IoT-детекция вредителей: полное руководство и преимущества

Насекомые и грызуны всегда были бедствием для фермеров. Они пожирают результаты труда и заражают культуры, распространяя болезни. Контроль и поддержание их популяции критически важны для здоровья урожая.

Пестициды и инсектициды играли большую роль в предотвращении заражения. Однако они несут экологические и социальные последствия. Чрезмерное использование приводит к тяжелому загрязнению воды и почвы, отравляет растения вредными химикатами. Кроме того, насекомые привыкают к ним при постоянном воздействии, заставляя фермеров использовать более сильные яды. Другие методы, как генетическая модификация семян, тоже применяются, но они дороги для практического применения.

Внедрение IoT в аграрный сектор принесло прорыв в полевом управлении вредителями. Фермер может использовать разные датчики для мониторинга роста популяции вредителей и принятия контрмер. Ниже список датчиков для идентификации и отслеживания насекомых.

Датчики для обнаружения вредителей:

1) Низкоэнергетические камеры и сенсоры:

Образовательные сенсоры для детекции популярны у фермеров благодаря низкой стоимости и высокой окупаемости. Они устанавливают дешевый образовый сенсор в ловушках, который фотографирует вредителей и беспроводно отправляет на централизованную платформу. По количеству насекомых в ловушках фермер определяет очаги заражения и принимает меры. Помимо низкой цены, датчик предлагает высокую масштабируемость и мобильность.

2) Высокоэнергетические термические сенсоры:

Низкоэнергетические образовые сенсоры делают случайные снимки видимых насекомых. Однако патогены размером в миллиметры также вызывают болезни культур.

Термография — метод, использующий термические и инфракрасные сенсоры для измерения отраженного света поверхностью. У каждой поверхности уникальная спектральная подпись. Растения и почва имеют специальный спектр, заранее записанный в спектрометрах. Если патоген покрывает листья, спектр меняется, указывая на атаку. Метод высокоэффективен для обнаружения насекомых и стадии их жизненного цикла. Но он дорог и чувствителен к изменению условий среды.

3) Флуоресцентная образовая сенсорика:

Метод измеряет хлорофилл в растении по изменению флуоресцентных параметров. Оптическая камера снимает листья и сравнивает с эталонными снимками здорового листа. Изменение паттернов хлорофилла указывает на наличие патогенов или вредителей.

Хотя метод обнаруживает вредителей, его применимость в полях ограничена проблемами масштабируемости. Работает только с культурами, содержащими хлорофилл.

4) Акустические сенсоры:

Обнаружение жуков и грызунов через звук — еще один эффективный способ обеспечения качества растений. Беспроводные акустические сенсоры в случайных точках поля улавливают звуковые волны насекомых. Зоны с высоким уровнем шума указывают на высокую концентрацию жуков. Фермер может опрыскать эти участки пестицидами.

Этот экономичный метод дает высокую точность и применим в масштабе. Но точность падает в дождь и ветер.

5) Газовые сенсоры:

Растения под стрессом выделяют специфические летучие химические соединения. Они различаются в зависимости от типа стресса. Например, соединение при изменении среды отличается от того, что выделяется при заражении вредителями. Поэтому эти соединения нужно изучить перед использованием для идентификации атак.

После изучения газовый сенсор может определить атаку вредителей, тип и природу инфекции. Единственный недостаток — необходимость пробоотбора летучих соединений для анализа.

Свяжитесь с нами сейчас и поговорите с нашим экспертом по IoT! Связаться

Преимущества IoT-систем борьбы с вредителями:

Эти датчики помогают фермерам точно локализовать зараженные участки. Данные мгновенно передаются на централизованную платформу беспроводно. Фермер может дистанционно мониторить здоровье посевов и защищать их от насекомых и грызунов. Преимущества IoT в аграрном секторе для борьбы с вредителями:

1) Мониторинг заражения и здоровья посевов:

Дистанционный мониторинг позволяет легко собирать информацию о наличии насекомых и грызунов. Датчики в разных углах поля обнаруживают заражение и передают на дашборд. Фермер использует дашборд для мгновенного подключения к полям и управления здоровьем культур.

Удаленный мониторинг резко сократил ручные инспекции и случайные визиты. Фермеры теперь могут опрыскивать только пораженные зоны, значительно уменьшая использование пестицидов, минимизируя риск отравления культур и загрязнения среды. Собранные данные также помогают идентифицировать вид насекомых и их популяцию в пораженных зонах.

2) Мониторинг погоды и аналитика:

Данные с датчиков детекции вредителей, правильно записанные и проанализированные, могут предсказать атаку. Отслеживание погодных условий и циклов размножения помогает оценить уровень угрозы популяций.

В сезоны размножения вероятность заражения экстремальна. Грызуны едят культуры, накапливая жир перед гибернацией. Предиктивная аналитика использует такую информацию для установления паттернов и трендов вероятных вспышений и налетов. На основе типа заражения и популяции аналитика может рекомендовать шаги для предотвращения и информацию для полного лечения.

3) Автоматизированный мониторинг здоровья посевов:

Интегрированное управление вредителями (IPM) — процесс, поощряемый для экологических, социальных и экономических последствий. Это подход, фокусирующийся на ограниченном использовании пестицидов для управления ущербом и минимизации связанных рисков.

Внедрение IoT в IPM автоматизирует трудоемкие операции: ручные замеры и инспекции. Автоматизация делает процесс более точным, экономичным и позволяет фермерам мгновенно реагировать на сигналы датчиков. Использование пестицидов оптимизируется, что дальше снижает загрязнение среды и вред здоровью культур.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ:

Важно для фермера контролировать и удалять вредителей с полей для здоровья урожая. IoT в аграрном секторе дал возможность дистанционно мониторить и контролировать заражение. С разовым инвестированием фермер может интегрировать IoT-систему борьбы с вредителями и точно обнаруживать жуков и грызунов без ручных осмотров. Однако полный потенциал IoT в фермерстве раскрывается при комбинированном использовании его аграрных приложений. Дистанционный контроль вредителей вместе с управлением посевами, мониторингом погоды и скотом позволяет развивать современные подходы к фермерству, которых раньше не было.