Etichetă: Agricultură digitală

Beneficiile extinse ale internetului lucrurilor (IoT) nu se opresc doar în industria sănătății, producției, auto, aerospațială și aviatică; nici sectorul agricol nu este omis. IoT a revitalizat modul în care se fac lucrurile în sectorul agricol prin crearea de operațiuni sustenabile din punct de vedere ecologic, transformarea ideilor și aducerea de noi oportunități la o scară de neimaginat.

Datorită impactului gemenilor digitali în agricultură, randamentului și productivității scăzute, răspândirii dăunătorilor și boli și nesustenabilitatea au devenit lucruri de domeniul trecutului.

Cum atenuează gemenii digitali aceste probleme profunde asociate cu agricultura? Pentru a răspunde la aceste întrebări, haideți să aflăm ce înseamnă gemenii digitali și de ce sunt introduși în sectorul agricol?

Complexitatea ridicată a proceselor de teren în producția agricolă impune cerințe considerabile dezvoltării unor tehnologii robuste privind variabilitatea plantelor, a solului, a tehnologiilor, a mediului și a numeroaselor variabile perturbatoare.

Simulările unor aspecte specifice au susținut aceste evoluții timp de mulți ani. O simulare holistică a procesului agricol – un “geamăn digital”, ca să spunem așa – cu integrarea a cât mai multor variabile de influență enumerate are un potențial considerabil.

În special, influența variabilelor individuale asupra procesului general poate fi utilizată pentru analiza erorilor, service sau noi dezvoltări.

Ce este înfrățirea digitală sau gemenii digitali?

Gemenii digitali sunt replica virtuală a unui activ real (fie el material, fie imaterial) creată pentru a testa, prezice și înțelege... comportament a omologilor săi fizici.

Geamănul digital în agricultură reprezintă obiecte reale în care obiectele istorice pot fi reproduse, iar obiectele viitoare pot fi simulate pentru a crea scenarii pe baza cărora fermierii să acționeze.

Acesta permite fermierilor și părților interesate să gestioneze abaterile neașteptate, de exemplu prin identificarea problemelor în avans, programarea întreținerii predictive la momentul potrivit și furnizarea de soluții instantanee pentru problemele agravante. Gemenii digitali accelerează afacerea agricolă de la producție la marketing și vânzări.

Cum este posibil acest lucru?

De exemplu, să presupunem că producția agricolă este afectată de dăunători și boli într-o regiune. Adoptând această metodă, puteți colecta informații de calitate pe care simțurile umane nu le pot observa prin intermediul unei aplicații mobile care funcționează ca omolog digital folosind senzori și date din satelit.

Apoi puteți furniza imagini cu plantele afectate și descrie problema, apoi comparați aceste imagini cu replica acelei plante și oferiți soluții. Pur și simplu așa funcționează gemenii digitali.

Condiții necesare pentru geamănul digital în agricultură

1. Individualitate

Geamănul digital în agricultură trebuie să fie specific, cu un nume specific, spre deosebire de denumirea generală de capră sau pisică.

2. Aproape în timp real

Aceasta înseamnă că, atâta timp cât există în timp real, ar trebui să existe și geamănul.

3. Bazat pe date

Trebuie măsurată digital, cu același instrument ca și în cazul eșantionului real.

4. Realist și practic

Geamănul digital din agricultură trebuie să fie apropiat de lucrul real în ceea ce privește proprietățile și forma. Trebuie să fie realist.

5. Acționabil

Informațiile referitoare la realitate ar trebui să fie legate de acțiune.

Cum funcționează?

Utilizează echipamente tehnologice precum senzori, sateliți și alte dispozitive pentru a monitoriza geamănul digital. Cu aceste informații obținute, datele istorice pot fi accesate atunci când este nevoie și sunt necesare pentru a face planuri.

Implică întregul proces al gemănului digital. Nu este necesar să fie un aranjament sofisticat, ci doar să fie finalizate la momentul potrivit, trebuie doar să fie realiste din punct de vedere științific.

Cum se deosebesc de modele?

Modelele sunt doar o reprezentare a unui anumit lucru, spre deosebire de gemenii digitali, modelele nu sunt doar o reprezentare, ci sunt și încorporate în procesul lucrului real pentru un rezultat măsurabil. Majoritatea modelelor dau adesea rezultate greșite. Atunci când sunt combinate, ele oferă și rapoarte false.

