63.30 € 67.21

Интернет вещей готовится к земле

Интернет вещей готовится к земле

Интернет вещей в сельском хозяйстве решает несколько главных задач, среди которых – сокращение операционных расходов, себестоимости выращивания продукции, ресурсосбережение, улучшение урожайности, выявление проблемных зон земельных участков и т.д. Для решения этих задач используются беспилотники, сети Интернета вещей, спутниковые технологии, самоуправляемая спецтехника и различные телематические сервисы.

 

Объемы рынка

Оценок объема рынка IoT-технологий, используемых в аграрной отрасли, не существует. Аналитики подсчитали объем рынка некоторых компонентов, которые могут быть задействованы фермерами. Например, объем мирового рынка беспилотников для выполнения аграрных задач к 2022 году составит $3,69 млрд, сообщают аналитики Research & Markets. Дроны показали свою эффективность в картографировании, посевных работах, дистанционном зондировании и опрыскивании. В отчете PwC указывается, что прогнозная стоимость глобальных решений с использованием беспилотных устройств в аграрной отрасли составляет $32,4 млрд. 

 1.jpg


Основные задачи Интернета вещей в сельском хозяйстве

Аналитики выделяют четыре основных причины, которые способствуют переходу предприятий к технологиям Интернета вещей.


  • Оптимизация операционных расходов
    Интернет вещей позволяет перейти к точному земледелию. Технологии точного земледелия заключаются в выявлении неоднородностей отдельно взятого земельного участка. Для этого используются различные базы геоданных, которые подскажут, в какой части поля не хватает определенных минеральных веществ, где вредителей больше, а где – меньше и т.д. Фермер, используя эти знания, вносит определенное количество средств химзащиты растений и минеральных удобрений. В процессе наблюдения за земельным участком с помощью баз геоданных можно прогнозировать время созревания и объемы урожая.

  • Борьба с вредителями
    Современные системы используют датчики, которые обнаруживают количество вредителей на определенном участке поля и способны автоматически распылять средства химической защиты растений только там, где это необходимо. В последнее время также появились дроны-убийцы (см. ниже), которые способны вести охоту на вредителей даже в ночное время.

  • Экономия воды
    Специальные сенсоры, которые установлены на земельном участке, в определенное время в течение суток проводят оценку анализа влажности почвы. Основываясь на этих данных, сенсоры регулируют полив. Это позволяет существенно сократить расход воды особенно в засушливых территориях. Кроме того, фермерам не нужно производить полив в ручном режиме: теперь они могут сосредоточится на других делах.

  • Хранение урожая
    Современное оборудование для складов с урожаем позволяет производить замеры влажности и температуры в помещении. Автоматическая регулировка этих параметров приводит к тому, что фрукты, овощи, ягоды и зерновые не портятся длительное время.

 

Сети Интернета вещей на российских полях

Свои решения для контроля состояния сельхозугодий предложила компания «Стриж Телематика». Решение базируется на использовании IoT-сети «Стриж».

Благодаря датчикам, подключенным к этой сети, в режиме реального времени можно контролировать такие параметры, как влажность, кислотность и температуру почвы. Возможны два сценария использования: сбор статистических данных о влажности почвы и внедрение системы автоматического полива.

 2.jpg

Фермеры, которые поливают землю по старинке, могут расходовать значительно больший объем воды. Вполне вероятно, что почва будет переувлажнена, а часть влаги уйдет глубоко под почву, вызвав тем самым избыточную циркуляцию воды. Избыточная циркуляция, в свою очередь, приводит к эрозии почвы, размытию минеральных удобрений и необходимости повторного их внесения. Современные датчики учитывают такие данные, как климатические особенности, характеристики грунта, типы используемых агрокультур и фазы их роста. Оросительная система автоматически включается только при учете всех этих факторов. В итоге фермеры сокращают расходы и получают более высокий урожай.

3.jpg

Специальные датчики устанавливаются в контрольных точках как в закрытом, так и в открытом грунтах и подключаются с помощью модемов с облачными серверами. Для соединения используется узкополосная радиосвязь нелицензируемого спектра. Расстояние от датчика до ближайшей базовой радиостанции может составлять от 50 до 10 км. Дальнобойность сигнала зависит от рельефа местности. С помощью такого решения можно получать информацию с территории в несколько десятков кв.м. Клиенты контролируют состояние своих сельхозугодий в персональном личном кабинете. Вся информация предоставляется в наглядном виде, в форме таблиц, графиков и т.д.

