IoT v poľnohospodárstve: príklady použitia a príležitosti

Umožnenie komunikácie medzi strojmi a rôznym hardvérom a vkladanie digitálnej inteligencie do zariadení umožňuje pripojenie obrovského množstva fyzických zariadení a zdieľanie údajov prostredníctvom internetu bez ľudského zásahu.

Termín ‘IoT’ v podstate zahŕňa všetko, čo je pripojené k internetu, avšak čoraz častejšie sa chápe ako objekty, ktoré spolu ‘komunikujú’. Môže to zahŕňať všetko od jednoduchých senzorov až po smartfóny, nositeľné zariadenia a počítače – ale pre zariadenia, ktoré sú všetky navzájom prepojené.

Keď sú pripojené zariadenia kombinované s inteligentným softvérom, ako je to v mnohých automatizovaných systémoch, je možné robiť oveľa viac než len zhromažďovať informácie, ale aj analyzovať topografiu, pôdu a výnos plodín a iniciovať určité kroky vrátane učenia sa z procesu.

Internet vecí sa môže rovnako vzťahovať aj na zariadenia v uzavretých súkromných sieťach, ale koncept internetu vecí tieto siete spája a vytvára oveľa prepojenejší svet.

Existuje mnoho zariadení, ktoré sú súčasťou IoT a umožňujú monitorovanie celých procesov poľnohospodárskej výroby. IoT zariadenia, podporované softvérovými systémami, dokážu monitorovať procesy od produkcie sadeníc cez manažment plodín (zavlažovanie, ochrana rastlín a výživa rastlín) až po pozberové obdobie.

Tieto zariadenia a softvérové systémy umožňujú bezproblémové prepojenie a integráciu prvovýroby do ďalších fáz v poľnohospodárskom hodnotovom reťazci – ako je spracovanie, veľkoobchod, maloobchod a dokonca aj konečný zákazník.

Väčšina IoT implementovaných v poľnohospodárskej výrobe má podobu senzorov, ktoré poskytujú relevantné údaje o skutočnej situácii na poliach a v skleníkoch, čo nám umožňuje robiť... monitorovanie úrody kedykoľvek alebo v kontexte živočíšnej výroby, stav jednotlivého zvieraťa.

Tieto senzory zachytávajú alebo generujú rôzne typy údajov a väčšinou zachytávajú parametre prostredia (vlhkosť a teplota pôdy a vzduchu, elektrická vodivosť, zrážky, rýchlosť a smer vetra, vlhkosť listov, ožiarenie a mnoho ďalších implementácií špecifických pre potreby pestovateľov).

Aké sú príležitosti internetu vecí v poľnohospodárstve?

Čoraz negatívnejšie účinky zmeny klímy, ktorých sme svedkami v poslednom období, narúšajú poľnohospodársku výrobu a vyvolávajú potrebu prijímať informované a primerané rozhodnutia vo veľmi krátkom čase.

Okrem toho, ale z úplne iného pohľadu, je dodržiavanie prísneho právneho rámca a správneho procesu vedenia záznamov, kde producenti strácajú príliš veľa svojho drahocenného času. V uvedenom kontexte môže implementácia internetu vecí v celej farme a poľnohospodárskej prevádzke pomôcť vyriešiť jeden z hlavných problémov moderného farmára.

Internet vecí v poľnohospodárstve môže pomôcť poľnohospodárom získať prehľad o podmienkach v poľnohospodárskej produkcii v reálnom čase. Môžu tiež pomôcť s napájaním softvéru na podporu rozhodovania, aby sa v procesoch rozhodovania generovali vhodné rady.

Okrem toho, všetky zaznamenané údaje sa môžu neskôr použiť ako dôkaz pre každú vykonanú operáciu a všetky použité vstupy, čo umožňuje farmárom nestrácať ďalší čas spracovaním čísel, čo výrazne uľahčuje proces vedenia záznamov.

Konkrétne, implementácia internetu vecí v poľnohospodárstve môže skrátiť čas potrebný na kontrolu bežných činností na farme, monitorovanie špecifických operácií a stavov a umožniť poľnohospodárom sústrediť sa na dôležité činnosti, ako je strategické riadenie a umiestňovanie produktov na trhu.

Konečným výsledkom internetu vecí je potenciálny nárast produktivity, zníženie nákladov na vstupné aplikácie, sledovateľnosť a menej práce.

Ako funguje IoT v poľnohospodárstve?

Implementácia internetu vecí na farmách môže pomôcť farmárom znížiť náklady použitím kvantitatívne presnejších vstupov, a to len na základe interpretácie informácií generovaných na poliach.

Vďaka údajom z internetu vecí môžu poľnohospodári spúšťať rôzne modely na detekciu výskytu chorôb a škodcov, čím priamo ovplyvňujú počet aplikovaných pesticídov a počet vykonaných operácií, čo v konečnom dôsledku povedie k úspore času, zníženiu nákladov a menšiemu vplyvu na životné prostredie.

Okrem toho, výpočtom evapotranspirácie pomocou vygenerovaných údajov z internetu vecí budú mať farmári možnosť včas naplánovať si zavlažovacie režimy, čo im umožní minimalizovať spotrebu vody.

