Koje se vrste senzora koriste u preciznom ratarstvu?

Zbog rasta stanovništva, klimatskih promjena, smanjenih oborina i sve veće potražnje za hranom, poljoprivreda je negativno pogođena, što dovodi do promjena u metodama uzgoja. Stoga je, radi poboljšanja prinosa i prikupljanja točnih podataka, ključno usvojiti moderne prakse precizne poljoprivrede te instalirati razne vrste senzora.

S obzirom na najnoviju situaciju i negativan utjecaj na uobičajene poljoprivredne prakse, poljoprivredu je potrebno obavljati inteligentnije, koristeći nove i najsuvremenije tehnologije. To je jedini način da se ponudi rješenje i zadovolje beskrajne i rastuće potrebe svjetske populacije.

Precizni poljoprivredni senzori vrlo su učinkoviti u poljoprivredi jer prenose podatke koji poljoprivrednicima pomažu ne samo u nadziranju, već i u poboljšanju njihovih proizvoda te u praćenju promjena na terenu i u ekosustavu.

Inteligentni poljoprivredni senzori pomažu u lakom identificiranju životinja, otkrivanju tjeranja i praćenju njihovog zdravlja, čime se olakšava izolacija i liječenje bolesnih krava identificiranjem, otkrivanjem i praćenjem stada.

Pametni senzori u poljoprivredi poljoprivrednicima sada omogućavaju daljinsko bilježenje usjeva i praćenje njihove učinkovitosti, rješavanje problema sa štetnicima usjeva i brzo poduzimanje mjera za zaštitu usjeva od bilo kakvih ekoloških rizika.

Što su senzori?

Senzor je naprava koja prepoznaje i reagira na određene ulaze, poput osvjetljenja, kretanja, tlaka, topline ili vlage, te ih pretvara u prikaz ili signale koje ljudi mogu očitati za daljnje čitanje i obradu.

Oni se obično koriste u raznim primjenama, od otkrivanja pokreta u sigurnosnim sustavima do mjerenja temperature u HVAC sustavima. Također se koriste u svakodnevnim predmetima poput pametnih telefona, automobila i kućanskih aparata.

Senzori rade tako što detektiraju fizičke ili kemijske promjene u okolini i pretvaraju ih u električne signale. Vrsta senzora koja se koristi ovisi o vrsti promjene koja se detektira.

Na primjer, temperaturni senzor detektira promjene temperature i pretvara ih u električne signale koje uređaj na koji je spojen može protumačiti.

Koje su vrste senzora korištene u poljoprivredi?

Postoje razne vrste senzora koji se koriste u poljoprivredi, a koji omogućuju potrebu za uključivanjem pametne poljoprivrede.

1. Optički senzori u poljoprivredi

Ovo je korištenje svjetlosti za procjenu materijala tla i praćenje rasprostranjenosti svjetlosti. Ti se senzori mogu postaviti na automobile, satelite, dronove ili robote, čime se omogućuje odraz tla te prikupljanje i obrada podataka o boji biljaka.

Optički senzori također posjeduju sposobnost i kapacitet za kondicioniranje gline, prirodne materije i vlage Svojstva tla.

2. Elektrokemijski senzori za detekciju hranjivih tvari u tlu

Elektrokemijski senzori pomažu u prikupljanju, obradi i kartiranju kemijskih podataka tla. Obično su montirani na posebno dizajnirana saonice.

Isporučuju točne podatke potrebne za poljoprivredu. To uključuje razine hranjiva u tlu i pH. Uzorci tla se zatim šalju na Analiza tla provode se laboratorijske i standardne procedure.

Mjerenja bez pogrešaka, posebno u području određivanja pH, provode se pomoću ionsko-selektivne elektrode. Ove elektrode primjećuju tragove određenih iona, poput vodika, nitrata i kalija.

3. Mehanički senzori tla za poljoprivredu

Ove vrste senzora koriste se za mjerenje kompresije tla ili mehaničkog otpora. Ovaj senzor koristi aplikaciju koja prolazi kroz tlo. Ovaj senzor zatim bilježi silu izračunatu pomoću mjernih vaga tlaka ili vage za opterećenje.

