Birka: Digitālā lauksaimniecība

Lietu interneta (IoT) plašie ieguvumi neaprobežojas tikai ar veselības aprūpes, ražošanas, autobūves, kosmosa un aviācijas nozari; arī lauksaimniecības nozare nav atstāta novārtā. IoT ir atdzīvinājis lietu norisi lauksaimniecības nozarē, radot videi ilgtspējīgas darbības, pārveidojot idejas un radot jaunas iespējas neiedomātā mērogā.

Digitālo dvīņu ietekmes dēļ lauksaimniecībā, zemā raža un produktivitāte, kaitēkļu izplatība un slimības un neilgtspējība ir kļuvušas par pagātnes lietām.

Kā digitālie dvīņi mazina šīs ar lauksaimniecību saistītās iesakņojušās problēmas? Lai atbildētu uz šiem jautājumiem, noskaidrosim digitālo dvīņu nozīmi un to, kāpēc tie tiek ieviesti lauksaimniecības nozarē?

Lauksaimniecības kultūraugu audzēšanas procesu augstā sarežģītība rada ievērojamas prasības stabilu tehnoloģiju izstrādei attiecībā uz augu, augsnes, tehnoloģiju, vides un daudzu traucējošo mainīgo mainīgumu.

Šo attīstību daudzus gadus ir atbalstījušas konkrētu aspektu simulācijas. Holistiskai lauksaimniecības procesa simulācijai – tā teikt, “digitālajam dvīnim” –, integrējot pēc iespējas vairāk no uzskaitītajiem ietekmējošajiem mainīgajiem, ir ievērojams potenciāls.

Jo īpaši atsevišķu mainīgo ietekmi uz kopējo procesu var izmantot kļūdu analīzei, pakalpojumu sniegšanai vai jaunām izstrādēm.

Kas ir digitālais sadraudzības darbs jeb digitālie dvīņi?

Digitālie dvīņi ir reālas dzīves aktīva (materiāla vai nemateriāla) virtuāla kopija, kas izveidota, lai pārbaudītu, prognozētu un izprastu uzvedība no tā fiziskajiem ekvivalentiem.

Digitālais dvīnis lauksaimniecībā attēlo reālus objektus, kuros var reproducēt vēsturiskus objektus un simulēt nākotnes objektus, lai radītu scenārijus, uz kuriem lauksaimnieki var reaģēt.

Tas dod iespēju lauksaimniekiem un ieinteresētajām personām tikt galā ar negaidītām novirzēm, piemēram, iepriekš identificējot problēmas, ieplānojot paredzamo apkopi īstajā laikā un nodrošinot tūlītējus risinājumus sarežģītām problēmām. Digitālie dvīņi paātrina lauksaimniecības uzņēmējdarbību no ražošanas līdz mārketingam un pārdošanai.

Kā tas ir iespējams?

Piemēram, pieņemsim, ka kultūraugu ražošanu kādā reģionā ietekmē kaitēkļi un slimības. To ieviešot, jūs varat apkopot kvalitatīvu informāciju, ko cilvēka maņas nespēj novērot, izmantojot mobilo lietotni, kas darbojas kā digitāls analogs, izmantojot sensorus un satelītu datus.

Pēc tam varat sniegt skarto augu attēlus un aprakstīt problēmu, pēc tam salīdzināt šos attēlus ar šī konkrētā auga kopiju un sniegt risinājumus. Tā vienkārši darbojas digitālie dvīņi.

Lauksaimniecības digitālajam dvīnim nepieciešamie nosacījumi

1. Individualitāte

Lauksaimniecības digitālajam dvīnim ir jābūt specifiskam, ar konkrētu nosaukumu, nevis vispārīgo nosaukumu “kaza” vai “kaķis”.

2. Gandrīz reāllaikā

Tas nozīmē, ka tik ilgi, kamēr pastāv reāllaika elements, arī dvīnim vajadzētu pastāvēt.

3. Uz datiem balstīta

Tas ir jāizmēra digitāli, izmantojot to pašu instrumentu reālajam paraugam.

