suelo por medio del riego automatizado.

• Más control de salubridad y seguridad

Al conocer el origen de la cosecha y sistema de producción utilizado se puede determinar si los productos cultivados generan algún riesgo a la salud al llegar a la mesa. El sistema productivo de agricultura vertical se basa en agricultura orgánica lo que permite mejorar la salud de quien prefiere este tipo de productos.

• Nuevas oportunidades laborales

La agricultura genera ingresos pero normalmente están ligados a la zona geográfica donde se encuentran las fincas , como es el caso de las piñeras y bananeras en la zona norte y el caribe del país. La agricultura vertical propone llevar a las zonas urbanas estos empleos dando más oportunidades de trabajo en la ciudad. 

• Alimento para animales después de la cosecha

Los residuos después la cosecha conservan nutrientes que pueden ser utilizados para alimentar animales de granja como cerdos, vacas, caballos e incluso ser procesados

Con el auge de las nuevas tecnologías digitales en el ámbito agrícola, ha habido un crecimiento sin precedentes en la cantidad de datos que están siendo recopilados por sensores remotos, satélites, drones y maquinaria no tripulada, para diferentes propósitos (Patrício, D. I. et al., 2018).

Los usos incluyen principalmente procesos como el monitoreo del suelo, estado de la planta, detección de plagas, humedad, temperatura, entre otros. Los datos que se están recopilando solo podrían servir fructíferamente cuando el productor es capaz de obtener una mejor comprensión de varias cosas involucradas con la tecnología. (Tomar, 2021)

El IoT es la conexión de millones de dispositivos inteligentes y sensores conectados a Internet. Estos dispositivos y sensores conectados recopilan y comparten datos para que muchas organizaciones las usen y evalúen. Estas organizaciones incluyen empresas, ciudades, gobiernos, hospitales y personas. IoT ha sido posible, en parte, debido a la llegada de procesadores asequibles y a las redes inalámbricas. Los objetos previamente inanimados, como picaportes o lámparas, ahora pueden contar con un sensor inteligente que puede recopilar y transferir datos a una red.

Los investigadores estiman que más de 3 millones de nuevos dispositivos se conectan a Internet todos los meses. Los investigadores también estiman que en los próximos cuatro años habrá más de 30 mil millones de dispositivos conectados en todo el mundo.

Tal vez un tercio de los dispositivos conectados serán computadoras, smartphones, tablets y televisores inteligentes. Los restantes dos tercios serán otros tipos de “cosas”: sensores, actuadores y dispositivos inteligentes recientemente inventados que supervisen, controlen, analicen y optimicen el mundo.

Algunos ejemplos de sensores inteligentes conectados son: timbres inteligentes, puertas de garaje, termostatos, equipos portátiles deportivos, marcapasos, semáforos, lugares de estacionamiento y huertos automatizados. El límite de los diferentes objetos que podrían volverse sensores inteligentes está fijado solo por nuestra imaginación.

El aprendizaje automático (ML) ha surgido junto con las tecnologías de big data y la computación de alto rendimiento (HPC) para crear nuevas oportunidades para desentrañar, cuantificar y comprender los procesos intensivos de datos en entornos operativos agrícolas. Entre otras definiciones, ML se define como el campo científico que da a las máquinas la capacidad de aprender sin estar estrictamente programadas. Año tras año, el ML se aplica en campos cada vez más científicos, incluidos, por ejemplo, la bioinformática, la bioquímica y la seguridad alimentaria. (Liakos KG, Busato P, Moshou D, Pearson S, Bochtis D., 2018). 

Las tareas de aprendizaje automático típicamente son clasificadas en dos grandes categorías dependiendo del tipo de aprendizaje (Supervisado, No supervisado), modelos de aprendizaje (clasificación, regresión, clustering and dimensionalidad y reducción) o los modelos empleados para implementarlos.