Sunt utilizate în scopuri specifice. Rezultatul lor poate fi văzut în termeni de zeci. Acest lucru este pentru a asigura fiabilitatea rezultatelor. Acestea asigură protejarea utilizatorului de aspectele tehnice complicate prin prezentarea informațiilor într-un mod ușor de înțeles. Ar trebui să prezinte actualizări de stare în realitate.

Cum să interacționezi cu gemenii digitali?

Este monitorizat pe dispozitive precum laptopuri, tablete sau telefoane. Vă permite să accesați cu ușurință istoricul sau să preziceți viitorul unui lucru real. De asemenea, puteți lucra cu sistemul pentru a porni sisteme fizice precum cele de irigații.

Funcționalitatea internă a gemănului digital în agricultură este ascunsă, iar utilizatorul nu trebuie să înțeleagă complexitățile. Acesta expune utilizatorul doar la ceea ce este necesar în tranzacțiile fizice. Deși sunt adăugate caracteristici care nu pot fi evaluate în tranzacțiile normale.

Unde este probabil să văd gemeni digitali în agricultură?

Utilizarea gemenilor digitali a luat deja amploare. Acesta este utilizat în monitorizarea animalelor, atât fizic, cât și de la distanță. Sistemul de monitorizare a terenului asigură raportarea stării terenului și a culturilor pentru decizii de management mai bune și mai informate. Sistemul de monitorizare de la distanță raportează starea utilajelor agricole, cum ar fi semănătoarele, tractoarele, pulverizatoarele etc., pentru detectarea timpurie și pre-evidența defecțiunilor.

Lucrul din lumea reală este modelat realist, iar rapoartele de viață au o semnificație asupra stării sistemului. Are unele limitări, lucrul monitorizat poate fi verificat doar pentru un singur aspect al acestuia. Este utilizat în alte industrii, dar este folosit în agricultură pentru a acoperi mai multe proprietăți din cauza diversității din cadrul fermei.

Concluzie

Înainte de era tehnologică, cercetarea și dezvoltarea au fost efectuate pentru a înțelege și anticipa evoluția plantelor.’ comportament pentru a combate problemele agricole majore, care sunt răspândirea dăunătorilor și bolilor și productivitatea scăzută. Din cauza utilizării unor instrumente rudimentare, rezultatul cercetării a fost neverificat, iar rezultatele au fost nesigure. Prin urmare, problemele au persistat.

Pe atunci, agricultorii nu aveau altă modalitate de a experimenta cu plantele comportament cu excepția metodei de încercare și eroare, rezultând pierderi abundente de resurse și timp. Pentru a pune capăt acestor mistere agricole, au fost introduși gemenii digitali în agricultură pentru a oferi o înțelegere detaliată a plantelor și animalelor comportamente pentru a îmbunătăți eficiența agriculturii. Cei mai entuziasmați de revoluția tehnologică se așteaptă ca operațiunile agricole să beneficieze substanțial de aceste progrese.

Așadar, nimeni nu poate înțelege terenul tău fizic mai bine decât tine... și știința datelor. Iar GeoPard, în acest caz, este o platformă utilă pentru cultivatori, care ajută la:

• Colectarea de informații tehnice prin teledetecție, prelevarea de probe de sol, senzori, topografie, etc.
• Aveți acces la teren în orice moment, cu monitorizare prin satelit și date despre rotația culturilor.
• Gestionează-ți datele chiar și offline cu ajutorul aplicației.

Permiterea comunicării între mașini și diverse componente hardware, precum și inserarea inteligenței digitale în dispozitive, permite conectarea unui număr vast de dispozitive fizice și partajarea datelor prin internet fără intervenție umană.

Practic, termenul ‘IoT’ include tot ceea ce este conectat la internet, însă este din ce în ce mai mult considerat ca referindu-se la obiecte care ‘comunică’ între ele. Aceasta poate include orice, de la senzori simpli la smartphone-uri, dispozitive portabile și computere - dar pentru dispozitive care sunt toate conectate între ele.

Atunci când dispozitivele conectate sunt combinate cu software inteligent, așa cum se întâmplă în multe sisteme automate, este posibil să se facă mult mai mult decât simpla colectare de informații, ci și analiza topografiei, solul și randamentul culturilor și inițierea unor acțiuni, inclusiv învățarea dintr-un proces.

