Selon les prévisions, vers 2050, l'humanité aura besoin de 70% de produits de nutrition en plus qu'aujourd'hui. Mais la détérioration de la situation environnementale, la hausse des coûts énergétiques et la baisse de la fertilité des terres deviendront un obstacle sérieux à la production de la quantité de nourriture requise. Ces problèmes peuvent être résolus en modifiant les pratiques agricoles, notamment en introduisant les dernières technologies et des solutions innovantes, telles que le concept de l'Internet des objets.
Champ «intelligent», c'est quoi?
Malgré le fait que l'agriculture, en raison des spécificités de la production, semble à beaucoup d'une industrie plutôt conservatrice, elle a été l'une des premières à utiliser les technologies informatiques, et en particulier, l'Internet des objets (Internet des objets, IoT). Rappelons que l'IoT fait référence au concept global d'interaction et d'échange d'informations entre divers appareils, machines, systèmes via Internet. Il vous permet de réduire la participation humaine à certaines étapes de la production en automatisant le processus et son contrôle via différents appareils "intelligents".
Des études montrent que la plupart des technologies informatiques sont utilisées dans les champs pour cultiver des cultures. À l'aide d'appareils intelligents, l'introduction de ce qu'on appelle «Agriculture de précision» - gérer la productivité des cultures en tenant compte des changements dans l'habitat des plantes. En fin de compte, cela permet de résoudre deux tâches principales des producteurs agricoles: augmenter les rendements et réduire les coûts. Cependant, ces innovations ne font que gagner en popularité. Selon le département américain de l'Agriculture (USDA), le niveau d'utilisation des mêmes technologies d'agriculture de précision dans ce pays varie en moyenne de 30% à 50%, selon les régions. Et cela, notons-le, est l'un des principaux pays à utiliser les technologies de l'information dans diverses industries.
Néanmoins, les analystes du Goldman Sachs Group soutiennent que la plupart des pays qui développent activement leur agriculture passent sans heurts de «l'analogique» au «numérique». Selon leurs prévisions, l'utilisation de nouvelles solutions technologiques peut augmenter la production agricole mondiale de 70% d'ici 2050, ce qui apportera des produits agricoles supplémentaires de près de 800 milliards de dollars.
Changer l'équipement et l'infrastructure
Mais pour que tout cela fonctionne, nous avons besoin d'autres machines et assemblages. Et il convient de noter que leurs fabricants commencent massivement à passer à la sortie de produits pouvant faire partie de l'IoT. Les principales sociétés mondiales opérant dans le domaine des machines agricoles élaborent déjà leurs stratégies de développement en fonction du besoin de numérisation et d'automatisation de la plupart des processus agricoles. Dans ce contexte, l'exemple de l'Allemagne, qui s'est dirigée vers la numérisation de l'industrie, est illustratif.
Il convient de noter qu'en général, l'Europe est toujours en retard sur les États-Unis en termes d'utilisation d'appareils intelligents dans le secteur agricole. Malgré le fait que dans l'UE, environ 80% des machines agricoles sont déjà vendues avec des systèmes de navigation, pas plus de 30% sont effectivement connectés au réseau. La raison en est une proportion beaucoup plus petite de grandes exploitations qu'aux États-Unis. Les petites exploitations familiales prédominent en Europe, qui disposent déjà de suffisamment d’équipements et ne sont pas pressées de le remplacer par «intelligent», ce qui signifie plus cher.
Dans l'espace post-soviétique, en particulier dans les pays de production agricole active (Russie, Ukraine, Biélorussie, Kazakhstan), les principaux utilisateurs des nouvelles technologies sont généralement les grands complexes agricoles à capitaux privés. Les principaux obstacles à l'utilisation des appareils intelligents dans le secteur agricole de ces pays, outre la composante financière, sont le développement insuffisant des infrastructures et la couverture sans fil 3G / 4G, ainsi qu'une intensité énergétique assez élevée des technologies existantes. Cependant, les perspectives qui promettent aux opérateurs mobiles l'introduction des technologies IoT dans le secteur agricole (augmentation du volume des services de communication, du trafic, des clients, etc.) les obligeront tôt ou tard à reconstruire l'infrastructure du réseau. Il est possible qu'une forte impulsion en ce sens soit l'apparition attendue d'une nouvelle norme de communication 5G d'ici 2020.