С учетом многих параметров оператор самостоятельно принимает решение о поливе. Если датчики подключены к оросительной системе, то полив включается автоматически, когда почва становится недостаточно влажной для этой агрокультуры.  В то же время датчики фиксируют, когда необходимо прекратить полив и избежать чрезмерной влажности почвы. Качественное орошение агрокультур позволяет фермерам получить больший объем урожая.


Комплексы для контроля условий роста агрокультур

Компания «Аникон» разработала комплекс «СмартАгро», предназначенный для контроля условий роста растений. Комплекс работает в режиме реального времени и состоит из группы почвенных датчиков, метеостанции, систем управления поливным оборудованием и аппаратурой для внесения удобрений. В этой системе количество почвенных датчиков может достигать 128 единиц. Питание оборудования полностью автономное. Связь осуществляется по радиоканалу собственной разработки компании. 

Данные с датчиков агрегируются с помощью внутреннего контроллера и передаются для дальнейшего анализа на облачный сервис, рассказывает Андрей Смирнов, CEO «Аникон». 

«После обработки собранной информации, пользователь получает данные по таким параметрам, как влажность, температура и солености почвы на трех глубинах в каждой точке контроля, локальном климате, освещенности и ряде других параметров. При наличии технической возможности управления оборудованием, оно осуществляется удаленно в ручном или автоматическом режиме», - добавил он. 

Встроенные средства анализа и построения данных пригодятся для создания системы «электронный агроном». В том случае, если фермер не планирует автоматизировать полностью процессы, то основываясь на полученных данных он уже самостоятельно принимает решения по воздействию на почву и на выращиваемую культуру.

«С 2014 года проводятся всесторонние испытания системы «СмартАгро» в реальных условиях. Так, при выращивании картофеля в открытом грунте в Лиманском районе Астраханской области на площади 800 гектар показана возможность увеличения урожайности на 10-15%, что достигается за счет оперативной корректировки плана полива и своевременного предотвращения воздействия негативных факторов. Это позволяет улучшить качество и количество урожая. Кроме того, показана высокая надежность и эффективность применяемых технических решений, лежащих в основе аппаратной платформы комплекса», - добавил Андрей Смирнов.


ГЛОНАСС в сельском хозяйстве

Беспилотники, поддерживающие GPS и ГЛОНАСС, позволяют производить детальную съемку. Сельхозтехника, оборудованная бортовым приемником ГЛОНАСС, дает возможность производить посев зерновых агрокультур с погрешностью до двух сантиметров. Маршруты подключенной сельхозтехники автоматизированы, малейшие отклонения от маршрута посевных работ фиксируются и, в случае необходимости, корректируются в режиме реального времени.

Программное обеспечение, основываясь на интерактивных картах и ГНСС-данных, позволяет наиболее точно производить внесение минеральных удобрений и производить обработку агрокультур средствами химической защиты. ГНСС-технологии способствуют и точному поливу. Спутниковые карты ГНСС позволяют собирать урожай с самых «зрелых» участков, оставляя другие участки до вызревания.


Проекты Интернета вещей в сельском хозяйстве

Краснодарский край первым в России перешел на точное земледелие

Ноябрь, 2013. В Краснодарском крае презентовали первую в России систему эффективного управления сельским хозяйством. В регионе также создали уникальный для страны единый центр дистанционного спутникового мониторинга. Этот центр контролирует состояние посевных площадей и координирует посевные работы на наблюдаемых земельных участках. Первые результаты показали, что аграрии оптимизировали расходы, сократили себестоимость выращивания агрокультур, а также повысили собираемость урожая на этих земельных участках в среднем на 15-20%. Опыт Краснодарского края сейчас перенимают другие регионы.
  
Компания «Стриж Телематика» совместно с ИТ-интегратором реализовала крупный проект в Калифорнии

Май, 2014. Одна из ферм округа Фресно (Калифорния, США) обратилась к местным ИТ-интеграторам с запросом на внедрение автоматизированной системы орошения полей. Запрос от американских интеграторов пришел к «Стриж Телематика» как к разработчику и провайдеру IoT-решений класса LPWAN.
  
Пилотный проект был запущен в конце мая 2014 года и охватил 36 кукурузных полей. Было установлено около пятисот сенсоров, каждый из них передавал показания влажности почвы с периодичностью четыре раза в сутки. Данные с датчиков влажности, разнесенных по площади на десятки квадратных километров, принимались одной базовой станцией и передавались на сервер компании по локальной сети. На основании полученных данных строилась визуальная модель полей с цветовым градиентом. Наглядно отображались участки с допустимой влажностью и районы, требующие полива.
  
