Kaip daiktų internetas keičia derlių ir optimizuoja išteklius žemės ūkyje

Augant maisto poreikiui, žemės ūkis sparčiai prisitaiko ir tuo pačiu sprendžia klimato kaitos, vandens trūkumo ir darbo jėgos spaudimo klausimus. IoT jutiklių naudojimas žemės ūkyje padidina efektyvumą, optimizuoja išteklių valdymą ir palaiko maisto saugą.

Kas yra daiktų internetas žemės ūkyje?

Agricultlure IoT apima jutiklių, prijungtos įrangos, programinės įrangos ir duomenų mokslą, skirtą nuolat stebėti ir reguliuoti ūkininkavimo procesus. Šie įrenginiai renka duomenis apie dirvožemį, orą, pasėlių sveikatą, gyvūnų elgesį ir daug daugiau, kuriuos ūkininkai gali stebėti ir naudoti nuotoliniu būdu. Ūkininkai taip pat gali automatizuoti veiklą, priimti pagrįstus sprendimus ir panaudoti vandens, trąšų, pesticidų ir kt. išteklius per daiktų internetą. Pasaulinė IoT žemės ūkio rinkoje 2023 m. buvo įvertinta maždaug 13,73 mlrd. JAV dolerių, o prognozuojama, kad iki 2028 m. ji išaugs iki 22,65 mlrd. Greitas tikslaus ūkininkavimo, gyvulių stebėjimo ir pažangių šiltnamių sprendimų pritaikymas yra pagrindiniai šio augimo varikliai.

IoT technologija žemės ūkyje priklauso nuo kelių komponentų, įskaitant:

1. Išmanieji jutikliai: Šie prietaisai renka duomenis apie dirvožemio drėgmę, temperatūrą, drėgmę ir maistinių medžiagų kiekį.
2. Debesų kompiuterija: Centrinė platforma, kurioje saugomi, apdorojami ir analizuojami jutiklių duomenys.
3. Duomenų analizė ir AI: Pažangūs algoritmai analizuoja duomenis ir suteikia ūkininkams įžvalgų apie optimalią praktiką.
4. Automatikos sistemos: Įrenginiai ir mašinos, galintys atlikti veiksmus, pagrįstus realaus laiko duomenimis, pvz., automatizuotos drėkinimo sistemos.
5. Belaidis ryšys: „IoT“ įrenginiai bendrauja tarpusavyje ir su centrinėmis sistemomis belaidžiais tinklais, tokiais kaip „Wi-Fi“, korinis ryšys ir LoRaWAN.

Pagrindiniai daiktų interneto pritaikymai žemės ūkyje

Žemės ūkio pramonėje yra daug daiktų interneto programų. Štai keletas svarbiausių būdų, kuriais daiktų internetas taikomas keičiant ūkininkavimą:

1. Tikslusis ūkininkavimas

Tikslusis žemės ūkis – tai daiktų interneto įrankių, kurie seka ir maksimaliai padidina derlių, panaudojimo procesas pagal informaciją reguliuojant vandenį, trąšas ir pesticidus. Laukuose yra išmanių jutiklių, galinčių matuoti drėgmę, dirvožemio kokybę ir temperatūrą. Šie realaus laiko duomenys leidžia ūkininkams į savo pasėlius įberti reikiamą vandens ar trąšų kiekį, todėl jie tampa efektyvesni ir ekonomiškesni. Tikslusis ūkininkavimas yra didžiausias daiktų interneto programų segmentas žemės ūkyje. 2022 m. jos rinkos dalis sudarė 7,83 mlrd.

Pavyzdys: Ūkininkas, naudojantis daiktų internetą palaikančią drėkinimo sistemą, gali planuoti laistymo seansus atsižvelgdamas į dirvožemio drėgmės kiekį, vengdamas per daug ar per mažai laistyti, o tai gali pakenkti pasėlių derliui.

2. Gyvulių stebėjimas

Ūkininkai gali naudoti daiktų interneto sistemas, kad nuotoliniu būdu patikrintų gyvūnų sveikatą ir elgesį. Jutikliais pritvirtinti gyvūnai stebės gyvybinius požymius, pratimų lygį ir jų buvimo vietą. Ši informacija padeda anksti pastebėti ligas, sumažinti mirtingumą ir supaprastinti bendrą gyvulių valdymą.

