Интернет вещей в сельском хозяйстве

Умное Сельское хозяйство: Вершина 7 Случаи использования, которые стоит знать 2024

Домой > заявка > Интернет вещей в сельском хозяйстве: Вершина 7 Случаи использования, которые стоит знать 2024

Сельское хозяйство всегда было трудной задачей. Если вы купили ферму сегодня, вы столкнетесь с серьезными проблемами, с которыми фермеры боролись на протяжении веков. – плохое плодородие почвы, нехватка воды, болезнь урожая, нехватка рабочей силы…список можно продолжить. Традиционные методы ведения сельского хозяйства, которые когда-то были надежными, больше не работают.. На фоне стремительного роста населения мира, эти методы старой школы не могут удовлетворить быстро растущий спрос на продукты питания.. Именно здесь на помощь приходят Интернет вещей и умное сельское хозяйство, чтобы спасти положение.. В этой статье, мы углубимся в основные применения Интернета вещей в сельском хозяйстве. Так, давайте углубимся в это.

Что такое умное сельское хозяйство

Умное сельское хозяйство или “умное сельское хозяйство” в основном относится к использованию современных технологий в сельском хозяйстве.. Развертывая датчики и устройства Интернета вещей для сбора различных данных., фермеры могут принимать обоснованные решения для улучшения всех аспектов своей деятельности – животноводство и растениеводство.

Ключевые принципы умного сельского хозяйства включают в себя:
– Мониторинг и принятие решений на основе данных
– Точное управление вводом (вода, удобрение, пестициды, и т.п.)
– Автоматизация и дистанционный контроль сельскохозяйственной деятельности
– Интеграция множества новых технологий (датчики, возможность подключения, искусственный интеллект, дроны, и т.п.)

Хотя они еще не так популярны, как потребительские устройства IoT., Рынок Интернета вещей в интеллектуальном сельском хозяйстве очень динамичен и его внедрение постоянно растет.. COVID-19 фактически ускорил рост этого рынка., проблемы с цепочками поставок и нехватка рабочей силы привели к тому, что среднегодовой темп роста составил 9.9%. В недавних отчетах рынок умного сельского хозяйства оценивается в $12.5 миллиард в 2022, настроен на достижение $71.753 миллиард 2032. Поскольку рынок все еще находится на стадии развития, остается много возможностей для предприятий, готовых принять участие.

Архитектура Интернета вещей для умного сельского хозяйства

Архитектура Интернета вещей для умного сельского хозяйства состоит из четырех интегрированных уровней.: восприятие, сеть, облако, и применение. Эти слои обеспечивают эффективный сбор данных., безопасная передача, надежное хранение.

  1. Уровень восприятия или восприятия и действия: Датчики и исполнительные механизмы развернуты на местах для сбора данных (влажность почвы, температура, свет, рН, и т.п.) и контрольные операции (орошение, оплодотворение).
  2. Сетевой уровень: Облегчает передачу данных между датчиком/исполнительным механизмом и облачными слоями с использованием LoRaWAN., сотовый, и т.д.
  3. Облачный слой: Облачная платформа для обработки, хранение, и анализ данных с датчиков, предоставление информации для принятия решений на основе данных.
  4. Прикладной уровень: Удобные приложения и интерфейсы, позволяющие фермерам следить за состоянием фермы и принимать обоснованные решения для оптимизации урожайности и использования ресурсов..

7 практическое применение Интернета вещей в сельском хозяйстве

Умное сельское хозяйство вышло далеко за рамки простой концепции. По всему миру, Технологии Интернета вещей прижились практически во всех областях сельского хозяйства.:

Мониторинг почвы и сельскохозяйственных культур

С помощью датчиков, контролирующих влажность почвы, питательные вещества, температура и многое другое, фермеры получают полную информацию о состоянии почвы и посевов. Помимо более быстрого выявления проблем, производители могут использовать данные для прогнозирования потенциальных проблем и применения профилактического лечения..