В результате экономия воды на полив общих площадей за четыре месяца теста составила 38% по сравнению предыдущим годом. Тестовые участки, орошавшиеся по расписанию привычным способом, потребовали в отдельных случаях до 60%больше воды чем участки с установленными датчиками влажности.

Интернет вещей сделает вино вкуснее

Ноябрь, 2015. Ericsson, Intel, MyOmega System Technologies и Telenor Connexion представили решение TracoVino, с помощью которого можно повысить эффективность виноделия. LTE-модемы предоставляет Intel, сенсорные датчики, аппаратное и программное обеспечение - MyOmega System Technologies, Telenor Connexion отвечает за подключение к своей сети и защиту данных.

Влажность и температура воздуха, активность солнца – наиболее важные параметры в виноделии. Эти параметры контролируются дистанционно передаются в режиме реального времени в «облако». Такое наблюдение за виноградниками позволит минимизировать затраты, снизить зависимость урожая винограда и его качеств (а также производимого вина) от погоды, повысив качество продукции. Осенью 2015 года систему испытывали на винодельнях Германии.

Японские роботы вырастят на 100% экологический чистый салат

Январь, 2016. В Японии презентовали проект изолированной от внешней среды роботизированной фермы по выращиванию салата латук. Человекоподобные роботы, которыми управляет уникальное ПО, смогут ежедневно выращивать и собирать до 30 тыс. единиц салата. На эти запланированные мощности ферма выйдет к 2017 году.

Решения МТС будут применяться в спецтехнике CLAAS

Май, 2016. МТС и крупнейший производитель сельскохозяйственной техники - CLAAS, заявили о сотрудничестве. Техника CLAAS будет оборудована телематическими опциями, которые предоставит МТС. SIM-карты российского оператора устанавливаются в системы CLAAS Telematics на тракторы и комбайны. Информация о маршрутах техники, вынужденном простое, несанкционированном сливе топлива и т.д. будет записываться на флеш-карту четыре раза в минуту.

Kubota и NTT разрабатывают самоуправляемую сельхозтехнику

Июнь, 2016. В Японии преодолеть последствия демографического кризиса поможет самоуправляемая сельскохозяйственная техника. Над созданием машин работают Kubota и NTT. Дело в том, что из-за стремительного старения населения Японии средний возраст аграриев в 2015 году составлял 66,4 лет. Так как в Юго-Восточной Азии основной агрокультурой является рис, то Kubota и NTT сосредоточились в этом направлении. Kubota усовершенствует существующие технологии, позволяющие влиять на вкус риса и содержания в нем воды. NTT разработает системы искусственного интеллекта, которые позволят спрогнозировать оптимальный период для сбора риса. Первую технику планируется выпустить в 2018 году.

В Казани представили прототип первого отечественного самоуправляемого трактора

Июнь, 2016. Отечественная компания Cognitive Technologies разработала прототип первого беспилотного трактора. Эта модель оборудована системой компьютерного зрения, которая способна распознать объекты размером 10 - 15 см на расстоянии до 15-20 м. Более крупные объекты способны обнаружить камнеуловители. Трактор оборудован датчиками ГЛОНАСС и GPS и вычислительным блоком. Опытный образец техники уже проходит испытания

Японские аграрии задействуют дронов для борьбы с вредителями

Июнь, 2016. В Японии ученые национального университета Сага (Япония) и ИТ-компании OPTiM разработали беспилотник Agridrone. Цель новой машины – уничтожать насекомых-вредителей ночью, когда основные хищники – птицы, спят. Agridrone управляется как в ручном, так и в автоматическом режиме. Дрон, обнаружив вредителя, подлетает к нему и распрыскивает небольшую дозу пестицидов.

Украинские разработчики запустили систему мониторинга и аналитики для сельхозугодий

Июнь, 2016. Команда проекта Drone.ua запустила автоматизированную систему мониторинга и аналитики земель сельскохозяйственного назначения для малых и средних предпринимателей Zemli.online.

5.png

Разработка дает возможность использовать оперативные данные со спутников Landsat и Sentinel, которые предназначены для фотографирования земель. Для пользователей новых сервисов предусмотрен архив изображений выбранного участка местности, что позволит проанализировать урожайность на протяжении нескольких лет и определить наиболее проблемные участки.