Kada senzor prolazi kroz tlo, dokumentira sile držanja koje proizlaze iz rezanja, drobljenja i pomicanja tla. Mehanički otpor tla bilježi se u jedinici tlaka i pokazuje omjer sile potrebne za ulazak u kanal tla prema prednjoj površini alata koji je u dodiru s tlom.

4. Dielektrični senzori vlažnosti tla

Ovaj senzor izračunava razinu vlage u tlu uz pomoć dielektrične konstante. Ovo je električno svojstvo koje se mijenja ovisno o sadržaju vlage u tlu.

Senzori vlage koriste se u kombinaciji s lokacijama za provjeru oborina diljem farme. To omogućuje nadzor položaja vlage u tlu kada je razina vegetacije niska.

5. Senzori lokacije u poljoprivredi

Također su poznati kao poljoprivredne meteorološke stanice. Postavljeni su na različitim mjestima diljem polja. Ovi precizni poljoprivredni senzori koriste se za određivanje sorte, udaljenosti i visine bilo koje pozicije unutar traženog područja. U tu svrhu koriste pomoć GPS satelita.

6. Elektronički senzori

Instaliraju se na traktore i drugu poljoprivrednu opremu kako bi se provjerio njihov rad. Podaci se prenose putem mobilnih i satelitskih komunikacijskih sustava na računala ili izravno šalju pojedincima poštom. Voditelj zadužen za to sada može pristupiti informacijama ili na svom uredskom računalu ili na svom osobnom mobitelu.

7. Senzori protoka zraka

Njegova mjerenja mogu se vršiti na određenim lokacijama u pokretu. Ove vrste senzora mjere prodiranje zraka u tlo. Očekivani rezultat je tlak potreban za potiskivanje određene količine zraka u tlo na propisanu dubinu. Postoje različita svojstva tla, uključujući razinu vlage, kompaktnost tipa tla i strukturu, koji proizvode različiti identifikacijski potpis.

8. Poljoprivredni senzori IoT

S rastućim usvajanjem Interneta stvari (IoT), mogućnost povezivanja raznih uređaja implementirana je u gotovo svaki aspekt našeg života. Ima smisla da automatizacija pronađe svoju primjenu i u poljoprivredi jer će to imati velik utjecaj na nju.

Ovaj senzor pruža informacije u stvarnom vremenu o tome što se događa na polju, uključujući temperaturu zraka, temperaturu tla na različitim dubinama, oborine, vlažnost lišća, klorofil, brzinu vjetra, temperaturu rosišta, smjer vjetra, relativnu vlažnost, solarnu radijaciju i atmosferski tlak.

Ovo ukazuje na to da poljoprivrednici znaju kada je vrijeme za berbu usjeva, koliko se vode koristi, zdravlje tla i je li potrebno dodatno unosa. Ovo se mjeri i bilježi u zakazanim intervalima.

Postoji veliki popis senzora koji se koriste u poljoprivrednim IoT senzorima, što znači (Rješenja za pametnu poljoprivredu). Korištenje preciznih poljoprivrednih senzora definitivno će transformirati poljoprivrednu industriju povećanjem proizvodnje usjeva, usvajanjem sorte usjeva otporne na štetnike s visokim prinosom i praćenjem rastuće potražnje za hranom.

Najpopularnije vrste senzora precizne poljoprivrede

Kao rezultat brzog rasta svjetske populacije, poljoprivredne aktivnosti postale su sve složenije, konkurentnije, opsežnije i optimiziranije.

Korištenje tehnologije dovelo je do toga da poljoprivredne operacije budu produktivnije nego prije, čime se povećava ono što farmeri beru i kvaliteta proizvoda.

Senzori su odigrali ključne uloge u ovom tehnološkom napretku. U nastavku istražujemo ključne senzore u tehnologiji pametne poljoprivrede.

1. GPS senzori

Ovaj senzor se općenito povezuje s automobilskom industrijom i industrijom mobilnih komunikacija. Vrlo su korisni za pametnu poljoprivredu. Jedan od velikih izazova s kojima su se drevni doseljenici morali suočiti jest u stočarstvu, morali su koristiti drvene štapove za tjeranje stoke.

