Зростаючі технологічні тенденції в сільському господарстві

Розумні міста рекламуються як місця, які задовольнять потреби зростаючого населення світу. Міське землеробство може задовольнити зростаючі потреби в продуктах харчування, і тому багато розумних міст орієнтуються на цю галузь.

Сьогодні замість того, щоб перевести спадщину сільського господарства на міський простір, набагато ефективніше оновити сільське господарство. Насправді, сучасні та майбутні технології, включаючи датчики, безпілотники та автономні роботи, що працюють завдяки Інтернету речей (ІР), знаходять своє застосування у сільському господарстві. Від посіву насіння, зрошення до здоров’я сільськогосподарських культур та збирання врожаю, технологічні інновації можуть стати революційними для традиційного землеробства.

Господарства - одна з найважливіших екосистем для виживання сільської місцевості. То чому б не оснастити наших фермерів технологією, а не втратити знищувати сільське господарство, переклавши його функції на розумні міста?

Що таке AgriTech / Smart Farming?

Сучасна практика оснащення ферм та фермерів такими технологіями називається AgriTech або розумним землеробством. За прогнозами BI Intelligence, кількість установок пристроїв на основі ІР у сільському господарстві до 2020 року досягне 75 мільйонів. Одночасно очікується, що розмір світового ринку розумного сільського господарства зросте втричі, підскочивши з 5 мільярдів доларів у 2016 році до 15,3 мільярда доларів до 2025 року.

Хороша новина в тому, що розгортання розумного землеробства поступово розширюється. Але як саме це піде на користь господарствам?

Датчики ІР для збору даних

Датчики вже використовуються розумними містами для збору важливої ​​публічної інформації. Ті ж датчики зараз використовуються в сільському господарстві для збору даних, пов’язаних з погодою та врожаями. Ці датчики ІР збирають дані з навколишнього середовища і передають їх на сервер.

Корисні програми датчиків включають:

1. Моніторинг погодних умов

Конкретні дані, зібрані датчиками, допомагають відображати кліматичні умови. Використовуючи дані, фермер може контролювати та отримувати уявлення про події опадів, температуру, швидкість та напрямок вітру, тиск та вологість. Відповідно до кліматичних умов, можна вживати відповідні заходи для покращення врожаю. Цей метод також відомий як точне землеробство.

Шляхом кращого використання даних фермери також можуть виміряти ризик захворювань на сільськогосподарських культурах, що є однією з найважливіших проблем, що призводять до зменшення врожаю. Сенсори можуть допомогти відстежувати ріст та здоров’я сільськогосподарських культур та будь-які аномалії, щоб ефективно запобігти захворюванням чи інвазії, які можуть завдати шкоди полю. Це допомагає скоротити час, працю та гроші, що призводить до збільшення доходів.

2. Автономне зрошення

Підземне крапельне зрошення (SDI) - це широко поширена техніка зрошення, яка дає можливість фермерам регулювати, коли і скільки води отримують їх урожаї. Отже, коли система SDI інтегрована з передовими датчиками ІР для постійного контролю за рівнем вологи та здоров'я рослин, фермерам потрібно буде втручатися лише за потреби. Це також допомагає фермерам оптимально використовувати таки дорогоцінний ресурс, як вода.

3. Моніторинг та управління великою рогатою худобою

Крім моніторингу врожаю та погодних умов, датчики ІР збирають дані, що стосуються тварин. Наприклад, Cowlar постачає розумні датчики для корів. Ці датчики надають дані, включаючи температуру, активність, стан здоров'я та харчування кожної окремої корови, а також колективні дані, що стосуються стада.

Автономні сільськогосподарські роботи - агботи

Роботи все частіше застосовуються в різних галузях промисловості для усунення помилок людини, а також праці. Оскільки сільське господарство є трудомісткою роботою, більшість із яких включає повторювані та стандартизовані завдання, це ідеальна зона для автоматизації та робототехніки.

