„Умното земеделие“ е нововъзникваща концепция, която се отнася до управлението на ферми, използвайки технологии като IoT (Internet of Things, Интернет на Нещата), роботика, дронове и AI(Artificial Intelligence, Изкуствен Интелект), за да увеличи количеството и качеството на продуктите, като същевременно оптимизира човешкия труд, необходим за производството. Интернет на нещата (IoT) предоставя не само начин за по-добро измерване и контрол на растежните фактори, като напояване и тор, във фермата, той е на път да промени начина, по който гледаме на селското стопанство изцяло. В тази статия ще научите какво точно представлява умната ферма и как IoT ще повлияе на бъдещето на земеделието.
Какво е Умна Ферма?
Умното земеделие е нововъзникваща концепция, която се отнася до управлението на ферми, използващи съвременни информационни и комуникационни технологии за увеличаване на количеството и качеството на продуктите, като същевременно оптимизира необходимия човешки труд.
Сред технологии, с които днешните фермери разполагат са:
· Сензори: за почва, вода, светлина, влажност, управление на температурата · Софтуер: специализирани софтуерни решения, насочени към конкретни типове ферми или използващи агностични IoT-платформи · Свързаност: клетъчна, LoRa и др. · Местоположение: GPS, сателит и др. · Роботика: автономни трактори, съоръжения за преработка и др. · Анализ на данни: самостоятелни решения за анализ, канал за данни за решения надолу по веригата и др.
Въоръжени с тези инструменти, фермерите могат да следят условията около своята продукция, без дори да излизат на полето, и да вземат стратегически решения за цялата ферма или за отделно растение.
Движещата сила на интелигентното земеделие е IoT - свързване на интелигентни машини и сензори, интегрирани във фермите, за да направят земеделските процеси управлявани от данни.
Цикълът на умното земеделие, базиран на IoT
Ядрото на IoT са данните, които можете да черпите от нещата („T“, oт „things“) и да ги предавате през интернет („I“, от „internet“). За да оптимизират земеделския процес, устройствата на IoT, инсталирани във фермите, трябва да събират и обработват данни в повтарящ се цикъл, който позволява на фермерите да реагират бързо на възникващи проблеми и промени в условията на околната среда.
Умното земеделие се базира на следния цикъл:
1. Наблюдение Сензорите записват данни за наблюдение от посевите, добитъка, почвата или атмосферата.
2. Диагностика Стойностите на сензора се подават към хоствана в облак IoT-платформа с предварително дефинирани правила и модели за вземане на решения - наричани още „бизнес логика“ - които установяват състоянието на изследвания обект и идентифицират всички недостатъци или нужди.
3. Решения След разкриването на проблемите, потребителят и / или управляваните от машинното обучение компоненти на платформата на IoT определят дали е необходимо да се предприемат специфични аз района мерки и ако да, какви.
4. Действие След оценка и действие на крайния потребител цикълът се повтаря от самото начало.
IoT решения за селскостопански проблеми
Мнозина вярват, че IoT може да добави стойност към всички области на земеделието, от отглеждането на култури до горското стопанство. В тази статия ще посочим две основни области на селското стопанство, които IoT може да революционизира: 1. Прецизно земеделие 2. Автоматизация / роботизация на земеделието
1. Прецизно земеделие Прецизното фермерство, или прецизното земеделие, е основна концепция за базирани на IoT подходи, които правят земеделието по-контролирано и точно. С прости думи, растенията и добитъкът получават точните грижи, от които се нуждаят, определени от машини със свръхчовешка точност. Най-голямата разлика от класическия подход е, че прецизното земеделие позволява да се вземат решения за квадратен метър или дори за отделно растение / животно, а не за цяло поле или ферма.
Чрез прецизно измерване на вариациите в дадено поле фермерите могат да повишат ефективността на пестицидите и торовете или да ги използват селективно.
2. Прецизно животновъдство Както в случая с прецизното земеделие, интелигентните земеделски техники позволяват на фермерите да наблюдават по-добре нуждите на отделните животни и да адаптират съответно храненето им, като по този начин предотвратяват болести и подобряват здравето на стадата.
Собствениците на големи ферми могат да използват безжични IoT приложения, за да наблюдават местоположението, благосъстоянието и здравето на добитъка си. С тази информация те могат да идентифицират болни животни, за да бъдат отделени от стадото и да се предотврати разпространението на болестта.
Автоматизация в умни оранжерии
Традиционните оранжерии контролират параметрите на околната среда чрез ръчна намеса или пропорционален механизъм за контрол, което често води до загуба на производство, загуба на енергия и увеличени разходи за труд.
Управляваните от IoT интелигентни оранжерии могат да наблюдават, както и да контролират климата, премахвайки необходимостта от ръчна намеса. Различни сензори са разположени за измерване на параметрите на околната среда в съответствие със специфичните изисквания на културата. Тези данни се съхраняват в платформа облак за по-нататъшна обработка и контрол с минимална ръчна намеса.
Земеделски дронове
Земеделието е една от основните вертикали за включване както наземни, така и въздушни дронове за оценка на здравето на културите, напояване, мониторинг, пръскане, засаждане, анализ на почвата и полето и други.
Тъй като дроновете събират мултиспектърни, термични и визуални изображения по време на полет, събраните от тях данни предоставят на фермерите информация за цял набор от показатели: индекси за здравето на растенията, преброяване на растенията и прогнозиране на добива, измерване на височината на растенията, картографиране на покрива на навеса, картографиране на полето на водоем, доклади за проучване, измерване на запаси, измерване на хлорофил, съдържание на азот в пшеницата, картографиране на дренаж, картографиране на налягането на плевелите и т.н.
Важното е, че базираното на IoT интелигентно земеделие не е насочено само към мащабни земеделски операции; може да добави стойност към нововъзникващите тенденции в селското стопанство като биологично земеделие, семейно земеделие, включително отглеждане на конкретни говеда и на специфични култури, запазване на определени или висококачествени сортове и т.н., и да подобри високо прозрачното земеделие за потребителите, обществото и пазарното съзнание.
Трета зелена революция
Умното фермерство и движеното от IoT земеделие проправят пътя за това, което може да се нарече Трета Зелена Революция.
След революциите в отглеждането на растения и генетиката, Третата Зелена Революция превзема земеделието. Тази революция се основава на комбинираното прилагане на управлявани от данни технологии за анализ, като оборудване за прецизно земеделие, IoT, анализ на „големи данни“, безпилотни летателни апарати (БЛА или дронове), роботика и др.
В бъдеще тази интелигентна фермерска революция обещава, че употребата на пестициди и торове ще спадне, докато общата ефективност ще се повиши. IoT-технологиите ще позволят по-добра проследимост на храните, което от своя страна ще доведе до повишена безопасност на храните. Също така ще бъде от полза за околната среда, например чрез по-ефективно използване на водата или оптимизиране на обработките и вложените материали.
Следователно умното земеделие има реален потенциал да осигури по-продуктивна и устойчива форма на селскостопанско производство, основано на по-прецизен и ресурсно ефективен подход. Новите ферми най-накрая ще реализират вечната мечта на човечеството. Това ще нахрани нашето население, което може да експлодира до 9,6 милиарда до 2050 г.