Pavyzdys: GPS sekimo išmanieji antkakliai padeda ūkininkams rasti gyvūnus dideliuose atviruose laukuose, o sveikatos stebėjimo jutikliai praneša ūkininkams, jei gyvūnas serga, kad būtų galima anksti gydyti.

3. Išmanieji šiltnamiai

IoT technologija palengvina šiltnamių nuotolinį valdymą ir automatizavimą bei sukuria idealias sąlygas augalams augti. Jutikliai aptinka temperatūrą, drėgmę ir šviesą. Tada automatizuotos sistemos gali kalibruoti sąlygas atidarydamos langus, veikdamos ventiliatorius arba reguliuodamos drėkinimą.

Pavyzdys: IoT varomas šiltnamis gali automatiškai išsipūsti, kai temperatūra pakyla virš slenksčio, kad augalai turėtų stabilią augimo aplinką.

4. Pasėlių stebėjimas dronu

Dronuose esančios kameros ir jutikliai leidžia daryti laukų nuotraukas iš oro ir pateikti ūkininkams realiu laiku pasėlių sveikatos naujienas. Šie bepiločiai orlaiviai gali aptikti augalų ligas, kenkėjus ar maistinių medžiagų trūkumus, kurie nėra lengvai matomi iš žemės, ir leisti ūkininkams įsikišti.

Pavyzdys: Dronas gali skristi virš kukurūzų lauko, rinkdamas informaciją apie sritis, kuriose augalai blogai auga. Tai leidžia ūkininkui dėti trąšas ar insekticidus ten, kur jų reikia.

5. Automatizuota ūkio technika

„IoT“ palaikantys traktoriai ir kombainai gali veikti autonomiškai, be žmonių. Šios mašinos taip pat gali būti užprogramuotos atlikti arimą, sėjimą ir derliaus nuėmimą pagal GPS duomenis ir maršrutus.

Pavyzdys: Prie daiktų interneto prijungtas GPS traktorius gali pats suarti ūkius – sunaudodamas mažiau darbuotojų ir padidindamas našumą.

6. Tiekimo grandinės optimizavimas

Per daiktų internetą galima atsekti pasėlius ir produktus nuo ūkio iki vartotojo, taip užtikrinant atsekamumą ir matomumą tiekimo grandinėje. Jis netgi gali sekti gabenimą ir saugomą produkciją, kad įsitikintų, jog ji vartotojui pristatoma geriausios būklės.

Pavyzdys: Siuntimo konteinerių temperatūros jutikliai stebi ir kontroliuoja prekių, tokių kaip vaisiai ir daržovės, temperatūrą, kad sumažintų gedimą.

IoT pranašumai žemės ūkyje

Daiktų internetas žemės ūkyje suteikia daug privalumų, todėl ūkininkavimas tampa efektyvesnis, pelningesnis ir tvaresnis:

1. Padidėjęs produktyvumas: Automatizuodamas procesus ir teikdamas duomenis realiuoju laiku, daiktų internetas padeda ūkininkams padidinti pasėlių derlių ir gyvulių produkciją.
2. Išteklių optimizavimas: Daiktų internetas leidžia tiksliai naudoti tokius išteklius kaip vanduo, trąšos ir pesticidai, taip sumažinant atliekas ir išlaidas.
3. Tvarumas: Daiktų internetas skatina ekologišką ūkininkavimo praktiką mažindamas vandens suvartojimą, cheminių medžiagų naudojimą ir anglies dvideginio išmetimą.
4. Patobulintas sprendimų priėmimas: Duomenimis pagrįstos įžvalgos leidžia ūkininkams priimti pagrįstus sprendimus, o tai leidžia geriau valdyti pasėlius ir sumažinti riziką.
5. Darbo taupymas: Automatizuotos sistemos sumažina rankų darbo poreikį, o tai ypač vertinga regionuose, kuriuose trūksta darbo jėgos.
6. Padidintas maisto saugumas: Didindamas efektyvumą ir produktyvumą, daiktų internetas padeda patenkinti augančią pasaulinę maisto paklausą.