В России появятся умные сельскохозяйственные машины

Август, 2016. Умные сельскохозяйственные машины от концерна «Тракторные заводы» планируется оборудовать ГНСС-системами для определения местоположения и некоторыми телематическими сервисами. С помощью датчиков можно будет отслеживать передвижение техники, состояние двигателя, расход топлива и т.д. В то же время «Росэлектроника» приступила к разработке модулей автоматизированного управления для сельхозтехники в интересах «Ростсельмаша». Планируется реализовать проект гидравлического автопилота. 

Решения «Борлас» для мониторинга спецтехники были внедрены в агрохолдинге «Кубань»

Август, 2016. Компания «Борлас» реализовала проект для одного из крупнейших агрохолдингов России – агрохолдинга «Кубань». Это предприятие входит в группу «Базовый Элемент». Парк техники «Кубани» территориально распределен. Так как повышение эффективности производства и снижение затрат на эксплуатацию техники – это один из приоритетов программы развития агрохолдинга, то предприятие внедрило нашу систему мониторинга автомобильной и сельскохозяйственной техники. Ведь траты на ГСМ составляют значительную часть в себестоимости сельхозпродукции. Оптимизируя работу автопарков компании могут снижать себестоимость сельхозпродукции.

Как рассказал IoT.ru Александр Мордухович, вице-президент консалтинговой группы «Борлас», специальным оборудованием для мониторинга было оборудовано более 200 автотранспортных средств и несколько сотен единиц сельхозтехники агрохолдинга «Кубань», выполнена интеграция комплекса с корпоративной информационной системой управления.

После внедрения проекта специалисты агрохолдинга имеют возможность контролировать местонахождение всего автотранспорта и сельхозтехники в режиме онлайн и оперативно реагировать на внештатные ситуации. В руководстве предприятия отметили, что в первые месяцы пилотного использования системы удалось сократить расходы на топливо более чем на 32%, оптимизировать маршруты передвижения техники, повысить степень дисциплинированности персонала и т.д.


Драйверы роста рынка решений Интернета вещей в агробизнесе

Ключевой критерий использования «умной» технологии в сельском хозяйстве - это рентабельность внедрения, считает Андрей Синицин, генеральный директор компании «Стриж Телематика». «Решение по автоматизации должно соответствовать экономическим реалиям нашего рынка и окупаться в приемлемые сроки. Если вложения оправдывают результат, то его можно внедрять», - полагает он.

Как рассказал IoT.ru Александр Мордухович, вице-президент консалтинговой группы «Борлас», к драйверам роста рынка IoT-решений, применяемых в агробизнесе, можно отнести такие факторы, как снижение стоимости датчиков и контроллеров с поддержкой IoT.

«В России достаточно велика потребность в постоянном мониторинге технологических процессов в части, касающейся технического состояния сельхозоборудования и сооружений. Это необходимо для оптимизации эксплуатации, техобслуживания и ремонта. На рынке наблюдается недостаток программных продуктов для мониторинга технологических процессов в разных областях животноводства, растениеводства, переработки, транспортной и складской логистики. Особенно остро проблема стоит для небольших участников рынка. Низкая платежеспособность небольших сельхозпроизводителей диктует необходимость разработки упрощенных решений или облачных решений, реализованных в виде услуги», - считает Александр Мордухович.

По его словам, ускорит развитие рынка решений Интернета вещей для агробизнеса появление «коробочных» или близких к «коробочным» отраслевых решений.

Наличие инфраструктуры – это один из основных сдерживающих факторов для применения Интернета вещей, полагает Андрей Синицин. «Поля расположены вдали от городской инфраструктуры, нет покрытия GSM/GPRS, разворачивать сотовую сеть дорого. Альтернативные технологии как ZigBee, WiFi не позволяют покрыть огромные территории полей в сотни гектар. Даже в пределах завода возникают сложность, приходится устанавливать ретрансляторы, протягивать кабеля. В конечном счете установка и обслуживание такой системы получается дорогой и хлопотной», - говорит он.

По его словам, именно поэтому в сельском хозяйстве будут широко востребованы решения, основанные на появление LPWAN-технологиях. Преимущества LPWAN заключаются в высокой автономности работу устройств от одного аккумулятора (до 10 лет без подзарядки), в простоте развертывания сети и низкой стоимости всей инфраструктуры.

Подписаться на новости

Назад

Комментарии

Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений