Паметни сензори: кључ за прецизну пољопривредну производњу

You Bet Your Life: Secret Word - Book / Dress / Tree (Јун 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Без нових технолошких приступа пољопривреди, перспектива испуњавања нутритивних потреба светске популације 2050. године је застрашујућа

СТЕПХЕН ВХАЛЛЕИ,
Главни стратешки службеник,
МЕМС & Сенсорс Индустри Гроуп
ввв.мемсиндустригроуп.орг

Према Уједињеним нацијама, до 2050. године живиће на планети Земљи 9, 6 милијарди људи. Уношење ових уста захтеваће истовремено испуњавање три велике потребе: количине, животне средине и културе. Свјетски институт за ресурсе (ВРИ) предвиђа да ћемо морати затворити празнину од око 70% између количине хране коју имамо данас и количине потребне до 2050. Такође ћемо морати смањити утјецај пољопривреде на климатске услове, екосистеме и воду . На крају, морамо осигурати да пољопривреда подржава инклузивни економски и друштвени развој.
За ИБМ Ресеарцхер и Дистингуисхед Енгинеер Улиссес Мелло и тим истраживача ИБМ Ресеарцх-Бразил, одговор на ове застрашујуће изазове лежи у сакупљању и анализи података у реалном времену. Они истражују како технике и технологије "прецизне пољопривреде" могу максимизирати производњу хране, смањити утицај на животну средину и смањити трошкове.
Шта је "прецизна пољопривреда?" Узмите у обзир да се традиционално пољопривреда практикује обављањем одређеног задатка, као што је садња или жетва, према унапред утврђеном распореду. Али сакупљање података у реалном времену о времену, квалитету тла и ваздуха, зрелости усева, па чак и опреме, трошкова рада и доступности, пољопривредници могу користити предиктивне аналитике за доношење паметније одлуке. Друго, више технолошки процес је оно што подразумева "прецизна пољопривреда".
Са прецизном пољопривредом, контролни центри прикупљају и обрађују податке у реалном времену како би помогли пољопривредницима да донесу најбоље одлуке у погледу садње, ђубрења и жетве усева. Они постављају сензоре у сва поља да би измерили температуру и влажност земљишта и околног ваздуха. Поред тога, ови контролни центри фотографишу поља користећи сателитске снимке и роботске беспилотне летелице.
До сада су веће компаније биле боље прикладне за прецизне пољопривредне технологије, јер ове технологије захтевају робусну ИТ инфраструктуру и ресурсе за праћење. Међутим, Мелло верује да ће технологије са технологијом облака смањити улазну баријеру како би омогућиле мањим фармама и кооперацијама да користе мобилне уређаје и претјеривање у циљу оптимизације сопствене пољопривреде. "Фармер може снимити слику са својим телефоном и отпремити је у базу података, где би стручњак могао процијенити зрелост усјева на основу његове боје и других својстава", рекао је Мелло. "Људи су могли да обезбеде сопствено очитавање температуре и влажности како би заменили податке сензора, ако ниједан није доступан."
МЕМС & Сенсорс Индустри Гроуп (МСИГ) се веома заинтересује за повезивање сензора и њихову употребу у решавању главних светских проблема, као што су глад, питања животне средине и здравствени приступ. У ствари, МСИГ предвиђа да ће до 2020. године, више од трилионских сензора (ТСенсорс) попунити ове широке апликације. Али употреба сензора за помоћ прехрамбеним милијардама људи захтијеваће управљање водама и земљиштем, прецизну пољопривреду и побољшање приноса и квалитета усјева.

ИоТ је црвен и зрео
Један пројекат "Интернет ствари" који се односи на пољопривреду вреди помињати, "Интернет парадајза" води мала пољопривредна заједница. Чланови МСИГ-а осмислили су овај пројекат на МЕМС & Сенсорс Екецутиве Цонгрессу 2014. године, када је главни предсједник Францис Гоуилларт, предсједник и суоснивач Партнерства за сурадњу с искуством, изазвао публику публику. Он је позвао чланове публике да прикупљају податке уз ланац вриједности Аг-Фоод парадајз помоћу сензорских ИоТ технологија. Он је позвао присутне на конференцији да ангажују све заинтересоване стране ланца вриједности парадајза, или актере, у дијалогу усмереном ка циљу трансформације укупног квалитета готовог парадајз производа. Кроз "сурадњу", он је замишљао побољшање ефикасности раста, дистрибуције, прераде и малопродаје тих парадајза.