Automatisation de tout et de tout
Quelles solutions «révolutionnaires» l'Internet des objets peut-il apporter au secteur agricole? En plus des principales - augmenter les rendements et réduire les coûts, à l'aide d'appareils IoT, vous pouvez mettre en œuvre toute une gamme d'autres solutions qui affectent directement le processus de production agricole. Celles-ci incluent le contrôle à distance des machines agricoles et des opérations technologiques, le contrôle de divers processus et conditions, et bien plus encore.
Selon un programme spécial, les véhicules agricoles sans pilote sont capables d'effectuer automatiquement à la fois la culture du sol et la récolte. Leur utilisation automatisera presque tout le cycle agricole. Dans ce cas, non seulement des «drones» terrestres peuvent être utilisés, mais aussi des avions. Armés de caméras spéciales et de capteurs très sensibles, ils sont capables d'inspecter de grands champs en peu de temps. Les informations collectées par eux vous permettront de créer une carte électronique 3D des champs, de calculer des indicateurs de fertilisation, de suivre le travail des transports et des machines agricoles, de protéger les terres, etc. Il existe également de nombreuses décisions concernant la transformation et le stockage des produits agricoles. L'automatisation de ces processus peut réduire les coûts de personnel et améliorer les conditions de stockage de la récolte récoltée.
Comme vous pouvez le voir, les capteurs et les capteurs jouent ici un rôle particulier. Les caractéristiques de la conception et du fonctionnement de ces appareils vous permettent de les placer à des distances considérables et à travers le réseau, sans quitter, pour recevoir des informations sur l'état des différents champs et cultures, en particulier, l'humidité, la température, la mauvaise herbe, la phase de croissance, etc.
Mais pour obtenir ces informations dans la région (localité) correspondante, il doit y avoir une connexion sans fil stable, dont la qualité permet d'assurer le bon fonctionnement des dispositifs IoT impliqués dans le système. L'interaction entre tous les participants du système IoT n'est pas moins importante: fabricants, fournisseurs d'appareils et de services pertinents, développeurs d'applications et de solutions, leurs utilisateurs et, bien sûr, les appareils intelligents eux-mêmes. La plate-forme qui les réunit tous sous un même «toit» et permet la «communication» est la plate-forme IoT correspondante - le composant central de l'écosystème IoT.
Plateformes IoT: de l'agraire au social
Lors de la mise en œuvre des solutions IoT, du fait de l'interaction entre les participants du système IoT, un certain écosystème de partenaires sera toujours formé. La plateforme IoT agit comme un intermédiaire à travers lequel les appareils et les composants du système peuvent échanger des données.
De plus, il vous permet de développer des applications et des services personnalisés. Cela aura un effet très positif sur l'utilisation des capacités de l'IoT directement par les utilisateurs - agriculteurs ou personnel agricole. En utilisant l'interface de la plate-forme IoT et l'infrastructure commune, avec l'aide de concepteurs spéciaux, les utilisateurs du système auront la possibilité de créer leur propre produit et de présenter leurs propres innovations. Ainsi, par exemple, tout agriculteur pourra remplacer indépendamment le processus «manuel» d'analyse de la qualité du sol, de l'eau, des conditions météorologiques dans une zone spécifique de son terrain par un système de surveillance en créant une tâche via le concepteur de l'application. C'est-à-dire, en ajoutant le module approprié pour concevoir presque n'importe quel ensemble de solutions nécessaires à un agriculteur particulier et les partager sur une base payante ou gratuite avec d'autres.
Dans le même temps, la présence d'une plateforme commune, pour ainsi dire, «socialise» la solution qu'ils ont créée, la mettant à la disposition d'autres consommateurs. Et cela signifiera déjà une transition en douceur vers des plates-formes multi-utilisateurs mondiales, dont la base est la synergie harmonieuse de trois composants: social, contenu et matériel, appelés plateformes IoT sociales (SIoT). De nombreux experts estiment que l'avenir de l'agriculture «intelligente» réside dans de telles plateformes, et l'un des facteurs décisifs de la vulgarisation de l'Internet des objets, y compris pour l'industrie agricole, sera la composante sociale.
Dans tous les cas, la tendance mondiale à l'augmentation de la quantité de nourriture donne à l'industrie agricole une bonne chance en peu de temps de passer d'une traditionnellement conservatrice à une technologie de pointe, capable d'absorber les solutions et développements innovants que le concept de l'Internet des objets offre aujourd'hui.