Οι κύριες αλλαγές στο αγροτοβιομηχανικό συγκρότημα λαμβάνουν χώρα στο πλαίσιο του ψηφιακού μετασχηματισμού
Internet of Things (Internet of Things, IoT)
Οι αισθητήρες βοηθούν σε πραγματικό χρόνομετρήστε τα χαρακτηριστικά του εδάφους, παρακολουθήστε τη βροχόπτωση, τη θερμοκρασία, την υγρασία, την κίνηση του εξοπλισμού. Λόγω αυτού, οι αγρότες έχουν την ευκαιρία να συλλέξουν έναν τεράστιο όγκο δεδομένων, να τα συγκεντρώσουν σε ένα πληροφοριακό σύστημα, να αναλύσουν και να λάβουν πιο τεκμηριωμένες αποφάσεις. Αυτό οδηγεί σε εξοικονόμηση πόρων και χρημάτων, κάτι που είναι σημαντικό για έναν τομέα τόσο χαμηλού περιθωρίου όπως η γεωργία. Πριν από το Διαδίκτυο των Πραγμάτων, αυτό δεν ήταν δυνατό.
Για παράδειγμα, μπορείτε να εγκαταστήσετε αισθητήρες σε εξοπλισμό καινα καταλάβει πού είναι, τι διαδρομή παίρνει, αν παρεκκλίνει από αυτό, αν είναι αδρανές. Εξαιτίας αυτού, η αγροτική οικονομία βελτιστοποιεί τις δαπάνες για βενζίνη και αποτρέπει την κλοπή. Οι αισθητήρες του εδάφους και οι αισθητήρες καιρού δεν επηρεάζουν τόσο γρήγορα, αλλά βοηθούν στον έλεγχο της ανάπτυξης των φυτών, στην απόφαση πότε θα γονιμοποιηθούν, στις καλλιέργειες ποτίζονται και στην επεξεργασία τους με φυτοφάρμακα για μεγαλύτερη απόδοση.
Παγκόσμια αγορά για το IoT στη γεωργίαυπολογίζεται σε 22 δισεκατομμύρια δολάρια το 2021. Θα αυξάνεται κατά 10% ετησίως, ξεπερνώντας τα 35 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2026. Αλλά η ανάπτυξη του IoT, συμπεριλαμβανομένης της γεωργίας, επηρεάζεται έντονα από την ποιότητα της επικοινωνίας. Συχνά τα εδάφη είναι απομακρυσμένα από πύργους κυψέλης, είναι δύσκολο να ληφθεί μια σταθερή ροή πληροφοριών από αισθητήρες. Η νέα γενιά 5G θα πρέπει να διευκολύνει αυτό το έργο. Όμως, η κατάληψη συχνοτήτων, η διακοπή των προμηθειών εισαγόμενου τηλεπικοινωνιακού εξοπλισμού και η έλλειψη ρωσικών σταθμών βάσης έχουν αποτρέψει μέχρι στιγμής τη μαζική διανομή δικτύων 5G στη Ρωσία.
Τηλεπισκόπηση της Γης
Οι δορυφόροι και τα drones μπορούν να παρακολουθούν καινα ερευνήσει τη γη χωρίς χειρωνακτική εργασία. Οι δορυφορικές εικόνες σάς επιτρέπουν να αξιολογείτε την κατάσταση στα χωράφια σε μεγάλες αποστάσεις, ενώ τα drones είναι πιο κατάλληλα για ακριβή και ακριβή παρακολούθηση. Το κύριο πλεονέκτημα των απομακρυσμένων μεθόδων είναι η μεγάλη κάλυψη και η δυνατότητα γρήγορης απόκτησης των απαραίτητων δεδομένων. Με την επίγεια ηχογράφηση, το κόστος εργασίας είναι πολύ υψηλότερο και η όλη διαδικασία διαρκεί περισσότερο.
Οι δορυφορικές εικόνες είναι διαθέσιμες για τρεις κύριεςπάροχοι - η ευρωπαϊκή οικογένεια δορυφόρων Sentinel, το αμερικανικό πρόγραμμα Landsat και Roskosmos. Στη Ρωσία, το Sentinel χρησιμοποιείται κυρίως. Η ανάλυση των εικόνων Sentinel-2 είναι έως και 10 μέτρα ανά pixel. Τα drone έχουν πολύ υψηλότερη ανάλυση - έως και 2 cm ανά pixel, αλλά κάθε αρχείο μπορεί να ζυγίζει αρκετά gigabyte, επομένως είναι δύσκολο να επεξεργαστούν. Συνήθως οι δορυφόροι αρκούν για την παρακολούθηση των καλλιεργειών.
Πώς το drone βλέπει το χωράφι
Συνδυασμός δορυφορικών δεδομένων και πληροφοριών μεαισθητήρες που είναι θαμμένοι στο έδαφος σε βάθος αρκετών εκατοστών, είναι δυνατόν, για παράδειγμα, να συντάξουν ένα προφίλ θερμοκρασίας του εδάφους. Αυτό θα γλιτώσει τον γεωπόνο από το να χρειαστεί να ελέγξει χειροκίνητα με ένα θερμόμετρο εάν η θερμοκρασία στο χωράφι έχει φτάσει τις βέλτιστες τιμές για σπορά. Οι απομακρυσμένες μέθοδοι λαμβάνουν επίσης υπόψη τα χαρακτηριστικά μεμονωμένων τμημάτων στο ίδιο πεδίο.
Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (GIS)
Για τους εργαζόμενους στον αγροτικό τομέα, είναι σημαντικό να απεικονίζουν πληροφορίες με τη μορφή χαρτών. Σήμερα, το GIS αποτελεί τη βάση και την καρδιά των πληροφοριακών συστημάτων που σχετίζονται με τη διαχείριση μιας αγροτικής επιχείρησης.
Η γεωργική εκμετάλλευση δημιουργεί μια διάταξη ψηφιακού εδάφους,πεδία και τεχνολογία. Μερικές φορές είναι διάσπαρτα σε πολλές περιοχές και ακόμη και χώρες. Οι πληροφορίες αποθηκεύονται στο σύστημα πληροφοριών και εμφανίζονται με τη μορφή επιπέδων. Ένα στρώμα είναι ένα χαρακτηριστικό ενός χωραφιού, για παράδειγμα, υγρασία, ανακούφιση, υψομετρικές αλλαγές, εγκαταστάσεις άρδευσης και αποστράγγισης, καλλιέργειες. Με την εναλλαγή μεταξύ διαφορετικών χαρακτηριστικών, το αγρόκτημα μπορεί να σχηματίσει μια συνολική εικόνα του τι συμβαίνει στα χωράφια.
Στο GIS, μπορείτε να δείτε πώς πάει η συγκομιδήεκστρατεία, σε ποιες περιοχές η σοδειά έχει ήδη συγκομιστεί και όπου οι εργασίες δεν έχουν ακόμη ξεκινήσει. Οι αγροτικές επιχειρήσεις μπορούν να δουν ποια χωράφια έχουν υποστεί επεξεργασία με φυτοφάρμακα και ποια όχι, αν έχουν πέσει οι βροχοπτώσεις, αν έχουν εμφανιστεί παράσιτα. Ή παρακολουθήστε οπτικά την κίνηση του εξοπλισμού, αξιολογήστε τα χιλιόμετρα, το κόστος των καυσίμων και των λιπαντικών, κατανοήστε τους λόγους υπέρβασης του κανόνα.
«Στο GIS μπορείτε να δείτε πώς πάει η εκστρατεία συγκομιδής»
γεωργία ακριβείας
Η γεωργία ακριβείας είναι ένα σύστημα διαχείρισης γεωργικών επιχειρήσεων υψηλής ακρίβειας που περιλαμβάνειΑυτές είναι διαφορετικές τεχνολογίες: το Διαδίκτυο των πραγμάτων, το GIS και η τηλεπισκόπηση της γης.Βασίζεται σε πληροφορίες που λαμβάνονται από παρόχους και αισθητήρες.
Η γεωργία περιλαμβάνει τη διαίρεση του χωραφιού σε οικόπεδαμε βάση τα χαρακτηριστικά τους και, κατά συνέπεια, διαφοροποιημένη σπορά, πότισμα, επεξεργασία φυτοφαρμάκων. Εάν μια περιοχή του χωραφιού έχει συνήθως πιο πλούσια σοδειά, μπορείτε να φυτέψετε περισσότερους σπόρους εκεί. Και αν το έδαφος σε κάποιο μέρος είναι πιο φτωχό, αυξήστε την ποσότητα του λιπάσματος. Ο απώτερος στόχος είναι η συγκομιδή περισσότερων καλλιεργειών και η εξοικονόμηση σε όλα τα στάδια.
Στις κλασικές προσεγγίσεις της γεωργίας, το πεδίοεπεξεργάζεται ως σύνολο. Εν τω μεταξύ, οι αγροφυσικές και αγροχημικές παράμετροι του εδάφους μπορεί να διαφέρουν στο ίδιο χωράφι, ειδικά όταν πρόκειται για εκτάσεις πολλών χιλιάδων εκταρίων. Οι γεωργικές δραστηριότητες, λαμβάνοντας υπόψη τέτοια χαρακτηριστικά, μπορούν να εξοικονομήσουν 15-20% των πόρων για τον αγροτικό τομέα.
Σήμερα, πολλές αγροτικές εκμεταλλεύσεις πραγματοποιούνπειραματικές εργασίες που σχετίζονται με τη γεωργία ακριβείας. Συνήθως διαθέτουν γη για πιλοτικά έργα και χρησιμοποιούν τον δείκτη NDVI για να τη χωρίσουν σε οικόπεδα. Υπολογίζεται από εικόνες από δορυφόρους και UAV και καθιστά δυνατή την εκμάθηση της κατάστασης των καλλιεργειών σε διάφορα μέρη του αγρού.
