Główne zmiany w sektorze rolnym dokonują się w kontekście transformacji cyfrowej. To nie tylko wprowadzenie nowego oprogramowania
Internet rzeczy (Internet rzeczy, IoT)
Czujniki pomagają w czasie rzeczywistymmierzyć charakterystykę gleby, śledzić opady, temperaturę, wilgotność, ruch sprzętu. Dzięki temu rolnicy mają możliwość gromadzenia ogromnej ilości danych, agregowania ich w systemie informacyjnym, analizowania i podejmowania bardziej świadomych decyzji. Prowadzi to do oszczędności zasobów i pieniędzy, co jest ważne dla tak niskomarżowej dziedziny, jaką jest rolnictwo. Przed internetem rzeczy nie było to możliwe.
Na przykład możesz zainstalować czujniki na sprzęcie izrozumieć, gdzie się znajduje, jaką trasą podąża, czy zbacza z niej, czy jest bezczynna. Dzięki temu gospodarka rolna optymalizuje wydatki na benzynę i zapobiega kradzieżom. Czujniki w glebie i czujniki pogodowe nie działają tak szybko, ale pomagają kontrolować wzrost roślin, decydować, kiedy nawozić, podlewać uprawy i opryskiwać je pestycydami, aby uzyskać większy plon.
Globalny rynek IoT w rolnictwieszacowany na 22 miliardy dolarów w 2021 roku. Będzie rosnąć o 10% rocznie, przekraczając 35 miliardów dolarów do 2026 roku. Jednak na rozwój IoT, w tym w rolnictwie, duży wpływ ma jakość komunikacji. Często tereny są oddalone od wież komórkowych, trudno jest uzyskać stabilny przepływ informacji z czujników. Nowa generacja 5G powinna ułatwić to zadanie. Ale zajęte częstotliwości, zaprzestanie dostaw importowanego sprzętu telekomunikacyjnego i brak rosyjskich stacji bazowych dotychczas uniemożliwiały masową dystrybucję sieci 5G w Rosji.
Teledetekcja Ziemi
Satelity i drony mogą monitorować ibadać ziemię bez pracy fizycznej. Zdjęcia satelitarne pozwalają ocenić sytuację na polach na duże odległości, podczas gdy drony bardziej nadają się do precyzyjnego i dokładnego monitoringu. Główną zaletą metod zdalnych jest duży zasięg i możliwość szybkiego pozyskania potrzebnych danych. W przypadku sondowania naziemnego koszty pracy są znacznie wyższe, a cały proces trwa dłużej.
Zdjęcia satelitarne są dostępne dla trzech głównychdostawcy - europejska rodzina satelitów Sentinel, amerykański program Landsat i Roskosmos. W Rosji używany jest głównie Sentinel. Rozdzielczość obrazów Sentinel-2 wynosi do 10 metrów na piksel. Drony mają znacznie wyższą rozdzielczość – do 2 cm na piksel, ale każdy plik może ważyć kilka gigabajtów, więc są trudne w obróbce. Zwykle do monitorowania upraw wystarczą satelity.
Jak dron widzi teren
Łączenie danych satelitarnych i informacji zDzięki czujnikom zakopanym w ziemi na głębokość kilku centymetrów możliwe jest np. sporządzenie profilu temperaturowego gleby. Dzięki temu agronom nie będzie musiał ręcznie sprawdzać termometrem, czy temperatura na polu osiągnęła wartości optymalne do siewu. Metody zdalne uwzględniają również charakterystykę poszczególnych sekcji w obrębie tego samego pola.
Systemy informacji geograficznej (GIS)
Dla pracowników agrobiznesu ważna jest wizualizacja informacji w postaci map. Dziś GIS jest podstawą i sercem systemów informatycznych związanych z zarządzaniem przedsiębiorstwem rolniczym.
Gospodarstwo rolne tworzy układ cyfrowego terenu,dziedzin i technologii. Czasami są one rozproszone w kilku regionach, a nawet krajach. Informacje są przechowywane w systemie informatycznym i wyświetlane w postaci warstw. Warstwa jest atrybutem pola, na przykład wilgotnością, rzeźbą terenu, zmianami wysokości, urządzeniami nawadniającymi i odwadniającymi, uprawami. Przełączając się między różnymi atrybutami, gospodarstwo może stworzyć ogólny obraz tego, co dzieje się na polach.
W GIS możesz zobaczyć, jak przebiegają żniwakampanii, na których obszarach plony zostały już zebrane, a prace jeszcze się nie rozpoczęły. Przedsiębiorstwa rolne widzą, które pola zostały potraktowane pestycydami, a które nie, czy spadły opady, czy pojawiły się szkodniki. Lub wizualnie śledź ruch sprzętu, oceń przebieg, koszt paliwa i smarów, zrozum przyczyny przekroczenia normy.
