Etikett: Digitalt jordbruk

De utbredda fördelarna med sakernas internet (IoT) slutar inte bara inom hälso-, tillverknings-, fordons-, flyg- och flygindustrin; jordbrukssektorn lämnas inte utanför. IoT har återupplivat hur saker görs inom jordbrukssektorn genom att skapa miljömässigt hållbara verksamheter, omvandla idéer och ge nya möjligheter i oanad skala.

Tack vare de digitala tvillingarnas inverkan på jordbruket, låg avkastning och produktivitet, spridningen av skadedjur och sjukdomar och ohållbarhet har blivit något som hör till det förflutna.

Hur mildrar digitala tvillingar dessa djupt rotade problem i samband med jordbruket? För att besvara dessa frågor, låt oss ta reda på innebörden av digitala tvillingar och varför de introduceras inom jordbrukssektorn.

Den höga komplexiteten i fältbaserade processer inom jordbruksgrödor ställer stora krav på utveckling av robusta tekniker gällande växternas, jordens, teknikernas, miljöns och ett flertal störningsvariabler.

Simuleringar av specifika aspekter har under många år stöttat dessa utvecklingar. En holistisk simulering av jordbruksprocessen – en “digital tvilling” så att säga – med integration av så många som möjligt av de listade påverkande variablerna har stor potential.

I synnerhet kan enskilda variablers inverkan på den övergripande processen användas för felanalys, service eller nyutveckling.

Vad är digital tvilling eller digitala tvillingar?

Digitala tvillingar är den virtuella replikan av en verklig tillgång (oavsett om den är materiell eller immateriell) som skapats för att testa, förutsäga och förstå beteende av dess fysiska motsvarigheter.

Digitala tvillingar inom jordbruket representerar verkliga objekt där historiska objekt kan reproduceras och framtida objekt simuleras för att skapa scenarier som jordbrukare kan agera utifrån.

Det ger jordbrukare och intressenter möjlighet att hantera oväntade avvikelser, till exempel genom att identifiera problem i förväg, schemalägga förebyggande underhåll vid rätt tidpunkt och tillhandahålla omedelbara lösningar för att förvärra problemen. Digitala tvillingar snabbar upp jordbruksverksamheten från produktion till marknadsföring och försäljning.

Hur är detta möjligt?

Låt oss till exempel säga att grödoproduktionen påverkas av skadedjur och sjukdomar i en region. Genom att använda det kan du samla in kvalitetsinformation som mänskliga sinnen inte kan observera via en mobilapp som fungerar som en digital motsvarighet med hjälp av sensorer och satellitdata.

Du kan sedan tillhandahålla bilder på drabbade växter och beskriva problemet, sedan jämföra dessa bilder med en replika av exakt den växten och ge lösningar. Det är helt enkelt så digitala tvillingar fungerar.

Villkor som krävs för digitala tvillingar inom jordbruket

1. Individualitet

Den digitala tvillingen inom jordbruket måste vara specifik, med ett specifikt namn i motsats till det allmänna namnet get eller katt.

2. Nära realtid

Detta innebär att så länge realtiden existerar bör även tvillingen existera

3. Datainformerad

Den måste mätas digitalt, med samma instrument som för det verkliga provet.

4. Realistiskt och handlingsbart

Den digitala tvillingen inom jordbruket måste vara nära verkligheten i egenskaper och form. Den måste vara realistisk.

5. Handlingsbara

Information om den verkliga saken bör vara handlingsbaserad.

Hur fungerar det?

Den använder teknisk utrustning som sensorer, satelliter och andra enheter för att övervaka den digitala tvillingen. Med denna information kan historiska data kommas åt vid behov och för att göra planer.

Det involverar hela processen för den digitala tvillingen. Det behöver inte vara ett fint arrangemang, det krävs bara att de får det gjort vid rätt tidpunkt, det måste bara vara vetenskapligt realistiskt.

Hur skiljer de sig från modeller?

