IoT в сельском хозяйстве: точное земледелие, умные теплицы и другие инновационные решения

• возможные изменения климатических условий на планете;
• постоянно увеличивающаяся потребность в пресной воде;
• ограниченность человечества в пахотных грунтах;
• и прочие непредсказуемые факторы.

Один из методов решения проблемы — широкомасштабное внедрение IoT в сельское хозяйство. Другими словами — применение специального программного обеспечения и высокотехнологичных устройств, позволяющих повысить объемы производства и качество продуктов питания. Интернет вещей в сельском хозяйстве сделает сельскохозяйственную отрасль максимально «интеллектуальной», контролируемой, эффективной, окупаемой.

Умное сельское хозяйство современности

Все компании, которые занимаются сбором информации в сельскохозяйственной сфере, постоянно проводят не только мониторинг скота, но и пытаются контролировать и, при возможности, корректировать:

• состояние здоровья животных;

• урожайность;

• состояние плодородных грунтов;

• периодичность внесения в землю подкормок и их дозы;

• погодные условия в конкретном регионе;

• состояние спецоборудования;

• и т.п.

И уже сегодня для этих целей используются различные IoT датчики в сельском хозяйстве. К примеру, они позволяют с высокой точностью прогнозировать погоду и выявлять заболевания у скота на ранних стадиях. Для реализации второй функции IoT датчики контролируют такие показатели животного как:

• пульс;

• температура тела;

• активность;

• месторасположение по GPS.

В случае обнаружение каких-то расхождений с заранее запрограммированными параметрами, такая система мониторинга крупного рогатого скота автоматически оповестит о проблемах и позволит оперативно принять меры по их устранению.

Основная задача интернета вещей в сельском хозяйстве — оптимизировать сельскохозяйственные процессы и эффективно распределить получаемые и используемые ресурсы. В результате умное сельское хозяйство поможет значительно увеличить качественный уровень сельскохозяйственной отрасли и повысить производственные объемы.

Отдельного внимания заслуживает сбор данных об урожае, который IoT в сельском хозяйстве позволяет выполнять автоматически и в режиме реального времени. С помощью этой технологии агрокомпании могут максимально точно прогнозировать цену конкретного фермерского угодья, а также передавать точную информацию обо всем сельхозрынке.

К 2022 году Министерство сельского хозяйства Российской Федерации собирается переключить в цифровизированный формат:

• мониторинг крупного рогатого скота;

• управление земельными ресурсами;

• систему взаимодействия с производителями сельхозпродукции.

Что входит в понятие «умное сельское хозяйство»

Умное сельское хозяйство — целая система программно-аппаратных решений, которые вместе позволяют автоматизировать отрасль. Другими словами после внедрения этой системы будут повышены KPI (ключевые показатели эффективности) отрасли, качество и количество продукции увеличится, а все процессы производства станут максимально выгодными в финансовом плане. Разберемся, как именно умное сельское хозяйство поможет всего этого достичь.

IoT в сельском хозяйстве: эффективные современные решения

Возможно, многие не замечают, но IoT имеет огромное влияние на наш образ жизни. «Умные города», соединенные между собой в сеть транспортные средства, различные инновационные отрасли — все эти решения тем или иным образом связаны с IoT. Но, если говорить конкретно об IoT в сельском хозяйстве, то в этой сфере интернет вещей будет оказывать еще большее влияние на то, как мы живем.

Ведь используя передовые решения интернета вещей, фермеры смогут прилично сократить свои расходы и увеличить выработку продукции. Причем касается это не только рационального использования удобрений и контроля состояния здоровья животных, но и оптимизации передвижения сельскохозяйственных машин, а также значительного улучшения технологии точного земледелия. Рассмотрим эти решения более детально.

Точное земледелие 

Точное земледелие в сельском хозяйстве нужно рассматривать, как систему, делающую практику работы с землей максимально контролируемой и высокоточной. А особенно, если речь идет о выращивании сельскохозяйственных культур и скота. В этих двух направлениях точное земледелие в сельском хозяйстве — ключевая составляющая интернета вещей и всех его разнообразных решений:

• различных датчиков;

• систем контроля и управления;

• роботизированной техники;

• автономного транспорта;

• автоматического оборудования;

• и т.д.

Более того, уже сегодня подобные системы точного земледелия применяются многочисленными сельскохозяйственными предприятиями по всему миру. Среди таких программно-аппаратных решений IoT в сельхозотрасли используются датчики контроля влажности грунта, системы автополива с автоматической регуляцией интенсивности и скорости подачи воды и т.п. Вот в чем суть точного земледелия.

Такие устройства интернета вещей в сельском хозяйстве повышают рентабельность пахотных земель, позволяют получать более высокую урожайность, помогают экономить на расходе воды. А датчики уровня влажности грунта способствуют высокой агрономической поддержке в сезон и позволяют оптимизировать расходы ресурсов. Это главные преимущества и особенности точного земледелия с применением подобных высокотехнологичных решений.