Точное земледелие и управление ресурсами

Вместо применения единых входных данных (вода, удобрения, пестициды) по целым полям, Точное земледелие и технологии с переменной нормой адаптируют входные данные на основе подробных данных и конкретных условий на предприятии., уровень строки или зоны. Это радикально сокращает количество отходов.

Мониторинг и управление животноводством

От отслеживания крупного рогатого скота и молочных продуктов до мониторинга домашней птицы, Технология Интернета вещей оптимизирует и упрощает управление животноводством. Умные ушные бирки, биометрические носимые устройства, видеокамеры и датчики окружающей среды дают глубокое представление о благополучии животных, питание и развитие.

Развернуто ранчо в Парагвае следопыты для скота с датчиками движения для наблюдения за скотом на свободном выгуле’ местоположения и поведение для обнаружения аномальных проблем, таких как травмы, падение, или воровство.

Автоматизация теплиц и помещений для сельского хозяйства

Традиционные теплицы и новые крытые вертикальные фермы становятся контролируемыми средами, автоматизированными с помощью Интернета вещей.. Каждый фактор может быть учтен и оптимизирован – от климат-контроля, дополнительное освещение, гидропонные питательные вещества и не только.

В голландской теплице, установка датчиков HVAC и интеллектуальных вилок счетчиков сократила затраты на электроэнергию за счет 50%.

Мониторинг погоды и окружающей среды

Метеостанции, оснащенные интеллектуальными датчиками и возможностью подключения, позволяют осуществлять ежеминутный мониторинг микроклимата сельскохозяйственных культур.. Потоки данных передаются на платформы, анализирующие потенциальные риски, такие как мороз., засуха, осадки и воздействие вредителей вызывают оповещения в режиме реального времени о необходимости вмешательства.

Умная ирригация и управление водными ресурсами

Благодаря мониторингу воды IoT и интеллектуальным ирригационным системам, фермеры могут поддерживать идеальный уровень влажности, оптимизируя при этом использование. Встроенные данные о погоде и датчики почвы управляют автоматическими графиками капельного орошения, настроенными для каждой зоны., цикл урожая и роста.

Прослеживаемость и прозрачность цепочки поставок

Использование уникальных идентификаторов подключенных датчиков и устройств Интернета вещей., сельскохозяйственные компании могут автоматически регистрировать цифровой маршрут отслеживания урожая от поля до транспортировки, обработка, дистрибуция и розничная торговля. Это повышает прозрачность и подотчетность во всей цепочке поставок..

Технологии Интернета вещей, способствующие умному сельскому хозяйству

Хотя умное сельское хозяйство включает в себя множество новых технологий, Интернет вещей служит основой, включение и взаимосвязь таких инструментов, как:

Датчики и устройства Интернета вещей

Обширная экосистема подключенных датчиков, развернутых на полях, измеряет и отслеживает ключевые точки данных, такие как влажность., температура, осадки, питательные вещества почвы, здоровье листьев, эксплуатация оборудования и многое другое. Расширенные типы датчиков включают в себя:

  • Влажность почвы, температура, Нитрат, рН, и датчики электропроводности
  • Датчики окружающей среды для ветра, влажность, свет, СО2, уровень воды, обнаружение пожара
  • Датчики движения и камеры для отслеживания биометрических данных и поведения домашнего скота

Технологии связи

Данные, собираемые датчиками, нуждаются в надежных механизмах для передачи на облачные платформы и программные приложения для анализа и принятия мер.. В зависимости от потребностей в подключении, Требования к полосе пропускания и энергии, интеллектуальные решения для сельского хозяйства объединяют такие технологии, как:
  • Глобальные сети с низким энергопотреблением (LPWAN) нравится LoRaWAN, SigFox и LTE-M
  • Сотовая связь (NB-IoT для удаленного, 4G/5G для видео)
  • Спутниковая связь для полного покрытия удаленных территорий
  • Вай-фай, Bluetooth и другие беспроводные устройства ближнего действия.