Modeller är bara en representation av en specifik sak, till skillnad från digitala tvillingar är modellerna inte bara en representation utan integreras också i processen för den verkliga saken för en mätbar output. De flesta modeller ger ofta fel resultat. När de kombineras ger de också falska rapporter.

De används för specifika ändamål. Deras resultat kan ses i dussintals. Detta för att säkerställa resultatens tillförlitlighet. De säkerställer att användaren skyddas från komplicerade teknikaliteter genom att presentera information på ett sätt som är lätt att förstå. Den ska presentera statusuppdateringar om verkligheten.

Hur interagerar man med digitala tvillingar?

Den övervakas på enheter som bärbara datorer, surfplattor eller telefoner. Det gör det enkelt för dig att få tillgång till historiken eller förutsäga framtiden för verkligheten. Du kan också arbeta med systemet för att slå på fysiska system som bevattning.

Den digitala tvillingens inre funktionalitet inom jordbruket är dold och användaren behöver inte förstå komplexiteten. Den exponerar bara användaren för vad som krävs vid fysisk hantering. Även om funktioner som inte kan bedömas vid normal hantering läggs till.

Var är det troligt att jag kommer att se digitala tvillingar inom jordbruket?

Användningen av den digitala tvillingen har redan tagit fart. Den används för att övervaka boskap både fysiskt och på distans. Fältövervakningssystem säkerställer rapportering av fältets och grödornas tillstånd för bättre och mer välgrundade beslut. Fjärrövervakningssystemet rapporterar tillståndet för jordbruksmaskiner som såmaskin, traktor, spruta etc. För tidig upptäckt och förhandsdiagnostik av fel.

Verklighetsföremålet modelleras realistiskt och livsrapporter har betydelse för systemets tillstånd. Det har vissa begränsningar, det som övervakas kan bara kontrolleras för en enda aspekt av saken. Det används i andra industrier men det används inom jordbruket för att täcka flera fastigheter på grund av mångfalden inom gården.

Slutsats

Före den teknologiska tidsåldern bedrevs forskning och utveckling för att förstå och förutse växters’ beteende för att bekämpa stora jordbruksproblem som spridning av skadedjur och sjukdomar samt låg produktivitet. På grund av användningen av enkla verktyg var forskningsresultaten overifierade och resultaten otillförlitliga. Därför kvarstod problemen.

Då hade jordbrukarna inget annat sätt att experimentera med växter beteende förutom genom trial and error-metoden, vilket resulterar i stora förluster av resurser och tid. För att få ett slut på dessa jordbruksmysterier introducerades digitala tvillingar inom jordbruket för att ge en detaljerad förståelse för växter och djur. beteenden för att förbättra jordbrukets effektivitet. De som är mest entusiastiska över den tekniska revolutionen förväntar sig att jordbruksverksamheten kommer att uppleva betydande fördelar genom dessa framsteg.

Så ingen kan förstå din fysiska mark bättre än du ... och datavetenskap. Och GeoPard är i så fall en användbar plattform för odlare som hjälper till att:

• Samla in tekniska datainsikter via fjärranalys, jordprovtagning, sensorer, topografi, etc.
• Få åtkomst till fältet när som helst med satellitövervakning och data om växtföljd.
• Hantera dina data även offline med appen.

Att möjliggöra kommunikation mellan maskiner och olika hårdvaror, och införa digital intelligens i enheter, möjliggör anslutning av ett stort antal fysiska enheter och delning av data via internet utan mänsklig inblandning.

I grund och botten omfattar termen ‘IoT’ allt som är anslutet till internet, men det betraktas alltmer som objekt som ‘pratar’ med varandra. Detta kan inkludera allt från enkla sensorer till smartphones, wearables och datorer – men för enheter som alla är sammankopplade.

När uppkopplade enheter kombineras med smart programvara, som i många automatiserade system, är det möjligt att göra mycket mer än att bara samla in information, utan också analysera topografi, jord och gröda och initiera vissa åtgärder, inklusive att lära sig av en process.