Šetrenie závlahovej vody je mimoriadne dôležité v miestach s nedostatkom vody. Okrem toho je možné údaje potrebné na vykonanie takejto operácie spravovať implementáciou niekoľkých vyššie uvedených IoT senzorov.

Okrem produkcie plodín je technológia internetu vecí v poľnohospodárstve veľmi užitočná aj v chove hospodárskych zvierat, kde náklady na chov hospodárskych zvierat neustále rastú. V poslednej dobe sa v chove hospodárskych zvierat kladie veľký dôraz na to, ako farmári zaobchádzajú so zvieratami, a rôzne obavy ich tlačia k tomu, aby zvieratá ohrozovali humánnejším spôsobom.

Implementácia internetu vecí umožňuje farmárom pripevniť k zvieratám rôzne senzory bez toho, aby im spôsobovali akékoľvek nepohodlie, a tým im umožňujú neustále monitorovať ich zdravie a aktivitu.

Prostredníctvom internetu vecí sa meria veľa typov údajov, ako napríklad srdcová frekvencia zvierat, krvný tlak, čas prežúvania, telesná teplota atď. Okrem toho existujú na trhu senzory, ktoré prenášajú údaje GPS. Monitorovanie polohy je veľmi užitočné pre farmárov, ktorí majú otvorené pasienky.

Využívanie všetkých vyššie uvedených typov údajov dáva poľnohospodárom dostatok času na proaktívny prístup k svojim operáciám, čo vedie k zvýšeniu produktivity, zníženiu negatívneho vplyvu na životné prostredie a zmierneniu negatívnych účinkov zmeny klímy.

Ako využiť IoT v poľnohospodárstve?

Výhody internetu vecí v poľnohospodárstve môžu byť mnohé, najmä kvôli jeho širokému využitiu. Aby sme získali ucelenejší obraz o význame internetu vecí v poľnohospodárstve, spomenieme niekoľko typov aplikácií internetu vecí v rôznych typoch a fázach poľnohospodárskej výroby:

1. Meteorologické stanice

Senzory kombinované v meteorologických staniciach zhromažďujú údaje a poskytujú merania, ktoré mapujú klimatické podmienky, informujú o rozhodovaní o plodinách a potenciálne pomáhajú zlepšiť kapacitu plodín, čím sa dosahujú maximálne možné výnosy.

Meraním týchto environmentálnych faktorov a generovaním údajov z nich môžu internet vecí vytvoriť presnú históriu, ktorá môže pomôcť farmárom s ich rozhodovacími procesmi alebo s vytváraním pravdepodobnostných plánov, čím sa znižuje riziko neočakávaných nákladov a operácií.

2. Automatizácia skleníkov

Meteorologické stanice sa nepoužívajú len na zhromažďovanie potrebných údajov o životnom prostredí, ale možno ich použiť aj na automatické prispôsobenie podmienok v kontrolovaných mikroklimatických podmienkach, ako sú skleníky, tak, aby zodpovedali špecifickým pestovateľským parametrom.

Či už ide o hydroponické alebo substrátové pestovanie rastlín, výhody automatizovaných skleníkov môžu byť značné. Okamžité údaje získané senzormi je možné kombinovať a získať tak široký obraz o podmienkach v skleníku.

Ak sú známe a nastavené optimálne parametre pre optimálne podmienky rastu, ľahko sa dosiahne automatické prispôsobenie prostredia.

3. Zariadenia na manažment plodín

Existuje široká škála senzorov, ktoré je možné umiestniť na poli na zhromažďovanie informácií potrebných na rozhodovanie, ako je teplota, zrážky, zdravotný stav plodín, nutričný stav plodín a mnoho ďalších. Tieto zariadenia sú kľúčovými prvkami presného poľnohospodárstva.

Z meraní senzorov je možné získať mnoho cenných údajov. Keď sa tieto údaje uložia, vytvoria časovú históriu, ktorá slúži na spracovanie údajov v softvéri na rozhodovanie, ktorý pomáha farmárom v ich rozhodovacích procesoch.

4. Zariadenia na riadenie hospodárskych zvierat

Snímače sa dajú aplikovať alebo dokonca pripevniť na zvieratá, aby poskytovali informácie o teplote, zdraví a výžive každého jednotlivého zvieraťa, ako aj celkové informácie o stáde.

S týmto typom senzora farmár presne vie, kde sa nachádzajú konkrétne zvieratá s jedinečnými identifikátormi. Senzory môžu tiež poskytovať informácie, ako napríklad kedy konkrétne zviera naposledy jedlo, spalo, chodilo atď.

5. Systémy riadenia produktivity poľnohospodárskych podnikov

Existuje mnoho potenciálnych systémov, ktoré monitorujú a riadia všetky senzory nainštalované v teréne a kombinujú ich tak, aby poskytovali výkonný analytický panel pre logistické, účtovné a reportovacie funkcie.

Vďaka znalosti presných vstupov a výstupov používaných v rámci farmy si poľnohospodári môžu získať prehľad o potenciálnych rizikách, ktorým môžu čeliť, a zároveň majú k dispozícii informácie, ktoré im pomôžu s formulovaním optimálnych riešení.