Облачные вычисления и анализ данных

Благодаря миллионам точек данных, передаваемых от датчиков Интернета вещей по всей ферме, сверхмасштабируемые облачные вычисления и платформы анализа больших данных имеют решающее значение для умного сельского хозяйства.. Облачные экосистемы, такие как AWS IoT и Microsoft Azure IoT, предоставляют инфраструктуру для приема данных., обработка и визуализация данных датчиков в больших масштабах.

Дроны и аэрофотосъемка

Беспилотные летательные аппараты (БПЛА или дроны) с камерами высокого разрешения обеспечивают вид с воздуха на все посевные поля. Когда изображения сочетаются с машинным обучением, аэрофотосъемка может оценить общее состояние урожая, выявлять пробелы в ирригационных системах, выявить заражение вредителями/сорняками, и больше. Дроны также могут распылять целевые методы лечения..

Робототехника и автономные транспортные средства

Умные машины, такие как автономные тракторы и рои роботов, могут автоматизировать трудоемкие полевые задачи, такие как посадка растений., обрезка, прополка и сбор урожая с использованием комбинации GPS, компьютерное зрение, датчики и автономная навигация.

Преимущества Интернета вещей в умном сельском хозяйстве

Интернет вещей в сельском хозяйстве, как и в других отраслях, дает многочисленные преимущества.

  • Повышенная эффективность: Интернет вещей в сельском хозяйстве позволяет фермерам легко контролировать урожай в режиме реального времени.. Они получают информацию, которая помогает им быстрее прогнозировать проблемы до того, как они возникнут.. Более вероятно, что продукт быстрее и легче попадет на рынок, если вы знакомы с культурами..
  • Ресурсосбережение: Благодаря точному земледелию на базе Интернета вещей, ресурсы, такие как вода, энергия, и землю можно оптимизировать, точно распределяя нужные количества на основе данных полевых датчиков.
  • Устойчивые практики: Умное сельское хозяйство, поддерживаемое Интернетом вещей, сводит к минимуму использование пестицидов и удобрений., что приводит к более экологически чистому производству и меньшему воздействию на окружающую среду, чем традиционные методы.
  • Ловкость: Системы мониторинга и прогнозирования в режиме реального времени позволяют фермерам быстро реагировать на изменения погоды., условия урожая, и потенциальные угрозы, минимизация потерь и защита урожая.
  • Низкие эксплуатационные расходы: Потребление ресурсов, эксплуатационные расходы, а человеческие ошибки можно значительно сократить за счет автоматизации процессов посадки сельскохозяйственных культур, лечение, и сбор урожая.
  • Улучшенное качество продукции: Интернет вещей в сельском хозяйстве во многом способствует улучшению производства. С помощью подключенных систем, фермер теперь может максимизировать питательную ценность и воссоздать лучшие условия для продуктов.

Что следует учитывать перед разработкой решения для умного сельского хозяйства

Хотя преимущества Интернета вещей в сельском хозяйстве огромны, Разработка и внедрение решений «умного» сельского хозяйства требует тщательного планирования и учета ключевых факторов.:

Конфиденциальность и безопасность данных: Сельскохозяйственные операции создают кладезь конфиденциальных данных и записей, которые необходимо защищать от таких угроз, как злонамеренные хакеры или корпоративный шпионаж.. Шифрование, контроль доступа, сети с воздушным зазором и другие меры кибербезопасности должны быть реализованы для любой платформы умного сельского хозяйства..

Функциональная совместимость и стандартизация: С распространением устройств Интернета вещей и сельскохозяйственного программного обеспечения от различных поставщиков., совместимость и стандартизация между системами имеют решающее значение для облегчения интеграции и обмена данными..