Сільськогосподарські роботи або Agbots починають з’являтися на фермах, вони виконують завдання від посадки та поливу до збирання та сортування. Agbots - роботи для землеробства, які дозволять розблокувати можливості виробляти більш якісну їжу з меншою кількістю людської праці.

Деякі завдання, які можуть виконувати Agbots:

1. Обслуговування посівів

Найважливіші аспекти утримання культур включають прополку та боротьбу з шкідниками. Ця повторювана робота ідеально підходить для Agbots. Кілька прототипів, включаючи Bonirob від Deepfield Robotics, вже розробляються.

Робот Bonirob розміром з автомобілем може самостійно пересуватися через сільськогосподарське поле, використовуючи відео, LiDAR та супутниковий GPS. Розробники використовують машинне навчання, щоб допомогти роботу опізнати бур’яни перед їх витягуванням. Крім того, роботи можуть бути обладнані датчиками, камерами та розпилювачами для виявлення шкідників та застосування пестицидів.

Найімовірніше, що в майбутньому Agbots не будуть діяти самостійно. Натомість вони будуть підключені до тракторів без водіїв та ІР, тим самим дозволяючи всій системі практично працювати незалежно.

2. Збирання врожаю

Для збирання врожаю важливо планувати час. В даний час для збору врожаю використовується широкий спектр складних машин, які в майбутньому можуть стати автономними.

Pansonic розробив робота, що збирає помідори, також він інтегрований з передовими камерами та алгоритмами, які допомагають опізнати колір, форму та місце розташування томата для визначення його стиглості. Робот збирає помідори за стебло, щоб не зминати плоди.

Дрони як опудало нового покоління?

Тисячолітня техніка вигнання птахів завдяки опудалу тепер не здається більш ефективною. Як щодо розміщення флоту безпілотників на фермі, яка тримає це місце під наглядом 24/7? Це, безсумнівно, стане користю для фермерів.

Хоча у нас вже є безпілотники, які використовуються для відлякування птахів далеко від сільськогосподарських полів, його широке застосування може зайняти ще кілька років.

Ще одним з найкорисніших застосувань безпілотників є спостереження в режимі реального часу, моніторинг та аналіз полів і культур. І цих переваг більше в десятки разів, коли використовується флот безпілотників, а не група працівників, що проводять години на ногах або транспортних засобах, щоб візуально контролювати умови посівів.

Звичайно, в даний час над полями використовуються вертольоти та невеликі літаки для зйомки повітряних фото. Але безпілотники, оснащені камерами, можуть бути кращими для зйомки зображень завдяки економічності.

Також, безпілотники, оснащені вдосконаленими системами камер, доступних для зйомки фотографічних зображень, починаючи від стандартних до інфрачервоних, до ультрафіолетових та гіперспектральних зображень. Багато з цих камер можуть навіть записувати відео. Крім того, роздільна здатність зображення, яка використовується дронами, постійно вдосконалюється, що може допомогти фермерам отримувати точні дані про поля.

Подальші детальні та точні дані можуть покращити можливості фермера контролювати стан посівів, оцінювати якість ґрунту та планувати місця посіву. Регулярні обстеження на місцях за допомогою дронів можуть покращити планування моделей посіву насіння, зрошення та картографічного планування як у двовимірному, так і в 3D-режимі.

Ця розумна техніка ведення сільського господарства призводить до загальної оптимізації ресурсів і землі.

Дослідники з університету Монаш провели успішний експеримент із технологіями безпілотників та мікрохвильового зондування, що свідчить про те, що безпілотники в майбутньому можуть бути кориснішими для ферм.

Трактори безпілотники

За даними CNH Industrial, трактори без водіїв зможуть використовувати багато факторів, такі як інформація з супутнику про погоду в реальному часі.

Застосування AgriTech має величезні переваги в економії ресурсів, скороченні часу, грошей і праці та доставці продуктів більш високої якості у більшій кількості. Сподіваємось, облаштування сільських господарств AgriTech може стати рішенням для задоволення потреб у харчуванні в майбутньому, тоді як розумні міста продовжують грати свою важливу роль.