Ovo je zato što je praćenje stada od najveće važnosti za poljoprivrednike. Korištenjem modernog GPS-a, praćenje stoke više nije izazov jer je ovaj GPS obogaćen mogućnošću nadziranja životinja jednostavnim pritiskom na gumb.

U pogledu mehaničkog dijela poljoprivrede, koji obuhvaća berbu biljaka i srodne poljoprivredne tehnike, kod nas se koriste GPS senzori s visoko preciznim sustavima vođenja vozila.

U mnogim poljoprivrednim primjenama, poput oranja polja, korištenje samovođenih sustava može poboljšati rutiranje po polju, smanjiti preklapanje procesa i na kraju smanjiti količinu vremena potrebnog za izvršavanje zadatka.

2. Poljoprivredni senzori temperature

Kada je riječ o pametnoj poljoprivredi, senzori temperature ključni su u dvije glavne kategorije. Te kategorije su praćenje ambijentalnih uvjeta i praćenje mehaničke opreme.

Na primjer, berba ledenog vina obično se odvija unutar uskog temperaturnog raspona kada temperature prvi put dosegnu između -10°C i -12°C tijekom sezone berbe. Industrija ledenog vina zahtijeva vrlo precizan senzor temperature i vlage kako bi dao točnu prognozu temperature.

Ove vrste senzora ne igraju samo važnu ulogu u nadziranju ambijentalnih uvjeta fizičkog prostora, već igraju ključnu ulogu u gotovo svim aplikacijama za nadzor imovine pametne poljoprivrede.

3. Praćenje imovine

Ovo je još jedna primjena u pametnom poljoprivredi koja koristi senzore temperature u evaluacijske svrhe. Osim promatranja biljaka koje se beru, senzori temperature prate i opremu koja prikuplja te biljke.

Kada god oprema zahtijeva manje održavanje, radi ispod svojih mogućnosti ili kritično otkazuje, temperaturni senzor izdaje upozorenje. Oni su visoko učinkoviti u gotovo svemu što se odnosi na sustav prediktivnog i reaktivnog održavanja. Ovo zauzvrat štiti od pregrijavanja i štetnog kvara opreme.

4. Senzor akcelerometra

Ovo je prilično slično upotrebi senzora temperature u predviđanju održavanja. Akcelerometri se uvelike koriste u industriji pametne poljoprivrede za predviđanje i pomoć pri potrebnom održavanju. Najčešće se koriste na pokretnim komponentama i motorima.

Njihov glavni cilj je otkrivanje malih varijacija u kretanju i nedosljednosti vibracija te predviđanje kada je potrebno standardno održavanje ili kada treba zamijeniti ugroženi dio.

Međutim, ovaj senzor je obično povezan s poljoprivredom i drugim poljoprivrednim djelatnostima, akcelerometri igraju neizostavnu ulogu u održavanju vitalne opreme pametne poljoprivrede. Akcelerometri se također mogu koristiti u raznim automatiziranim sustavima i metodama praćenja.

Na primjer, akcelerometar niske potrošnje omogućuje lakše i brže praćenje statusa podesive mlaznice za prskanje na kraju grede za gnojivo. U nepovoljnim tehnološkim uvjetima, korištenje autonomnih dronova u pametnoj poljoprivredi kritično ovisi o akcelerometrima i IMU (inercijalnim mjernim jedinicama) za praćenje kretanja, brzine, događaja sudara, pa čak i položaja u prostoru.

Pametne kamere u poljoprivredi

Kada je riječ o tehnologiji pametnih kamera, ona je daleko od starog analognog senzora. Pametne kamere sve se više usvajaju za razne primjene pametne poljoprivrede.

Razne tvrtke, poput Blue River Technology, odjela tvrtke John Deere, usvojile su upotrebu pametne kamere tehnologije za otkrivanje korova i lokacija drugih biljaka.