4. Reālistiski un praktiski īstenojami

Digitālajam dvīnim lauksaimniecībā ir jābūt tuvu reālajai lietai gan īpašību, gan formas ziņā. Tam ir jābūt reālistiskam.

5. Rīkojas

Informācijai par reālo lietu jābūt saistītai ar rīcību.

Kā tas darbojas?

Tas izmanto tehnoloģisko aprīkojumu, piemēram, sensorus, satelītus un citas ierīces, lai uzraudzītu digitālo dvīni. Ar šo iegūto informāciju var piekļūt vēsturiskiem datiem, kad tas ir nepieciešams, lai izstrādātu plānus.

Tas ietver digitālā dvīņa kopējo procesu. Nav nepieciešams, lai tas būtu iedomīgs izkārtojums, ir tikai jāpaveic īstajā laikā, tam vienkārši jābūt zinātniski reālistiskam.

Kā tie atšķiras no modeļiem?

Modeļi ir tikai konkrētas lietas attēlojums, atšķirībā no digitālajiem dvīņiem, modeļi nav tikai attēlojums, bet arī ir iekļauti reālās lietas procesā, lai iegūtu izmērāmu rezultātu. Lielākā daļa modeļu bieži sniedz nepareizus rezultātus. Arī tos apvienojot, tie sniedz nepatiesus ziņojumus.

Tos izmanto konkrētiem mērķiem. To rezultātus var redzēt desmitos. Tas tiek darīts, lai nodrošinātu rezultātu ticamību. Tie nodrošina lietotāja aizsardzību no sarežģītām tehniskām detaļām, sniedzot informāciju viegli saprotamā veidā. Tam vajadzētu atspoguļot reālās lietas statusa atjauninājumus.

Kā mijiedarboties ar digitālajiem dvīņiem?

Tas tiek uzraudzīts ierīcēs, piemēram, klēpjdatoros, planšetdatoros vai tālruņos. Tas ļauj ērti piekļūt vēsturei vai paredzēt reālās lietas nākotni. Varat arī strādāt ar sistēmu, lai ieslēgtu fiziskas sistēmas, piemēram, apūdeņošanu.

Digitālā dvīņa iekšējā funkcionalitāte lauksaimniecībā ir slēpta, un lietotājam nav jāsaprot sarežģītība. Tā tikai pakļauj lietotāju tam, kas ir nepieciešams fiziskā darbībā. Lai gan tiek pievienotas funkcijas, kuras nevar novērtēt parastā darbībā.

Kur lauksaimniecībā es, visticamāk, redzēšu digitālos dvīņus?

Digitālā dvīņa izmantošana jau ir sākusi attīstīties. To izmanto mājlopu uzraudzībai gan fiziski, gan attālināti. Lauka uzraudzības sistēma nodrošina lauka stāvokļa un kultūraugu pārskatu sniegšanu, lai pieņemtu labākus un pamatotākus pārvaldības lēmumus. Attālinātās uzraudzības sistēma ziņo par lauksaimniecības tehnikas, piemēram, sējmašīnas, traktora, smidzinātāja u.c., stāvokli, lai savlaicīgi atklātu un novērstu kļūmes.

Reālās pasaules lieta tiek modelēta reālistiski, un dzīves ziņojumiem ir nozīme sistēmas stāvoklī. Tam ir daži ierobežojumi, uzraugāmo lietu var pārbaudīt tikai attiecībā uz vienu lietas aspektu. To izmanto citās nozarēs, bet lauksaimniecībā to izmanto, lai aptvertu vairākus īpašumus saimniecības daudzveidības dēļ.

Secinājums

Pirms tehnoloģiju laikmeta tika veikti pētījumi un attīstība, lai izprastu un paredzētu augus.’ uzvedība lai cīnītos pret galvenajām lauksaimniecības problēmām, piemēram, kaitēkļu un slimību izplatību un zemu ražību. Neapstrādātu instrumentu izmantošanas dēļ pētījumu rezultāti netika pārbaudīti un rezultāti nebija uzticami. Līdz ar to problēmas saglabājās.

