现场物联网

据预测,到2050年,人类需要的营养产品将比今天多70%。 但是环境状况的恶化,能源成本的上升和土地肥力的下降将严重阻碍所需粮食产量的生产。 这些问题可以通过改变农业习惯来解决,特别是通过引入最新技术和创新解决方案,例如物联网的概念。



“智能”字段是什么?


尽管由于生产的特殊性,农业在许多行业中似乎是一个相当保守的行业,但它是最早使用IT技术,尤其是物联网(物联网,IoT)的行业之一。 回想一下,物联网是指通过互联网在各种设备,机器,系统之间进行交互和信息交换的全球概念。 它使您可以通过各种“智能”设备实现流程自动化及其控制,从而减少生产中某些阶段的人员参与。

研究表明,大多数IT技术都用于田间种植农作物。 使用智能设备,所谓的引入 “精准农业”-考虑植物栖息地的变化来管理作物生产力。 最终,这有可能解决农业生产者的两个主要任务-提高产量和降低成本。 但是,这种创新只是越来越流行。 根据美国农业部(USDA)的数据,该地区平均使用相同的精确耕作技术的比例从30%到50%不等。 我们注意到,这是在各个行业中使用IT技术的领先国家之一。



尽管如此,高盛集团的分析人士认为,大多数积极发展农业的国家正在从“类似”向“数字”平滑过渡。 根据他们的预测,到2050年,使用新技术解决方案可以使全球农业生产增长70%,这将为农业带来近8000亿美元的额外收益。

改变设备和基础设施


但是为了使所有这些正常工作,我们需要其他机器和组件。 应当指出的是,他们的制造商开始大量转向可以成为物联网一部分的产品发布。 在农业机械领域开展业务的世界领先企业已经在根据大多数农业过程的数字化和自动化需求制定其发展战略。 在这方面具有说明意义的是德国的例子,它在州一级已朝着工业数字化的方向发展。



值得注意的是,就农业领域中智能设备的使用而言,欧洲总体上仍落后于美国。 尽管在欧盟,约80%的农业机械已经通过导航系统出售,但实际上只有不到30%的农业机械与网络连接。 原因是大型农场的比例比美国小得多。 在欧洲,小型家庭农场占主导地位,这些家庭已经拥有足够的设备,不急于将其更改为“智能”,这意味着成本更高。

在后苏联时期,特别是在农业生产活跃的国家(俄罗斯,乌克兰,白俄罗斯,哈萨克斯坦),新技术的主要用户通常是具有私人资本的大型农业综合体。 这些国家的农业部门在使用智能设备方面的主要障碍,除了资金方面,还包括基础设施建设不足和3G / 4G无线覆盖范围以及现有技术的能源强度很高。 但是,向移动运营商承诺将在农业领域引入物联网技术的前景(增加通信服务,流量,客户等的数量)将迟早迫使他们重建网络基础设施。 到2020年,新5G通信标准的预期出现将有可能对此产生强大的推动力。

一切自动化


物联网可以为农业部门提供哪些“突破性”解决方案? 除了主要的解决方案-提高产量和降低成本外,借助物联网设备,您还可以实施一系列直接影响农业生产过程的其他解决方案。 其中包括农业机械和技术操作的远程控制,各种过程和条件的控制等等。

根据一项特殊计划,无人驾驶农业车辆能够自动进行土壤耕种和收割。 它们的使用将使几乎整个农业周期自动化。 在这种情况下,不仅可以使用地面“无人机”,还可以使用飞机。 配备有特殊的摄像头和高度灵敏的传感器,它们能够在短时间内检查大范围。 他们收集的信息将使您可以创建田地的电子3D地图,计算施肥指标,监视运输和农业机械的工作,保护土地等。 关于农产品的加工和储存还有许多决定。 这些过程的自动化可以减少人员成本并改善收获作物的储存条件。



如您所见,传感器和传感器在这里起着特殊的作用。 这些设备的设计和操作功能使您无需离开即可将其放置在相当远的距离并通过网络即可接收有关各种田地和农作物状态的信息,尤其是湿度,温度,杂草水平,生长期等参数。

但是,为了在相应的区域(位置)中获取此类信息,必须存在稳定的无线连接,其质量可以确保系统中涉及的IoT设备的平稳运行。 物联网系统所有参与者之间的交互同样重要:制造商,相关设备和服务的供应商,应用程序和解决方案的开发人员,他们的用户,当然还有智能设备本身。 将它们统一在一个“屋顶”上并实现“通信”的平台是相应的物联网平台-物联网生态系统的核心组成部分。



物联网平台:从农业到社交


在物联网解决方案的实施过程中,由于物联网系统参与者之间的互动,将始终形成一定的合作伙伴生态系统。 物联网平台充当中介,设备和系统组件可通过该中介交换数据。

此外,它还允许您开发自定义应用程序和服务。 这将对用户(农民或农业人员)直接使用物联网功能产生非常积极的影响。 使用物联网平台和通用基础架构的界面,在特殊设计人员的帮助下,系统用户将有机会创建自己的产品并介绍自己的创新。 因此,例如,任何农民都可以通过应用程序构建器创建任务,从而用监视系统独立地替代“手动”过程,以分析其土地特定区域的土壤,水,天气状况的质量。 也就是说,通过添加适当的模块来设计特定农民所需的几乎任何解决方案集,并与其他人免费或免费共享它们。



同时,一个通用平台的存在“社交化”了他们创建的解决方案,使其可供其他消费者使用。 这已经意味着向全球多用户平台的平稳过渡,其基础是三个组成部分的和谐协同作用:社交,内容和硬件,称为社交物联网平台(SIoT)。 许多专家认为,“智能”农业的未来就在这样的平台中,而包括农业在内的普及物联网的决定性因素之一将是社会因素。

无论如何,全球增加食物数量的趋势使农业产业在短时间内有很好的机会从传统上的保守转变为高科技,能够吸收物联网概念提供的创新解决方案和发展。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN406879/


All Articles