Как сетевая экосистема меняет будущее фермы

Умное сельское хозяйство - это наука и искусство улучшения сельского хозяйства с помощью технологий. Инновации в сельском хозяйстве ни в коем случае не новы - с момента изобретения колеса и плуга промышленность веками внедряла новые инструменты и способы работы.

Сегодня, когда мы вступаем в эру высокотехнологичных фермерских хозяйств, появляются технологии, которые нарушают способы, которыми фермеры следят за каждым аспектом сельского хозяйства, управляют им и рассматривают его. Выращивать достаточно продуктов питания, чтобы прокормить население, никогда не было легким делом, и, поскольку нагрузка на ресурсы возрастает, как никогда важно инвестировать в инновационные технологии, которые могут облегчить бремя отрасли, говорит Шон Чендлер, бывший председатель совета директоров: IEEE Рабочая группа «Умные города Интернета вещей».

Рост количества подключений и сбора данных

В традиционном сельском хозяйстве на больших площадях на открытом воздухе произошла революция в использовании ключевых технологий, таких как сети связи и сетевые датчики, для мониторинга состояния сельскохозяйственных культур и окружающей среды. Сельскохозяйственные датчики позволяют фермерам получать доступ к данным в реальном времени с помощью инструментов удаленного измерения, которые сообщают о влажности, температуре и pH почвы.

Точно так же датчики окружающей среды могут измерять инсоляцию (количество солнечного света над данной областью), количество осадков, скорость ветра, температуру и влажность воздуха. Совсем недавно дроны использовались для обследования сельскохозяйственных культур или вредителей, а при подключении к коммуникационным сетям для мониторинга больших площадей сельскохозяйственных угодий и создания отчетов в режиме реального времени. В конечном итоге все эти инструменты помогают фермерам обрабатывать больше земли с меньшим физическим присутствием.

Поскольку бюджеты и площади становятся все более ограниченными, все больше фермеров обращаются к автоматизированному оборудованию. Используя технологии, они могут сажать, поливать, поддерживать и собирать урожай с максимальной эффективностью, что помогает улучшить использование земли, ресурсов и времени. Это особенно важно при посадке и поливе. С помощью посадки автоматизированная посадка может оптимизировать использование земли и засеять наибольшее количество растений на данной территории.

При поливе традиционные методы поверхностного полива имеют хорошо известную неэффективность из-за орошения и испарения, чрезмерного полива и используемых типов дождевателей. Исследования показывают, что новые методы орошения могут снизить потребление воды на 50% и при этом сохранить урожайность сельскохозяйственных культур. При домашнем земледелии фермеры также могут точно контролировать светодиодное освещение и фотопериод (время, в течение которого растения подвергаются воздействию света), чтобы снизить затраты на энергию и повысить урожайность.

Наконец, имея данные в наборе инструментов современного фермера, все области сельского хозяйства могут получить выгоду от инвестиций в аналитику данных. Объединение существующих наборов данных с машинным обучением и интеллектуальными системами позволяет выявлять закономерности и отправлять предупреждения или уведомления. Все это может способствовать более информированному и эффективному принятию решений фермерами.

Новые технологии, новые вызовы

В самом деле, хотя эти новые технологии кажутся очевидным выбором для современного фермера, они не лишены собственного набора проблем. Для любого метода удаленного сбора данных необходима коммуникационная сеть для интеграции данных от нескольких датчиков или других устройств, таких как автоматизированное оборудование или дроны в полевых условиях.

Такая сеть означает предоставление сторонней сети или покупку и обслуживание частной сети. В то время как новейшие частные сети будут иметь наилучшие возможности для передачи данных и могут управлять обменом данными с тысячами устройств, требования к стоимости и технической поддержке могут быть непомерно высокими.

Кроме того, хранение данных также является проблемой, требующей тщательного рассмотрения и предварительного планирования. Многие датчики различаются по объему и частоте сбора данных. Наконец, датчики бывают разных форм и с разными возможностями.

Сложные датчики с множеством функций и измерительными возможностями будут стоить дороже, а также будут иметь более короткие периоды работы, прежде чем потребуется внимание при замене батареи. Кроме того, сложные датчики, как правило, передают большие пакеты данных, что означает лучшую пропускную способность сети, меньшее количество датчиков или предварительное планирование связи по времени.

Умные бизнес-модели часто используют программное обеспечение для управления давлением спроса и предложения на предприятии. В сельском хозяйстве весь процесс от фермы до стола может управляться программным обеспечением и контролироваться датчиками, что снижает общие затраты, повышает общую урожайность и качество поставок, а также улучшает логистику распределения.

Однако использование такого программного обеспечения требует технических навыков и обучения. В тандеме тем, кто оценивает данные, также необходимо знать, когда поливать урожай или каков минимальный уровень влажности почвы. Таким образом, для успешного интеллектуального сельского хозяйства необходимо комплексно рассматривать знания о сельском хозяйстве и технологиях, чтобы обеспечить успех.

В умной ферме такие технологии, как датчики, сети и данные, объединяются, чтобы улучшить всю отрасль - от посева до сбора урожая и так далее. По мере того, как технологии изменяют ферму, они изменяют и фермеров, позволяя осуществлять удаленный мониторинг полей и посевов, а также анализ данных для эффективного распределения их присутствия на больших площадях земли и направления их внимания туда, где они больше всего нужны. Поскольку к фермерам предъявляются более высокие требования, чем когда-либо, эти технологии в сочетании с программным обеспечением для управления создают виртуальную экосистему, в которой ресурсы и производимые продукты питания управляются более эффективно на протяжении всего сельскохозяйственного процесса.

Автор - Шон Чендлер мимо стула - Рабочая группа IEEE по Интернету вещей "Умные города"