IoT in der Landwirtschaft: Anwendungsfälle und Möglichkeiten

Durch die Ermöglichung der Kommunikation zwischen Maschinen und verschiedenen Hardwarekomponenten sowie die Integration digitaler Intelligenz in Geräte wird die Verbindung einer Vielzahl physischer Geräte und der Datenaustausch über das Internet ohne menschliches Eingreifen ermöglicht.

Grundsätzlich umfasst der Begriff ‘IoT’ alles, was mit dem Internet verbunden ist. Zunehmend wird er jedoch auch auf Objekte bezogen, die miteinander kommunizieren. Dies kann von einfachen Sensoren bis hin zu Smartphones, Wearables und Computern alles umfassen – also Geräte, die alle miteinander vernetzt sind.

Wenn vernetzte Geräte mit intelligenter Software kombiniert werden, wie in vielen automatisierten Systemen, ist es möglich, viel mehr zu tun, als nur Informationen zu sammeln, sondern auch Topographie analysieren, Boden und Ernteertrag beeinflussen und Maßnahmen einleiten, einschließlich des Lernens aus einem Prozess.

Das IoT lässt sich gleichermaßen auf Geräte in geschlossenen privaten Netzwerken anwenden, aber das Konzept des Internets der Dinge bringt diese Netzwerke zusammen und schafft so eine viel stärker vernetzte Welt.

Zahlreiche Geräte des Internets der Dinge (IoT) ermöglichen die Überwachung ganzer Prozesse der landwirtschaftlichen Produktion. IoT-Geräte, unterstützt durch Softwaresysteme, können Prozesse von der Setzlingsproduktion über die Pflanzenpflege (Bewässerung, Pflanzenschutz und Nährstoffversorgung) bis hin zur Nachernte überwachen.

Mithilfe dieser Geräte und Softwaresysteme kann die Primärproduktion nahtlos mit anderen Phasen der landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette – wie Verarbeitung, Großhandel, Einzelhandel und sogar dem Endkunden – verbunden und integriert werden.

Die meisten im Agrarsektor eingesetzten IoT-Geräte sind Sensoren, die relevante Daten über die tatsächliche Situation auf den Feldern und in den Gewächshäusern liefern und uns so ermöglichen, … Ernteüberwachung jederzeit oder im Kontext der Tierproduktion der Status des einzelnen Tieres.

Diese Sensoren erfassen oder erzeugen verschiedene Arten von Daten, wobei es sich meist um Umweltparameter handelt (Feuchtigkeit und Temperatur von Boden und Luft, elektrische Leitfähigkeit, Niederschlag, Windgeschwindigkeit und -richtung, Blattnässe, Bestrahlungsstärke und viele andere, auf die Bedürfnisse der Anbauer zugeschnittene Messgrößen).

Welche Möglichkeiten bietet das IoT in der Landwirtschaft?

Die zunehmend negativen Auswirkungen des Klimawandels, die wir in der jüngsten Zeit beobachten, beeinträchtigen die landwirtschaftliche Produktion und machen es notwendig, innerhalb kürzester Zeit fundierte und angemessene Entscheidungen zu treffen.

Hinzu kommt, und das ist ein völlig anderer Aspekt, die Einhaltung des strengen Rechtsrahmens und die korrekte Buchführung, wodurch die Erzeuger viel wertvolle Zeit verlieren. In diesem Zusammenhang kann der Einsatz von IoT-Technologien im gesamten landwirtschaftlichen Betrieb dazu beitragen, eines der Hauptprobleme des modernen Landwirts zu lösen.

Das Internet der Dinge (IoT) in der Landwirtschaft kann Landwirten helfen, in Echtzeit Einblicke in die Bedingungen ihrer landwirtschaftlichen Produktion zu gewinnen. Es kann außerdem Entscheidungsunterstützungssoftware mit Daten versorgen, um im Entscheidungsprozess fundierte Empfehlungen zu generieren.

Darüber hinaus können alle aufgezeichneten Daten später als Nachweis für jeden Arbeitsschritt und alle eingesetzten Betriebsmittel verwendet werden, sodass die Landwirte keine zusätzliche Zeit mit der Auswertung von Zahlen verbringen müssen, was den Aufzeichnungsprozess erheblich erleichtert.

Konkret kann der Einsatz von IoT in der Landwirtschaft den Zeitaufwand für die Überprüfung der landwirtschaftlichen Routineabläufe und die Überwachung bestimmter Vorgänge und Zustände verkürzen und den Landwirten ermöglichen, sich auf wichtige Aktivitäten wie strategisches Management und die Positionierung der Produkte auf dem Markt zu konzentrieren.

Das Endergebnis des IoT ist die potenzielle Steigerung der Produktivität, die Senkung der Kosten bei der Inputanwendung, die Rückverfolgbarkeit und der geringere Arbeitsaufwand.

Wie funktioniert das IoT in der Landwirtschaft?

Der Einsatz von IoT in der Landwirtschaft kann Landwirten helfen, ihre Kosten zu senken, indem sie Betriebsmittel mengenmäßig genauer einsetzen, basierend auf der Auswertung der auf den Feldern generierten Informationen.

Mithilfe der IoT-Daten können die Landwirte verschiedene Modelle zur Erkennung von Krankheiten und Schädlingsbefall anwenden und so direkt die Anzahl der eingesetzten Pestizide und die Anzahl der durchgeführten Arbeitsgänge beeinflussen, was letztendlich zu Zeitersparnis, Kostensenkung und einer geringeren Umweltbelastung führt.