Анализ затрат и рентабельности инвестиций: До усыновления, необходимо провести тщательный анализ затрат и выгод, чтобы понять расходы, такие как приобретение оборудования., монтаж, подключение/облачные сервисы, техническое обслуживание, и т.д. Реалистичные прогнозы рентабельности инвестиций, основанные на повышении эффективности и урожайности, оправдают инвестиции..

Масштабируемость и системная интеграция: Решения для интеллектуального сельского хозяйства должны иметь возможность масштабироваться по мере того, как количество развертываний устройств Интернета вещей и объемы данных увеличиваются из года в год.. Облачная инфраструктура должна поддерживать масштабируемые потребности в вычислительных ресурсах и хранилищах.. Интеграция с существующим оборудованием, датчики и программные системы также имеют решающее значение..

Нормативные и нормативные требования: В зависимости от региона, могут существовать нормативные требования и требования, которые необходимо соблюдать в таких областях, как конфиденциальность данных., сельскохозяйственные ресурсы, химическое рассеивание и другие процессы, которые должны обеспечивать технологии Интернета вещей..

Обучение и управление изменениями: Внедрение новых процессов на основе Интернета вещей часто требует обучения специалистов по установке., обслуживание и интерпретация данных для максимизации эффективности решения.

Почему стоит выбирать MOKO для оборудования Интернета вещей в умном сельском хозяйстве

Будущее сельского хозяйства, несомненно, определяется интеллектуальными цифровыми технологиями. – при этом Интернет вещей служит базовой структурой, которая определяет, соединяет и автоматизирует сельскохозяйственные операции. Плодородное будущее сельского хозяйства оцифровано, оптимизирован и готов к переосмыслению. Готовы узнать, как Интернет вещей может обеспечить серьезный рост вашей сельскохозяйственной организации.? Свяжитесь с нашим экспертом по Интернету вещей, чтобы начать планировать свой путь к интеллектуальному, связанные сельскохозяйственные операции.

Вопросы и ответы

Какие типы датчиков обычно используются в умном сельском хозяйстве?

Общие используемые датчики IoT включают влажность почвы., датчики питательных веществ и температуры почвы, экологический мониторинг таких факторов, как осадки и ветер, датчики движения и камеры для отслеживания местонахождения и поведения скота..

Как собираются и анализируются данные с сельскохозяйственных устройств Интернета вещей?

Данные датчиков Интернета вещей передаются по беспроводной сети с использованием таких соединений, как LoRaWAN., сотовый, Wi-Fi или спутник, в зависимости от инфраструктуры на объекте. Он передается на платформы облачных вычислений для извлечения ценной информации., обнаруживать проблемы и запускать автоматизированные рабочие процессы.

Какой уровень подключения необходим для удаленных сельскохозяйственных районов??

Для ферм и полей, расположенных в сельских или отдаленных районах с ограниченным покрытием Интернета/сотовой связи., глобальная сеть с низким энергопотреблением (LPWAN) такие технологии, как LoRaWAN, наряду со спутниковой связью, предлагают эффективный способ передачи данных Интернета вещей на большие расстояния с минимальным энергопотреблением..

Как Интернет вещей может улучшить безопасность и отслеживаемость пищевых продуктов?

Подключенные датчики Интернета вещей генерируют постоянный, неизменяемая запись, которая связывает сельскохозяйственные культуры и домашний скот с конкретными пространственно-временными данными на протяжении всей цепочки поставок.. Этот журнал данных обеспечивает всестороннюю отслеживаемость и анализ первопричин в случае загрязнения пищевых продуктов или проблем с безопасностью..

Какие еще новые технологии работают с Интернетом вещей в сельском хозяйстве?

Интернет вещей формирует цифровую нервную систему, умное сельское хозяйство часто включает в себя другие инновации, такие как снимки с помощью дронов., автономная робототехника, компьютерное зрение и машинное обучение, прослеживаемость на основе блокчейна, ОВиК и климат-контроль, и автоматизированные системы орошения.

Готовы вместе разрабатывать комплексные решения для устройств Интернета вещей.?