IoT se poate aplica în egală măsură dispozitivelor din rețele private închise, dar conceptul de Internet al Lucrurilor reunește aceste rețele, creând o lume mult mai conectată.

Există numeroase dispozitive care fac parte din IoT-uri și permit monitorizarea întregului proces de producție agricolă. Dispozitivele IoT, susținute de sisteme software, pot monitoriza procesele de la producția de răsaduri, prin gestionarea culturilor (irigații, protecția plantelor și nutriția plantelor) până la perioada post-recoltare.

Aceste dispozitive și sisteme software permit conectarea și integrarea perfectă a producției primare în alte faze ale lanțului valoric agricol – cum ar fi procesarea, vânzarea cu ridicata, vânzarea cu amănuntul și chiar clientul final.

Majoritatea IoT-urilor implementate în producția agricolă sunt sub formă de senzori care oferă date relevante despre situația reală de pe câmpuri și din sere, permițându-ne să facem... monitorizarea culturilor în orice moment sau în contextul producției animale, statutul animalului individual.

Acești senzori captează sau generează diverse tipuri de date și, în principal, captează parametri de mediu (umiditatea și temperatura solului și a aerului, conductivitatea electrică, precipitațiile, viteza și direcția vântului, umiditatea frunzelor, iradierea și multe alte implementări specifice nevoilor cultivatorilor).

Care sunt oportunitățile IoT în agricultură?

Efectele din ce în ce mai negative ale schimbărilor climatice la care suntem martori în perioada recentă perturbă producția agricolă, ridicând necesitatea luării unor decizii bine informate și adecvate într-un timp foarte scurt.

Pe lângă aceasta, dar dintr-o cu totul altă perspectivă, este respectarea cadrului legal strict și a procesului corect de evidență, unde producătorii își pierd prea mult timp prețios. În contextul de mai sus, implementarea IoT în cadrul fermei și al exploatațiilor agricole poate ajuta la rezolvarea uneia dintre principalele probleme ale fermierului modern.

IoT-urile în agricultură pot ajuta fermierii să obțină informații despre condițiile din producțiile agricole în timp real. De asemenea, pot ajuta la alimentarea software-ului de asistență decizională pentru generarea de consultanță adecvată în procesele decizionale.

În plus, toate datele înregistrate pot fi utilizate ulterior ca dovadă pentru fiecare operațiune efectuată și pentru toate inputurile aplicate, permițând fermierilor să nu petreacă timp suplimentar cu calcularea datelor, ceea ce simplifică considerabil procesul de evidență.

Mai exact, implementarea IoT în agricultură poate scurta timpul necesar verificării activităților de rutină ale fermei, monitorizării operațiunilor și stărilor specifice și poate permite fermierilor să se concentreze asupra activităților importante, cum ar fi managementul strategic și poziționarea produselor pe piață.

Rezultatul final al IoT-urilor este creșterea potențială a productivității, reducerea costurilor în aplicarea inputurilor, trasabilitatea și reducerea forței de muncă.

Cum funcționează IoT în agricultură?

Implementarea IoT la fermă poate ajuta fermierii să își reducă costurile prin aplicarea unor inputuri mai precise din punct de vedere cantitativ, doar prin interpretarea informațiilor generate pe câmpuri.

Cu ajutorul datelor IoT, fermierii pot rula diferite modele pentru detectarea apariției bolilor și dăunătorilor, influențând direct numărul de pesticide aplicate și numărul de operațiuni executate, ceea ce va duce în cele din urmă la economisirea timpului, reducerea costurilor și un impact redus asupra mediului.

În plus, prin calcularea evapotranspirației cu ajutorul datelor IoT generate, fermierii vor avea oportunitatea de a-și programa la timp modelele de irigații, permițându-le să minimizeze apa aplicată.

Economisirea apei pentru irigații este extrem de importantă în locurile în care există deficit de apă. În plus, datele necesare pentru executarea unei astfel de operațiuni pot fi gestionate prin implementarea mai multor senzori IoT menționați mai sus.