Τεχνητή νοημοσύνη και μαθηματική μοντελοποίηση
Το εύρος εφαρμογής της τεχνητής νοημοσύνης και των μαθηματικών μοντέλων σεη γεωργία είναι αρκετά ευρεία. Για παράδειγμα, σας επιτρέπουν να προβλέψετε την ποσότητα της συγκομιδής κατά τη διάρκεια ολόκληρου του κύκλου των γεωργικών εργασιών. Χάρη σε αυτό, οι αγρότες μπορούν να υπολογίσουν πόσα χρήματα θα κερδίσουν στο τέλος της σεζόν.
Μια άλλη δημοφιλής κατεύθυνση είναι η αμειψισπορά.Ονομάζεται έτσι η πρακτική της καλλιέργειας διαφορετικών τύπων καλλιεργειών στην ίδια γη για αρκετές καλλιεργητικές περιόδους. Κάθε καλλιέργεια χαρακτηρίζεται από τους δικούς της μικροοργανισμούς στο ριζικό σύστημα, την ισορροπία των χημικών στοιχείων που παίρνει από το έδαφος. Αν λοιπόν φυτέψετε τα ίδια φυτά στο χωράφι για αρκετά χρόνια, η γονιμότητα του εδάφους θα πέφτει κάθε χρόνο. Είναι πιθανό ότι η γη θα πρέπει να αποσυρθεί από τη γεωργική χρήση για να μπορέσει να ανακάμψει. Και αν επιλέξετε σωστά την ακολουθία των καλλιεργειών, μπορείτε όχι μόνο να εξομαλύνετε την ισορροπία των ιχνοστοιχείων στο έδαφος, αλλά και να βελτιώσετε την κατάστασή του.
Μια αγροτική επιχείρηση μπορεί να δημιουργήσει μια βελτιστοποίησηένα μαθηματικό μοντέλο που, λαμβάνοντας υπόψη διάφορους παράγοντες (προηγούμενες καλλιέργειες, αποδόσεις καλλιεργειών κ.λπ.), δίνει συστάσεις για μελλοντικές φυτεύσεις. Παρόμοια μαθηματικά μοντέλα μπορούν επίσης να μεγιστοποιήσουν τα κέρδη. Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να εμπλουτιστούν με δεδομένα για τις τιμές και τις πωλήσεις.
«Οι αισθητήρες βοηθούν στη μέτρηση των χαρακτηριστικών του εδάφους σε πραγματικό χρόνο, στην παρακολούθηση της βροχόπτωσης, της θερμοκρασίας, της υγρασίας, της κίνησης του οχήματος»
Προοπτικές και προκλήσεις
Η ανάπτυξη της τεχνολογίας στη γεωργία παρεμποδίζεταιπολλοί παράγοντες: υψηλή εξάρτηση από τις εισαγωγές της ρωσικής βιομηχανίας ως προς τη βάση στοιχείων, κατακερματισμός δεδομένων και έλλειψη ενιαίων πρωτοκόλλων για τη μεταφορά τους, ζητήματα κυβερνοασφάλειας (στην περίπτωση του IoT).
Επιπλέον, η χρήση της τεχνολογίας στη γεωργίαΠρος το παρόν, είναι κυρίως μεγάλες γεωργικές εκμεταλλεύσεις που έχουν την οικονομική δυνατότητα να το κάνουν αυτό στο αγρόκτημα, επειδή η εισαγωγή τέτοιων εργαλείων απαιτεί επενδύσεις όχι μόνο στην αγορά υλικού, αλλά και στην εκπαίδευση των ανθρώπων. Οι μικρές φάρμες συχνά κάνουν ελάχιστα για να καινοτομήσουν και εξακολουθούν να διατηρούν τις πληροφορίες σε χαρτί στην καλύτερη περίπτωση. Όσο μεγαλύτερη γίνεται μια εταιρεία, τόσο πιο έντονη είναι η ανάγκη της για βελτιστοποίηση των εσωτερικών διαδικασιών και αύξηση της παραγωγικότητας.
Καθαρίστε το πληροφοριακό σύστημααδύνατο μέχρι να τεθεί σε λειτουργία αυτή η παραγγελία. Για να λάβετε αποφάσεις με βάση πληροφορίες, πρέπει πρώτα να κατανοήσετε τις διαδικασίες σας: να κατανοήσετε πού να λάβετε αυτές τις πληροφορίες, ποια δεδομένα λείπουν, τι να κάνετε για να τα αποκτήσετε, πώς να ξεπεράσετε την αντίσταση των εργαζομένων που δεν θέλουν να μοιραστούν τη γνώση ή έχουν ήδη συνηθίσει να εργάζονται σε συγκεκριμένο τρόπο λειτουργίας. Ως εκ τούτου, ο ψηφιακός μετασχηματισμός πραγματοποιείται από την κορυφή προς τα κάτω και ξεκινά με την ανώτατη διοίκηση.
Διαβάστε περισσότερα:
Η NASA αποκάλυψε την προέλευση της Haumea - του πιο μυστηριώδους πλανήτη στο ηλιακό σύστημα
Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν κάνει τον Άρη ακατοίκητο
Το συκώτι μπορεί να λειτουργήσει για περισσότερα από 100 χρόνια: οι επιστήμονες είπαν πώς αυτό είναι δυνατό