Toreiz lauksaimniekiem nebija citu veidu, kā eksperimentēt ar augiem. uzvedība izņemot ar izmēģinājumu un kļūdu metodi, kā rezultātā tiek zaudēti ievērojami resursi un laiks. Lai izbeigtu šīs lauksaimniecības mīklas, lauksaimniecībā tika ieviesti digitālie dvīņi, lai sniegtu detalizētu izpratni par augiem un dzīvniekiem. uzvedība lai uzlabotu lauksaimniecības efektivitāti. Tie, kas visvairāk atbalsta tehnoloģisko revolūciju, sagaida, ka lauksaimniecības darbības gūs ievērojamu labumu, pateicoties šiem sasniegumiem.

Tātad neviens nevar labāk izprast jūsu fizisko zemi par jums pašiem… un datu zinātni. Un GeoPard šajā gadījumā ir noderīga platforma audzētājiem, kas palīdz:

• Apkopot tehniskos datus, izmantojot tālizpēti, augsnes paraugu ņemšana, sensori, topogrāfija, utt.
• Piekļūstiet jebkurai nelielai lauka informācijai ar satelītu monitoringu un augsekas datiem.
• Pārvaldiet savus datus pat bezsaistē, izmantojot lietotni.

Nodrošinot saziņu starp mašīnām un dažādu aparatūru, kā arī ievietojot ierīcēs digitālo intelektu, ir iespējams savienot milzīgu skaitu fizisku ierīču un koplietot datus internetā bez cilvēka iejaukšanās.

Būtībā termins ‘lietu internets’ ietver visu, kas ir savienots ar internetu, tomēr arvien biežāk to uzskata par objektu, kas ‘sazinās’ savā starpā. Tas var ietvert visu, sākot no vienkāršiem sensoriem līdz viedtālruņiem, valkājamām ierīcēm un datoriem, taču tikai ierīcēm, kas visas ir savienotas kopā.

Kad savienotās ierīces tiek apvienotas ar viedu programmatūru, kā tas ir daudzās automatizētās sistēmās, ir iespējams paveikt daudz vairāk nekā tikai apkopot informāciju, bet arī analizēt topogrāfiju, augsni un kultūraugu ražu un uzsākt kādu darbību, tostarp mācīties no procesa.

IoT var vienlīdzīgi attiekties uz ierīcēm slēgtos privātos tīklos, taču lietu interneta koncepcija apvieno šos tīklus, radot daudz savienotāku pasauli.

Ir daudz ierīču, kas ir daļa no lietu interneta (IoT), kas ļauj uzraudzīt visus lauksaimniecības ražošanas procesus. Lietu interneta ierīces, ko atbalsta programmatūras sistēmas, var uzraudzīt procesus, sākot no stādu audzēšanas līdz kultūraugu apsaimniekošanai (apūdeņošana, augu aizsardzība un augu barošana) un beidzot ar ražas novākšanu.

Šīs ierīces un programmatūras sistēmas ļauj primāro ražošanu nemanāmi savienot un integrēt citos lauksaimniecības vērtību ķēdes posmos, piemēram, pārstrādē, vairumtirdzniecībā, mazumtirdzniecībā un pat pie galapatērētāja.

Lielākā daļa lauksaimnieciskajā ražošanā ieviesto lietu interneta (IoT) ir sensoru veidā, kas sniedz atbilstošus datus par reālo situāciju laukos un siltumnīcās, ļaujot mums veikt Lauku uzraudzība jebkurā laikā vai dzīvnieku audzēšanas kontekstā — atsevišķa dzīvnieka statuss.

Šie sensori uztver vai ģenerē dažāda veida datus, un galvenokārt tie uztver vides parametrus (augsnes un gaisa mitrumu un temperatūru, elektrovadītspēju, nokrišņus, vēja ātrumu un virzienu, lapu mitrumu, apstarošanu un daudzas citas ieviešanas, kas ir specifiskas audzētāju vajadzībām).

Kādas ir lietu interneta (IoT) iespējas lauksaimniecībā?

Pēdējā laikā vērojamās arvien negatīvākās klimata pārmaiņu sekas traucē lauksaimniecisko ražošanu, radot nepieciešamību ļoti īsā laikā pieņemt labi informētus un atbilstošus lēmumus.