Беспилотники в сельском хозяйстве

IoT в сельском хозяйстве подразумевает использование дронов — беспилотных летательных аппаратов, которые позволяют сделать более эффективными самые разнообразные ответвления отрасли. К примеру, с их помощью можно оценить состояние высаженных культур на поле большой площади, а также применять для:

• орошения;

• мониторинга;

• ирригации;

• взятия образцов грунта;

• посадки растений;

• и прочего.

Главный плюс использования дронов в рамках внедрения IoT в сельское хозяйство заключается в их широких возможностях, а именно:

• визуализация состояния растений на полях, контроль их состояния;

• быстрое и точное выполнение картографирования;

• измерение высоты посаженных сельскохозяйственных культур;

• высокий потенциал в плане повышения урожайности полей;

• измерение уровня хлорофилла и азота в пшенице;

• составление карт дренажей;

• автоматическое определение и подсчет сорняков;

• и т.д.

Дроны можно использовать параллельно с грамотным планированием и согласно тщательно продуманной стратегии сбора и обработки данных. Причем все эти действия могут выполняться в режиме реального времени. Поэтому беспилотники в IoT в сельском хозяйстве — широкий шаг в сторону масштабной модернизации всей сельскохозяйственной сферы.

Информация, которую могут собирать и передавать беспилотники, позволяет понять, насколько здоровы выращиваемые растения, прогнозировать урожайность, даже подсчитывать число растений в поле. И все это значительно повышает эффективность точного земледелия, ведь полученные данные передаются в режиме реального времени с минимальным человеческим вмешательством.

Беспилотник способен собирать тепловые, мультиспектральные и визуальные данные прямо в процессе полета над полем и сам приземляется в месте, с которого взлетел.

Мониторинг крупного рогатого скота

Для мониторинга скота фермеры также могут использовать различные решения интернета вещей для получения информации о месторасположении и состоянии здоровья своих животных. Эти данные помогут предупреждать вспышки заболеваний (изолируя больных животных от здоровых) и выявлять, а затем лечить недуги скота на ранних стадиях. Такое решение поможет свести к минимуму смертность среди животных и снизить трудозатраты на определении места, где находится скот.

Умные теплицы

С помощью умных теплиц можно значительно повысить урожайность определенных сортов фруктов, овощей и прочих культур. Но классические теплицы позволяют контролировать состояние растений исключительно с помощью ручных механизмов. А система «умная теплица» позволяет минимизировать любое ручное вмешательство в процесс развития растений и помогает организовать интеллектуальный автоматический контроль климата и других важных параметров.

Управление умной теплицей сводится к одноразовой настройке и систематическом контроле состояния растений. Используемые датчики в таком IoT-решении позволят получать информацию о:

• температуре окружающей среды;

• уровне освещенности;

• влажности воздуха;

• атмосферном давлении;

• и т.д.

Более того, на базе этой технологии можно организовать расширенное управление умной теплицей: включать/выключать свет, открывать/закрывать окна, управлять температурой и влажностью, удаленно работать с вентиляцией и т.п. И все эти действия можно выполнять посредством беспроводной передачи данных через Wi-Fi, 3, 4 или 5G. 

Будущее за IoT-платформами в сельском хозяйстве

Вполне логично и предсказуемо, что с каждым годом IoT в сельском хозяйстве будет использоваться все чаще. Ведь интернет вещей поможет экспертам справиться с рядом труднейших задач и принимать правильные решения для оптимизации отрасли. 

Уже сегодня различные интеллектуальные решения интернета вещей помогают многим сельскохозяйственным предприятиям проводить мониторинг грунта, контролировать производительность и состояние оборудования, следить за поведением скота и повышать общую эффективность своей работы.

Если объединить различные IoT датчики в сельском хозяйстве, вместе они составят высокотехнологичную платформу, которая отличается максимальной гибкостью. К примеру, на базе такой платформы можно развернуть полноценную систему для архитектурного проектирования.

Фермер, использующий IoT в сельском хозяйстве, получает массу преимуществ над конкурентами, которые пока не внедрили интернет вещей в свою сельскохозяйственную компанию. Ведь он может одновременно управлять разными программно-аппаратными решениями, модернизировать их и программировать конкретно под свои нужды. Отсюда — предсказуемость результатов и максимально рациональная работа.

А ввиду того, что на сегодняшний день 90% земель, пригодных для выращивания фруктов и овощей, уже задействованы, лишь умное сельское хозяйство сможет помочь отрасли в недалеком будущем. Поэтому вывод один: интернет вещей в сельском хозяйстве — это лишь начало большого пути. Причем без преувеличения, пути к спасению человечества.