Pe lângă producția de culturi, tehnologia IoT în agricultură este foarte utilă și în gestionarea animalelor, unde costurile creșterii animalelor cresc constant. În ultima vreme, în gestionarea animalelor, se pune un mare accent pe modul în care fermierii tratează animalele, iar diferite părți ale preocupărilor îi împing pe fermieri să amenințe animalele într-un mod mai uman.

Implementarea IoT permite fermierilor să atașeze diferiți senzori animalelor fără a le provoca niciun fel de disconfort, oferindu-le astfel posibilitatea de a-și monitoriza constant starea de sănătate și activitatea.

Există o mulțime de tipuri de date care sunt măsurate prin intermediul IoT-urilor, cum ar fi ritmul cardiac al animalelor, tensiunea arterială, timpul de rumegare, temperatura corpului etc. În plus, există senzori care pot fi găsiți pe piață și care transmit date GPS. Monitorizarea locației este foarte utilă fermierilor care au pășuni deschise.

Utilizarea tuturor tipurilor de date menționate mai sus le oferă fermierilor suficient timp pentru a fi proactivi în ceea ce privește operațiunile lor, ceea ce duce la creșterea productivității, reducerea impactului negativ asupra mediului și atenuarea efectelor negative ale schimbărilor climatice.

Cum se utilizează IoT în agricultură?

Avantajele IoT în agricultură pot fi numeroase, în principal datorită gamei largi de aplicații. Pentru a obține o imagine mai completă a importanței IoT în agricultură, vom menționa câteva tipuri de aplicații IoT în diferite tipuri și faze ale producției agricole:

1. Stații meteo

Senzorii combinați în cadrul stațiilor meteorologice colectează date, oferind măsurători care cartografiază condițiile climatice, informează luarea deciziilor privind culturile și pot contribui la îmbunătățirea capacității culturilor, oferind randamente maxime posibile.

Prin măsurarea acestor factori de mediu și generarea de date pe baza acestora, IoT-urile pot construi un istoric precis care poate ajuta fermierii în procesele lor decizionale sau să facă planuri probabilistice, reducând astfel riscul unor costuri și operațiuni neprevăzute.

2. Automatizarea serelor

Stațiile meteo nu sunt utilizate doar pentru colectarea datelor de mediu necesare, ci pot fi folosite și pentru ajustarea automată a condițiilor în condiții de microclimat controlat, cum ar fi serele, pentru a se potrivi cu parametri specifici de creștere.

Indiferent dacă este vorba despre hidroponie sau despre plante cultivate pe substrat, beneficiile serelor automatizate pot fi semnificative. Datele instantanee obținute de senzori pot fi combinate pentru a oferi o imagine de ansamblu asupra condițiilor din seră.

Dacă parametrii optimi pentru condițiile optime de creștere sunt cunoscuți și setați, ajustarea automată a mediului se realizează cu ușurință.

3. Dispozitive de gestionare a culturilor

Există o gamă largă de senzori care pot fi plasați în câmp pentru a colecta informații decizionale, cum ar fi temperatura, precipitațiile, sănătatea culturilor, starea nutrițională a acestora și multe altele. Aceste dispozitive sunt elemente de bază în agricultura de precizie.

Din măsurătorile senzorilor, pot fi obținute numeroase forme de date valoroase. Atunci când aceste date sunt stocate, se creează un istoric temporal care alimentează software-ul decizional ce ajută fermierii în procesele lor decizionale.

4. Dispozitive de gestionare a animalelor

Senzorii pot fi aplicați sau chiar atașați animalelor pentru a oferi informații despre temperatura, sănătatea și nutriția fiecărui animal în parte, precum și informații generale despre turmă.

Cu acest tip de senzor, fermierul știe exact unde se află anumite animale, cu identificatori unici. Senzorii pot oferi, de asemenea, informații precum când un anumit animal a mâncat, a dormit, a mers ultima dată etc.

5. Sisteme de management al productivității agricole

Există numeroase sisteme potențiale care monitorizează și controlează toți senzorii instalați pe teren, combinându-le pentru a oferi un tablou de bord analitic puternic pentru funcții de logistică, contabilitate și raportare.

Cunoscând exact inputurile și outputurile utilizate în cadrul fermei, fermierii pot obține o imagine clară asupra riscurilor potențiale cu care s-ar putea confrunta, dar au la îndemână informații care să îi ajute să formuleze soluții optime.