Papildus tam, bet no pavisam citas perspektīvas, ir jāievēro stingrs tiesiskais regulējums un pareizs uzskaites process, kur ražotāji zaudē pārāk daudz sava dārgā laika. Iepriekš minētajā kontekstā lietu interneta (IoT) ieviešana visā saimniecībā un lauksaimniecības darbībā var palīdzēt atrisināt vienu no mūsdienu lauksaimnieku galvenajām problēmām.

IoT lauksaimniecībā var palīdzēt lauksaimniekiem reāllaikā iegūt ieskatu par apstākļiem lauksaimniecības produkcijā. Tie var arī palīdzēt nodrošināt informāciju lēmumu atbalsta programmatūrai, lai ģenerētu atbilstošus padomus lēmumu pieņemšanas procesos.

Turklāt visus reģistrētos datus vēlāk var izmantot kā pierādījumu katrai veiktajai darbībai un visiem izmantotajiem ievades datiem, ļaujot lauksaimniekiem netērēt papildu laiku skaitļu apstrādei, kas ievērojami atvieglo uzskaites procesu.

Konkrētāk, lietu interneta (IoT) ieviešana lauksaimniecībā var saīsināt laiku, kas nepieciešams saimniecības ikdienas darbību pārbaudei, konkrētu darbību un statusu uzraudzībai, un ļaut lauksaimniekiem koncentrēties uz tādām svarīgām darbībām kā stratēģiskā vadība un produktu pozicionēšana tirgū.

IoT gala rezultāts ir potenciālais produktivitātes pieaugums, izejvielu pielietošanas izmaksu samazinājums, izsekojamība un mazāks darbaspēka patēriņš.

Kā lietu internets (IoT) darbojas lauksaimniecībā?

IoT ieviešana saimniecībās var palīdzēt lauksaimniekiem samazināt izmaksas, izmantojot precīzākus kvantitatīvus ievades datus, tikai interpretējot laukos ģenerēto informāciju.

Izmantojot lietu interneta (IoT) datus, lauksaimnieki var izmantot dažādus modeļus slimību un kaitēkļu sastopamības noteikšanai, tieši ietekmējot izmantoto pesticīdu skaitu un veikto darbību skaitu, kas galu galā ietaupīs laiku, samazinās izmaksas un samazinās ietekmi uz vidi.

Turklāt, aprēķinot evapotranspirāciju ar ģenerēto lietu interneta (IoT) datu palīdzību, lauksaimniekiem būs iespēja savlaicīgi plānot apūdeņošanas modeļus, kas ļaus samazināt izmantotā ūdens daudzumu.

Apūdeņošanas ūdens taupīšana ir ārkārtīgi svarīga vietās, kur ir ūdens trūkums. Turklāt datus, kas nepieciešami šādas darbības veikšanai, var pārvaldīt, ieviešot vairākus iepriekš minētos lietu interneta (IoT) sensorus.

Papildus augkopībai, lietu interneta (IoT) tehnoloģija lauksaimniecībā ir ļoti noderīga arī lopkopības pārvaldībā, kur lopkopības izmaksas pieaug ar katru brīdi. Pēdējā laikā lopkopības pārvaldībā liels uzsvars tiek likts uz to, kā lauksaimnieki izturas pret dzīvniekiem, un dažādas ieinteresētās puses mudina lauksaimniekus apdraudēt dzīvniekus humānākā veidā.

IoT ieviešana ļauj lauksaimniekiem piestiprināt dažādus sensorus dzīvniekiem, neradot nekādu diskomfortu, tādējādi dodot tiem iespēju pastāvīgi uzraudzīt savu veselību un aktivitātes statusu.

Ar lietu interneta (IoT) palīdzību tiek mērīti daudzi datu veidi, piemēram, dzīvnieku sirdsdarbības ātrums, asinsspiediens, atgremotspējas laiks, ķermeņa temperatūra utt. Turklāt tirgū ir pieejami sensori, kas pārraida GPS datus. Atrašanās vietas uzraudzība ir ļoti noderīga lauksaimniekiem, kuriem ir atklātas ganības.