Sakernas internet kan tillämpas på lika villkor för enheter i slutna privata nätverk, men konceptet med sakernas internet sammanför dessa nätverk och skapar en mycket mer sammankopplad värld.

Det finns många enheter som ingår i IoT, vilka möjliggör övervakning av hela processer inom jordbruksproduktionen. IoT-enheter, som stöds av mjukvarusystem, kan övervaka processer från plantproduktion via grödhantering (bevattning, växtskydd och växtnäring) fram till efterskörd.

Dessa enheter och programvarusystem gör det möjligt att sömlöst koppla samman och integrera primärproduktionen med andra faser i jordbrukets värdekedja – såsom bearbetning, grossistledet, detaljhandeln och till och med slutkunden.

De flesta sakernas internet (IoT) som implementeras inom jordbruksproduktionen är i form av sensorer som ger relevant data om den verkliga situationen på fälten och i växthusen, vilket gör att vi kan göra grödövervakning när som helst, eller i samband med djurproduktion, det enskilda djurets status.

Dessa sensorer samlar in eller genererar olika typer av data, och mestadels fångar de upp miljöparametrar (jordens och luftens fuktighet och temperatur, elektrisk ledningsförmåga, nederbörd, vindhastighet och -riktning, bladfuktighet, bestrålning och många andra implementeringar specifika för odlarnas behov).

Vilka möjligheter finns med IoT inom jordbruket?

De alltmer negativa effekterna av klimatförändringarna som vi bevittnar på senare tid stör jordbruksproduktionen, vilket ökar behovet av att fatta välgrundade och lämpliga beslut på mycket kort tid.

Utöver detta, men från ett helt annat perspektiv, finns det behov av att följa strikta rättsliga ramar och korrekta bokföringsprocesser, vilket gör att producenterna förlorar för mycket av sin dyrbara tid. I ovanstående sammanhang kan implementeringen av sakernas internet (IoT) på hela gården och i jordbruksverksamheten bidra till att lösa ett av de största problemen för den moderna bonden.

Sakernas internet (IoT) inom jordbruket kan hjälpa jordbrukare att få insikter om förhållandena inom jordbruksproduktionen i realtid. De kan också bidra till att stödja beslutsstödsprogramvaran för att generera korrekta råd i beslutsprocesserna.

Dessutom kan all registrerad data senare användas som bevis för varje operation som görs och alla indata som tillämpas, vilket gör att jordbrukarna inte behöver lägga extra tid på att räkna ut siffror vilket avsevärt underlättar registreringsprocessen.

Mer specifikt kan implementeringen av sakernas internet (IoT) inom jordbruket förkorta tiden det tar att kontrollera gårdens rutinmässiga aktiviteter, övervaka specifika operationer och statusar och låta jordbrukarna fokusera på viktiga aktiviteter som strategisk ledning och positionering av produkterna på marknaden.

Slutresultatet av IoT är den potentiella ökningen av produktivitet, kostnadsminskningar i insatsvaror, spårbarhet och mindre arbetskraft.

Hur fungerar IoT inom jordbruket?

IoT-implementering på gården kan hjälpa jordbrukarna att minska sina kostnader genom att tillämpa input som är mer exakta i kvantitet, enbart genom tolkningen av informationen som genereras på fälten.

Med IoT-data kan jordbrukarna använda olika modeller för att upptäcka förekomst av sjukdomar och skadedjur, vilket direkt påverkar antalet applicerade bekämpningsmedel och antalet utförda operationer, vilket i slutändan leder till tidsbesparingar, minskade kostnader och mindre miljöpåverkan.

Genom att beräkna evapotranspirationen med hjälp av genererad IoT-data får jordbrukarna dessutom möjlighet att schemalägga sina bevattningsmönster i tid, vilket minimerar vattenförbrukningen.

Att spara bevattningsvatten är oerhört viktigt på platser där det råder vattenbrist. Dessutom kan den data som behövs för att utföra en sådan operation hanteras med implementering av flera IoT-sensorer som nämns ovan.