„W GIS możesz zobaczyć, jak przebiega kampania żniwna”
rolnictwo precyzyjne
Rolnictwo precyzyjne to system charakteryzujący się dużą precyzjązarządzanie przedsiębiorstwem rolniczym, które obejmuje różne technologie: Internet rzeczy, GIS i teledetekcję ziemi. Opiera się na informacjach otrzymanych od dostawców i czujników.
Uprawa polega na podziale pola na działkiw oparciu o ich cechy, aw rezultacie zróżnicowany siew, podlewanie, stosowanie pestycydów. Jeśli jeden obszar pola zwykle ma bogatszy plon, możesz tam zasadzić więcej nasion. A jeśli gleba w jakimś miejscu jest uboższa, zwiększ ilość nawozu. Ostatecznym celem jest zebranie większej ilości plonów i zaoszczędzenie na wszystkich etapach.
W klasycznym ujęciu rolnictwa poleprzetwarzane jako całość. Tymczasem parametry agrofizyczne i agrochemiczne gleby mogą się różnić w obrębie tego samego pola, zwłaszcza jeśli chodzi o grunty o powierzchni kilku tysięcy hektarów. Działalność rolnicza, biorąc pod uwagę takie cechy, może zaoszczędzić 15-20% środków dla sektora rolnego.
Obecnie wiele gospodarstw rolnych prowadzi działalnośćprace eksperymentalne związane z rolnictwem precyzyjnym. Zwykle przydzielają grunty pod projekty pilotażowe i wykorzystują indeks NDVI do podziału na działki. Jest obliczany na podstawie zdjęć z satelitów i UAV i umożliwia poznanie stanu upraw w różnych częściach pola.
Sztuczna inteligencja i modelowanie matematyczne
Zakres zastosowania AI i modeli matematycznych wrolnictwo jest dość szerokie. Pozwalają np. przewidzieć wielkość zbiorów w trakcie całego cyklu prac rolniczych. Dzięki temu rolnicy mogą oszacować, ile pieniędzy zarobią na koniec sezonu.
Innym popularnym kierunkiem jest płodozmian.Tak zwana praktyka uprawy różnych rodzajów roślin na tej samej ziemi przez kilka sezonów wegetacyjnych. Każda uprawa charakteryzuje się własnymi mikroorganizmami w systemie korzeniowym, bilansem pierwiastków chemicznych, które pobiera z ziemi. Jeśli więc posadzisz te same rośliny na polu przez kilka lat, żyzność gleby będzie spadać z każdym rokiem. Niewykluczone, że ziemia będzie musiała zostać wycofana z użytkowania rolniczego, aby mogła się zregenerować. A jeśli odpowiednio dobierzesz kolejność upraw, możesz nie tylko wyrównać bilans pierwiastków śladowych w glebie, ale także poprawić jej stan.
Przedsiębiorstwo rolne może zbudować optymalizacjęmodel matematyczny, który biorąc pod uwagę różne czynniki (poprzednie uprawy, plony itp.), podaje zalecenia dotyczące przyszłych nasadzeń. Podobne modele matematyczne mogą również maksymalizować zyski. W tym celu konieczne jest wzbogacenie ich o dane dotyczące cen i sprzedaży.
„Czujniki pomagają mierzyć charakterystykę gleby w czasie rzeczywistym, śledzić opady, temperaturę, wilgotność, ruch pojazdów”
Perspektywy i trudności
Rozwój technologii w rolnictwie jest utrudnionywiele czynników: duże uzależnienie rosyjskiego przemysłu od importu w zakresie bazy elementów, fragmentacja danych i brak jednolitych protokołów ich przesyłania, kwestie cyberbezpieczeństwa (w przypadku IoT).
Ponadto zastosowanie technologii w rolnictwieNa razie na to w gospodarstwie stać głównie duże gospodarstwa rolne, bo wprowadzenie takich narzędzi wymaga inwestycji nie tylko w zakup sprzętu, ale także w szkolenie ludzi. Małe gospodarstwa często robią niewiele, aby wprowadzać innowacje i nadal przechowują informacje co najwyżej na papierze. Im większa staje się firma, tym bardziej wyraźna jest jej potrzeba optymalizacji procesów wewnętrznych i zwiększenia produktywności.
Oczyść system informatycznyniemożliwe, dopóki to zamówienie nie zostanie zrealizowane. Aby podejmować decyzje na podstawie informacji, musisz najpierw zrozumieć swoje procesy: zrozumieć, skąd wziąć te informacje, jakich danych brakuje, co zrobić, aby je zdobyć, jak pokonać opór pracowników, którzy nie chcą dzielić się wiedzą lub są już przyzwyczajeni do pracy w określonym trybie. Dlatego transformacja cyfrowa odbywa się od góry do dołu i zaczyna się od najwyższego kierownictwa.
Czytaj więcej:
NASA ujawniła pochodzenie Haumei - najbardziej tajemniczej planety w Układzie Słonecznym
Żywe organizmy sprawiły, że Mars nie nadaje się do zamieszkania
Wątroba może pracować przez ponad 100 lat: naukowcy powiedzieli, jak to możliwe