Kao rezultat toga provodi se automatsko i precizno doziranje herbicida i gnojiva. Ovo koristi kemijsku iskoristivost i povećava ukupnu produktivnost smanjujući upotrebu kemikalija.

Jedan od najznačajnijih izazova u poljoprivredi je pitanje kontrole štetnika. Korištenjem pametnih kamera, poljoprivrednici sada mogu u stvarnom vremenu detektirati štetnike i učinkovito pratiti mjere protiv štetnika, a da pritom ne štete korisnim poljoprivrednim kukcima.

Pametne kamere mogu zamijeniti i poluzastarjele senzorske uređaje poput senzora ambijentalnog svjetla, čime se omogućuje pojednostavljeni sustav i smanjenje broja komponenti.

Precizna poljoprivreda je primjena specifičnih inputa u različitim omjerima kako bi se optimizirala ekonomska učinkovitost i smanjilo rasipanje. Korištenje senzora za preciznu poljoprivredu pomaže poljoprivrednicima u nesmetanom prelasku s starih načina obavljanja poljoprivrednih aktivnosti.

GeoPard Poljoprivreda je računalna platforma temeljena na oblaku za preciznu analizu podataka, kreiranje i pametno izviđanje. Oni su pouzdan alat za poljoprivredne operacije, od planiranja do provedbe i prilagođavanja praksi na temelju pruženih podataka.

GeoPard je omogućio lansiranje raznih softverskih tvrtki za preciznu poljoprivredu i može vam ponuditi vrhunsko rješenje. Zaključno, industrija pametne poljoprivrede neprestano raste, posebno s novim rješenjima koja svakodnevno dolaze na tržište.

Oprema i uređaji koji agregiraju podatke sa senzora, komuniciraju važne informacije poljoprivrednicima i optimiziraju brojne poljoprivredne procese od kritične su važnosti.

Važnost različitih vrsta senzora ne može se dovoljno naglasiti jer pomažu u zadovoljavanju potražnje za hranom, povećanju prinosa i smanjenju resursa.

Ove različite vrste preciznih poljoprivrednih senzora lake su za rukovanje i dugoročno isplativije. One olakšavaju život poljoprivrednicima i povećavaju ukupnu količinu i kvalitetu isporučenih proizvoda. Preporučuje se da svaki vlasnik farme razmotri pametnu poljoprivredu.

Često postavljana pitanja

1. Zašto nam je potrebna pametna poljoprivreda?

Pametna poljoprivreda je ključna iz nekoliko razloga. Poboljšava produktivnost i učinkovitost korištenjem tehnologije i rješenja temeljenih na podacima za optimizaciju korištenja resursa, poput vode i gnojiva, što dovodi do boljeg uroda i smanjenog otpada. Omogućuje precizno praćenje usjeva, stanja tla i vremenskih obrazaca, omogućujući poljoprivrednicima donošenje informiranih odluka u stvarnom vremenu i smanjenje rizika. 

2. Koje senzore imaju poljoprivredni roboti?

Poljoprivredni roboti opremljeni su nizom senzora za učinkovito obavljanje svojih zadataka. Ti senzori uključuju senzore vida za detekciju usjeva i objekata, GPS i navigacijske senzore za precizno pozicioniranje, senzore okoliša za mjerenje temperature, vlažnosti i uvjeta tla te senzore blizine za detekciju prepreka.

Korištenjem ovih senzora, poljoprivredni roboti mogu autonomno navigirati poljima, nadzirati usjeve te precizno i točno obavljati zadatke poput sadnje, prskanja i berbe. 

3. Koja su ograničenja poljoprivrednih senzora?

Poljoprivredni senzori imaju određena ograničenja koja treba uzeti u obzir. Prvo, točnost i pouzdanost senzora mogu varirati, što dovodi do potencijalnih pogrešaka u mjerenju ili nedosljednosti. Drugo, neki senzori mogu zahtijevati često kalibriranje ili održavanje kako bi se osigurale optimalne performanse.

Treće, senzori možda ne bilježe određene faktore okoline ili varijacije točno, što ograničava njihovu sposobnost pružanja sveobuhvatnih uvida.