Förutom grödoproduktion är IoT-tekniken inom jordbruket också mycket användbar inom boskapsskötsel, där kostnaderna för att uppföda boskap ökar från tid till annan. På senare tid läggs stor vikt inom boskapsskötsel på hur bönderna behandlar djuren och olika intressegrupper pressar bönderna att hota djuren på ett mer humant sätt.

Implementeringen av IoT gör det möjligt för jordbrukare att fästa olika sensorer på djuren utan att orsaka någon form av obehag, vilket ger dem möjlighet att ständigt övervaka sin hälsa och aktivitetsstatus.

Det finns många typer av data som mäts via IoT, såsom djurens hjärtfrekvens, blodtryck, idisslingstid, kroppstemperatur etc. Dessutom finns det sensorer på marknaden som överför GPS-data. Positionsövervakning är mycket användbart för jordbrukare som har öppna betesmarker.

Att använda alla ovan nämnda typer av data ger jordbrukarna tillräckligt med tid att vara proaktiva i sin verksamhet, vilket resulterar i ökad produktivitet, minskad negativ miljöpåverkan och mildrar de negativa effekterna av klimatförändringarna.

Hur kan man använda IoT inom jordbruket?

Fördelarna med IoT inom jordbruket kan vara många, främst på grund av deras breda tillämpningar. För att få en mer fullständig bild av IoT:s betydelse inom jordbruket kommer vi att nämna flera typer av IoT-tillämpningar inom olika typer och faser av jordbruksproduktion:

1. Väderstationer

Sensorer kombinerade i väderstationer samlar in data och ger mätningar som kartlägger klimatförhållanden, informerar beslutsfattande om grödor och potentiellt bidrar till att förbättra grödans kapacitet, vilket ger maximal möjlig avkastning.

Genom att mäta dessa miljöfaktorer och generera data från dem kan IoT:erna bygga upp en exakt historik som kan hjälpa jordbrukare i deras beslutsprocesser, eller göra probabilistiska planer, vilket minskar risken för oväntade kostnader och drift.

2. Växthusautomation

Väderstationer används inte bara för att samla in nödvändig miljödata utan kan också användas för att automatiskt justera förhållandena i kontrollerade mikroklimatförhållanden, såsom växthus, för att matcha specifika odlingsparametrar.

Oavsett om användningen är för hydroponik eller substratodling kan fördelarna med automatiserade växthus vara betydande. Momentana data som erhålls av sensorerna kan kombineras för att ge en bred bild av förhållandena i växthuset.

Om de optimala parametrarna för optimala odlingsförhållanden är kända och inställda, kan automatisk justering av miljön enkelt uppnås.

3. Enheter för grödhantering

Det finns ett stort utbud av sensorer som kan placeras ute i fält för att samla in information för beslutsfattande, såsom temperatur, nederbörd, grödors hälsa, grödans näringstillstånd och mycket mer. Dessa enheter är centrala element inom precisionsjordbruk.

Från sensormätningarna kan många former av värdefull data erhållas. När dessa data lagras skapas en tidshistorik som matas in i beslutsprogramvaran som hjälper lantbrukarna i deras beslutsprocesser.

4. Utrustning för boskapshantering

Sensorer kan appliceras, eller till och med fästas, på djur för att ge information om temperatur, hälsa och näringsinsikter hos varje enskilt djur, samt övergripande information om besättningen.

Med den här typen av sensor vet bonden exakt var specifika djur med unika identifierare befinner sig. Sensorerna kan också ge information som när ett specifikt djur senast åt, sov, gick etc.

5. System för produktivitetshantering inom jordbruket

Det finns många potentiella system som övervakar och styr alla sensorer som är installerade i fält, och kombinerar dem för att skapa en kraftfull analytisk instrumentpanel för logistik, redovisning och rapporteringsfunktioner.

Genom att känna till exakt vilka insatser och utsatser som används på hela gården kan jordbrukare få en överblick över potentiella risker de kan möta, men samtidigt ha information till hands för att formulera optimala lösningar.