Слика 1: У срцу интернета пројекта Томатоес Пројецт је систем заснован на сензорима који мери квалитет популарних црвених производа. Извор: АДИ.
Аналог Девицес (АДИ) је нестрпљиво прихватио изазов и од тада је сарађивао са Гоуилларт-ом и читавим ланцем снабдевања на тржишту. АДИ развија основну технологију кроз своју платформу развоја Фенваиа ( слика 1 ), која укључује неколико сензора власника компаније и микроконтролера. АДИ такође користи вишеструке техничке споразуме или партнерства са другим компанијама. Заправо, АДИ је недавно најавио споразум са Цонсумер Пхисицс, који нуди СЦиО, који се интегрира у приступ Интернету "Томатоес". АДИ такође обезбеђује тим за брзу израду прототипова који је потребан за стално прилагођавање технологије потребама фармера парадајза и других играча вриједносног ланца у различитим дијеловима свијета.
Пројекат Интернет од парадајза обезбеђује неутралан, транспарентан приказ података о продуктивности и квалитету дуж парадајзног ланца који ће различите актере довести до различитих, узајамно корисних избора, чиме ће се довести до трансформације читавог ланца вриједности и подстицања развоја и продаје омогућавајућих технологија и пратећих услуга.

Де-стрессинг биљака
Друга мала компанија, ПлантЦаре АГ из Швајцарске, нуди "први компјутер за наводњавање на свијету у самом учењу који интелигентно оцјењује мјерења са до 60 бежично повезаних сензора влаге у тлу." Систем ПлантЦаре АГ ( слика 2 ) користи сензоре како би осигурали биљке расту на стрес-слободан начин: они добијају довољно воде, али не превише, што их чини и мање подложним болестима и бољој штетности. Са условима сушења која представљају преовладавајућу претњу у бројним глобалним регионима, очување воде обезбеђује одрживији приступ наводњавању.

Слика 2: Систем ПлантЦаре АГ има за циљ да контролише окружење раста - влагу, хемију / ђубриво и друге факторе - тако да производи пролазе мање стреса околине од сјећења до жетве. Извор: ПлантЦаре АГ.
Ако су вода, сунце и хранљива тјелесна земљишта основни основни елементи пољопривредне производње, онда не заборавимо на пчеле. Опрашивачи су неопходни за једну трећину свих усева који се директно користе за храну широм свијета. Али последњих десет година им је тешко, смањујући њихов број из године у годину. Поремећај колапса пчелиње (ЦЦД) допринео је губитку од 42% популације пчела у 2015. години.
Апиологи - истраживачи пчела - атрибут ЦЦД за више извора, укључујући паразите, вирусе и пестициде. Примарни паразитски осумњичени су грињи који инфицирају и уништавају колоније пчела. Платформа за интелигентну базу Елтопиа Цоммуницатионс, под називом МитеНот, користи више сензора, МЦУ и компоненте управљања енергијом из СТМицроелецтроницс-а за праћење и прикупљање података о условима животне средине и елиминацију паразита који доприносе ЦЦД-у медоносних чворишта. Платформа је компостабилни филм који осети животни циклус пчела и паразита. Решење затим ступа у интеракцију са колонијом да примени циљану топлоту за стерилизацију гриња без штете пчела и без пестицида. Брзо претраживање на интернету открива друге пројекте који осете услове кошница и пројекте у којима су сензори постављени на леђа пчела.

Родно трудноће
На фронту стоке се користе разни сензори за праћење здравља животиња, оптимално вријеме сазревања, откривање трудноће и вријеме бирства. Један од таквих уређаја, Мооцалл ( слика 3 ), је неинвазивни сензор који окачује преко 600 комада података у секунди. Тачно може предвидети када ће крава највероватније рожити мерењем шаблона кретања репа изазваних контракцијама рада. Када ти покрети са репа достигну одређени ниво интензитета током времена, Мооцалл затим шаље СМС упозорење директно на мобилни телефон, у просеку један сат пре телења.

Слика 3: Дизајниран да се монтира на репу краве, Мооцалл сензор окупља и преноси податке о покретима репа, што указује на то када крава иде у рад. Ови подаци се користе за сигнализацију фармера у таквом тренутку када он или она треба активно укључити. Извор: Мооцалл.
Сви претходни примери илуструју како су технологи, на срећу, решавали задатак решавања светског глади и квалитетне хране за све, од врха до дна ланца исхране. Чак и тако, сви морају да раде на начину живота како би појединачно живели свој живот у складу са екосистемом Земље. Поред сопственог осећаја шта је исправно и потребно, у будућности би могли да позовемо и употребу милијарди, а можда и трилиона сензора (погледајте МСИГ-ову Иницијативу за сензоре) да нам кажу шта се дешава у тлу, води, ваздуха, усјева и стоке. Уз помоћ прецизне пољопривреде, можемо бити пуно паметнији у погледу осигурања хране на столу 2050. године.

СТЕПХЕН ВХАЛЛЕИ, главни директор за стратегију, МЕМС & Сенсорс Индустри Гроуп, ввв.мемсиндустригроуп.орг