Darüber hinaus erhalten die Landwirte durch die Berechnung der Evapotranspiration mithilfe der generierten IoT-Daten die Möglichkeit, ihre Bewässerungsmuster rechtzeitig zu planen und so den Wasserverbrauch zu minimieren.

In wasserarmen Gebieten ist die Einsparung von Bewässerungswasser von entscheidender Bedeutung. Die für solche Maßnahmen benötigten Daten lassen sich zudem mithilfe der oben genannten IoT-Sensoren erfassen.

Abgesehen von der Pflanzenproduktion erweist sich die IoT-Technologie in der Landwirtschaft auch in der Tierhaltung als äußerst nützlich, da die Kosten für die Tierhaltung stetig steigen. In der Tierhaltung wird in letzter Zeit verstärkt Wert darauf gelegt, wie Landwirte ihre Tiere behandeln, und verschiedene Interessengruppen drängen die Landwirte dazu, die Tiere humaner zu halten.

Durch den Einsatz von IoT können Landwirte verschiedene Sensoren an den Tieren anbringen, ohne ihnen Unbehagen zu bereiten, und so deren Gesundheits- und Aktivitätszustand ständig überwachen.

Viele verschiedene Daten werden mithilfe von IoT-Geräten erfasst, beispielsweise Herzfrequenz, Blutdruck, Wiederkäuzeit und Körpertemperatur von Tieren. Zusätzlich sind Sensoren auf dem Markt erhältlich, die GPS-Daten übertragen. Die Standortüberwachung ist besonders nützlich für Landwirte mit Weideflächen.

Durch die Nutzung aller oben genannten Datentypen erhalten die Landwirte genügend Zeit, ihre Betriebsabläufe proaktiv zu gestalten, was zu einer Steigerung der Produktivität, einer Verringerung der negativen Auswirkungen auf die Umwelt und einer Abschwächung der negativen Folgen des Klimawandels führt.

Wie kann man das Internet der Dinge in der Landwirtschaft einsetzen?

Die Vorteile des Internets der Dinge (IoT) in der Landwirtschaft sind vielfältig, vor allem aufgrund seiner breiten Anwendungsmöglichkeiten. Um ein umfassenderes Bild der Bedeutung des IoT in der Landwirtschaft zu erhalten, werden wir verschiedene Arten von IoT-Anwendungen in unterschiedlichen Bereichen und Phasen der landwirtschaftlichen Produktion vorstellen:

1. Wetterstationen

Sensoren in Wetterstationen sammeln Daten, die Messwerte liefern, welche die Klimabedingungen abbilden, die Entscheidungsfindung im Pflanzenbau unterstützen und potenziell zur Verbesserung der Pflanzenkapazität beitragen, um maximale Erträge zu erzielen.

Durch die Messung dieser Umweltfaktoren und die Generierung von Daten daraus können die IoTs eine präzise Historie aufbauen, die Landwirten bei ihren Entscheidungsprozessen helfen oder auf Wahrscheinlichkeitsbasis Pläne erstellen kann, wodurch das Risiko unerwarteter Kosten und Betriebsabläufe verringert wird.

2. Gewächshausautomatisierung

Wetterstationen dienen nicht nur der Erfassung notwendiger Umweltdaten, sondern können auch dazu verwendet werden, die Bedingungen in kontrollierten Mikroklimata, wie beispielsweise in Gewächshäusern, automatisch an spezifische Wachstumsparameter anzupassen.

Ob für Hydrokultur oder Substratkultur – die Vorteile automatisierter Gewächshäuser sind erheblich. Die von den Sensoren erfassten Echtzeitdaten lassen sich zu einem umfassenden Bild der Bedingungen im Gewächshaus kombinieren.

Sind die optimalen Parameter für optimale Wachstumsbedingungen bekannt und eingestellt, lässt sich die Umgebung automatisch anpassen.

3. Geräte zur Pflanzenbewirtschaftung

Es gibt eine Vielzahl von Sensoren, die im Feld eingesetzt werden können, um wichtige Informationen für die Entscheidungsfindung zu erfassen, wie beispielsweise Temperatur, Niederschlag, Pflanzengesundheit, Nährstoffversorgung der Pflanzen und vieles mehr. Diese Geräte sind Kernelemente der Präzisionslandwirtschaft.

Aus den Sensormessungen lassen sich vielfältige wertvolle Daten gewinnen. Werden diese Daten gespeichert, entsteht eine zeitliche Historie, die in die Entscheidungssoftware einfließt und die Landwirte bei ihren Entscheidungsprozessen unterstützt.

4. Geräte zur Viehhaltung

Sensoren können an Tieren angebracht oder sogar befestigt werden, um Informationen über Temperatur, Gesundheitszustand und Ernährungsstatus jedes einzelnen Tieres sowie allgemeine Informationen über die Herde zu liefern.

Mithilfe dieser Sensoren weiß der Landwirt genau, wo sich bestimmte Tiere mit eindeutigen Kennungen aufhalten. Die Sensoren können außerdem Informationen darüber liefern, wann ein bestimmtes Tier zuletzt gefressen, geschlafen, sich bewegt usw. hat.

5. Systeme zur Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität

Es gibt viele potenzielle Systeme, die alle im Feld installierten Sensoren überwachen und steuern und diese kombinieren, um ein leistungsstarkes Analyse-Dashboard für Logistik-, Buchhaltungs- und Berichtsfunktionen bereitzustellen.

Durch die genaue Kenntnis der auf dem gesamten landwirtschaftlichen Betrieb eingesetzten Input- und Outputfaktoren erhalten die Landwirte einen klaren Überblick über potenzielle Risiken, denen sie ausgesetzt sein könnten, und verfügen über Informationen, die ihnen bei der Formulierung optimaler Lösungen helfen.