Izmantojot visus iepriekš minētos datu veidus, lauksaimniekiem tiek dots pietiekami daudz laika, lai proaktīvi rīkotos savās darbībās, kā rezultātā palielinās produktivitāte, samazinās negatīvā ietekme uz vidi un mazinās klimata pārmaiņu negatīvā ietekme.

Kā izmantot lietu internetu (IoT) lauksaimniecībā?

IoT lauksaimniecībā var būt daudz priekšrocību, galvenokārt tā plašā pielietojuma dēļ. Lai iegūtu pilnīgāku priekšstatu par IoT nozīmi lauksaimniecībā, mēs pieminēsim vairākus IoT pielietojumu veidus dažādos lauksaimniecības ražošanas veidos un posmos:

1. Meteoroloģiskās stacijas

Meteoroloģiskajās stacijās apvienotie sensori vāc datus, sniedzot mērījumus, kas kartē klimata apstākļus, informē lēmumu pieņemšanu par kultūraugiem un potenciāli palīdz uzlabot kultūraugu ražu, nodrošinot maksimālu iespējamo ražu.

Izmērot šos vides faktorus un ģenerējot no tiem datus, lietu internets (IoT) var izveidot precīzu vēsturi, kas var palīdzēt lauksaimniekiem lēmumu pieņemšanas procesos vai izstrādāt uz varbūtību balstītus plānus, tādējādi samazinot neparedzētu izmaksu un darbību risku.

2. Siltumnīcu automatizācija

Meteoroloģiskās stacijas tiek izmantotas ne tikai nepieciešamo vides datu vākšanai, bet arī, lai automātiski pielāgotu apstākļus kontrolētos mikroklimata apstākļos, piemēram, siltumnīcās, lai tie atbilstu konkrētiem augšanas parametriem.

Neatkarīgi no tā, vai siltumnīcas tiek izmantotas hidroponikai vai augu audzēšanai uz substrāta, automatizēto siltumnīcu priekšrocības var būt ievērojamas. Sensoru iegūtos momentānos datus var apvienot, lai sniegtu plašu priekšstatu par apstākļiem siltumnīcā.

Ja ir zināmi un noteikti optimālie parametri optimāliem augšanas apstākļiem, vides automātiska pielāgošana ir viegli panākama.

3. Kultūraugu apsaimniekošanas ierīces

Laukā var novietot plašu sensoru klāstu, lai apkopotu lēmumu pieņemšanas informāciju, piemēram, par temperatūru, nokrišņiem, kultūraugu veselību, kultūraugu uztura stāvokli un daudz ko citu. Šīs ierīces ir precīzās lauksaimniecības pamatelementi.

No sensoru mērījumiem var iegūt dažāda veida vērtīgus datus. Kad šie dati tiek saglabāti, tie rada laika vēsturi, kas tiek izmantota lēmumu pieņemšanas programmatūrā, kura palīdz lauksaimniekiem pieņemt lēmumus.

4. Lopkopības pārvaldības ierīces

Sensorus var pielietot vai pat piestiprināt dzīvniekiem, lai sniegtu informāciju par katra dzīvnieka temperatūru, veselību un uzturvērtību, kā arī kopējo informāciju par ganāmpulku.

Ar šāda veida sensoru lauksaimnieks precīzi zina, kur atrodas konkrēti dzīvnieki ar unikāliem identifikatoriem. Sensori var sniegt arī informāciju, piemēram, kad konkrēts dzīvnieks pēdējo reizi ēda, gulēja, gāja utt.

5. Lauksaimniecības produktivitātes pārvaldības sistēmas

Ir daudz potenciālu sistēmu, kas uzrauga un kontrolē visus laukā uzstādītos sensorus, apvienojot tos, lai nodrošinātu jaudīgu analītisku informācijas paneli loģistikas, grāmatvedības un pārskatu sniegšanas funkcijām.

Zinot precīzas izejvielas un izejvielas, kas tiek izmantotas visā saimniecībā, lauksaimnieki var gūt skaidru priekšstatu par potenciālajiem riskiem, ar kuriem viņi varētu saskarties, bet viņiem ir pieejama informācija, kas palīdz formulēt optimālus risinājumus.