IoT iššūkiai žemės ūkyje

Nors daiktų internetas turi daug privalumų, vis dar reikia įveikti kai kurias kliūtis, kad ją būtų galima plačiai pritaikyti žemės ūkyje:

1. Didelės pradinės išlaidos: Norint nustatyti daiktų interneto sistemas, reikia didelių investicijų į jutiklius, įrenginius ir infrastruktūrą, o tai gali būti pernelyg didelė smulkiems ūkininkams.
2. Ryšio problemos: Daugelyje kaimo vietovių, kuriose paprastai yra ūkiai, trūksta patikimo interneto ryšio, o tai riboja daiktų interneto įrenginių diegimą.
3. Duomenų valdymas: Didelio duomenų kiekio tvarkymas ir analizavimas gali būti didžiulis, todėl ūkininkams gali prireikti mokymų, kad jie galėtų veiksmingai interpretuoti įžvalgas.
4. Susirūpinimas dėl saugumo: Daiktų interneto įrenginiai yra pažeidžiami kibernetinių atakų, todėl duomenų saugumas kelia didžiausią susirūpinimą ūkininkams, kurie naudojasi prijungtais įrenginiais.
5. Technologinės kliūtys: Daiktų interneto sistemų sudėtingumas gali atgrasyti ūkininkus, kurie nėra išmanantys technologijų, todėl jiems reikia patogių sąsajų ir pagalbos paslaugų.

IoT ateitis žemės ūkyje

Daiktų interneto žemės ūkyje laukia šviesi ateitis, o pokyčiai nuolat didina galimybių ribas. Yra keletas tendencijų, kurios turės įtakos pažangaus ūkininkavimo ateičiai:

1. 5G ryšys: 5G tinklų diegimas žymiai pagerins IoT ryšį kaimo vietovėse, leis greičiau perduoti duomenis ir patikimiau stebėti realiuoju laiku.
2. AI ir mašininio mokymosi integracija: Dirbtiniam intelektui ir mašininio mokymosi algoritmams tobulėjant, jie dar labiau patobulins daiktų interneto sistemas, leisdami nuspėti analizę ir tiksliau priimti sprendimus.
3. Robotika žemės ūkyje: Savarankiški robotai, valdomi daiktų interneto jutiklių ir dirbtinio intelekto, taps labiau paplitę ir atliks tokias užduotis kaip sodinimas, ravėjimas ir derliaus nuėmimas tiksliai ir minimaliai žmogaus įsikišimu.
4. Blockchain maisto atsekamumui: Blockchain technologija pagerins maisto tiekimo grandinės skaidrumą ir atsekamumą, todėl vartotojai galės patikrinti savo maisto produktų kilmę ir kokybę.
5. Tvarus žemės ūkis: Daiktų internetas ir toliau vaidins vaidmenį skatinant tvarią žemės ūkio praktiką, padėdamas ūkininkams sumažinti poveikį aplinkai ir didinti našumą.

Prognozuojama, kad žemės ūkio daiktų interneto rinka iki 2031 m. išaugs ir pasieks 84,5 mlrd. JAV dolerių, o nuo 2021 m. iki 2031 m. išaugs 12,6 % CAGR. Tai plėtra, kurią skatina didėjantis automatizavimas ir realaus laiko duomenų analizė žemės ūkyje.

IoT naudojimas žemės ūkyje padeda gaminti, valdyti ir platinti maistą. Nesvarbu, ar tai būtų tikslusis žemės ūkis, gyvūnų stebėjimas ar automatizuotos mašinos, daiktų internetas gali padėti ūkiams tapti efektyvesniais, tvaresniais ir pelningesniais. Tobulėjant technologijoms, daiktų internetas neabejotinai taps šiuolaikinio ūkininkavimo ateities dalimi, kuri padėtų išlaikyti aprūpinimo maistu saugumą ir patenkintų nuolat didėjančio pasaulio gyventojų poreikius.
Žemės ūkio įmonės daro didžiulį šuolį siekdamos išmanesnės, labiau susietos ir tvaresnės ateities naudodamos daiktų internetą.

„WeKnow Media“ redaktorės Magdos Dąbrowskos straipsnis

Komentuokite šį straipsnį per X: @IoTNow_ ir apsilankykite mūsų pagrindiniame puslapyje IoT Now