Úvod do internetu věcí v zemědělství
V éře internetu a připojených zařízení je internet věcí (IoT) další velkou věcí pro toto odvětví. Na druhou stranu se předpokládá, že v příštích 30 letech populace světa překročí 6 miliard a přírůstková kapacita potřebná k produkci potravin pro tuto populaci je 70%. Pro zvládnutí této potřeby je nezbytné začlenit inteligentní zemědělské systémy založené na internetu věcí. Pojďme se podívat na výzvy, kterým čelí zemědělský průmysl a jak je internet věcí odpovědí na tyto problémy.
Výzvy v moderním zemědělství a jak je IoT odpovědí?
Hlavní výzvy, kterým zemědělství a zemědělský průmysl čelí, lze stručně rozdělit následujícími způsoby
- Globální oteplování a změny životního prostředí
- Nedostatek pracovní síly, obrovský rozdíl v nabídce a poptávce po pracovní síle
- Nedostatek správného monitorování a potřeba velkého ručního zásahu
- Výzvy k analýze rozsáhlých nestrukturovaných dat
Aplikace internetu věcí v inteligentním zemědělství a zemědělství
Snadné připojení k internetu a levné výpočty umožnily začlenit řešení IoT do zemědělství. Následují některé důležité případy použití internetu věcí v zemědělství
1. Monitorování plodin v reálném čase
Inteligentní senzory, detektory pohybu, inteligentní kamery pro snímání pohybu, detektory světla umožňují zemědělcům získat data svých farem v reálném čase, aby mohli sledovat kvalitu svých produktů a optimalizovat správu zdrojů.
2. Analýza internetu věcí v zemědělství
Data z inteligentních senzorů mohou být analyzována pro prediktivní analýzu a automatizované rozhodování. Pomáhá zemědělcům s inteligentním automatizovaným rozhodováním místo klasických systémů založených na pravidlech nebo ručních postupů. Prediktivní analýza a strojové učení mohou zemědělcům pomoci vyrovnat se s extrémními povětrnostními podmínkami, jako jsou povodně, sucho atd. Hlavní výhodou analýzy IoT je zahrnutí kvality půdy, teploty, vlhkosti jako parametru.
3. Hospodářská zvířata
Protože průmyslové zemědělství silně závisí na manuální pracovní síle. Vzhledem ke změnám v globálním ekonomickém prostředí se mezera mezi nabídkou a poptávkou každým dnem zvyšuje. Hospodářská zvířata jsou jednou z takových oblastí, které vyžadují pravidelné sledování. Inteligentní sledování založené na IoT může zemědělcům pomoci získat informace o zásobách přímo na jejich inteligentních zařízeních. Umožňuje farmářům hospodařit s populacemi, odhalit mnohem dříve kouřovody a oddělit infikovaná plemena od neinfikovaných.
4. Případy použití na základě dronů
V inteligentním zemědělství mají drony průmyslového stupně také více použití. Na jedné straně se drony používají ke sledování vzduchu, půdy, kvality vlhkosti, v jiných rukou to může pomoci s fyzickými činnostmi, jako je automatizované postřikování hnojiv, prevence fyzického úniku na farmách atd. Je zřejmé, že v farmách existují určité problémy, které se týkají začlenění dronů, ale úspěšné případy nasazení a použití mohou významně snížit manuální pracovní sílu v zemědělství.
5. Inteligentní skleníková řešení
Skleníky se běžně používají k udržování nezbytné atmosféry pro rostliny a tento proces vyžaduje nepřetržité monitorování a ruční zásah. K automatizaci tohoto procesu lze začlenit průmyslová řešení IoT. Data shromážděná inteligentními senzory mohou být analyzována automaticky a systémy založené na hlubokém učení mohou být nasazeny k automatickému rozhodování a vytváření určitého klimatu. S těmito inteligentními senzory lze monitorovat proměnné klimatu a spotřebu vody prostřednictvím systémů založených na SMS nebo Wi-Fi.
6. Inteligentní nakládání s odpady
Jedním z hlavních rozdílů mezi zemědělstvím a jiným průmyslem je hodnota průmyslového odpadu. Biologické odpady z zemědělství lze znovu použít pro výrobu hnojiv, řešení IoT mohou pomoci inteligentně řídit tento proces na dálku. Inteligentní senzory lze použít k měření přítomnosti toxických chemikálií v odpadech a ke správnému zemědělskému životnímu cyklu.
Globální trendy v aplikacích internetu věcí v zemědělství
zdroj: https://trends.google.com/trends/
Typický životní cyklus zemědělského použití založeného na IoT Analytics
Životní cyklus typického případu použití založeného na IoT. Pokud rozpisujeme příklad použití IoT analytics, skládá se z následujících fází:
1. Výběr senzorů
Výběr senzorů se liší od případu k případu použití. Například senzory potřebné pro řízení hospodářských zvířat se velmi liší od požadavků na senzory pro případ inteligentního použití skleníku.
2. Sběr dat
Shromažďování dat z nasazených senzorů a jejich převod do požadovaného formátu.
3. Rozhodování a nasazení
Data shromážděná ze senzorů lze použít k načtení informací a k automatizovaným obchodním rozhodnutím. Po absolvování správné datové vědy jsou modely životního cyklu rozmístěny do cloudu nebo na lokální servery podle potřeby.
4. Rekalibrace modelů
Výsledky získané z předchozích procesů jsou monitorovány a rekalibrovány na základě podnikového KPI a odchylky od výsledku.
Závěr
V tomto článku jsme diskutovali o různých problémech, kterým čelí zemědělství, a o tom, jak může průmyslový internet věcí pomoci zmírnit problémy. IoT pomocí strojového učení a počítačového vidění může změnit průmyslovou krajinu inteligentního zemědělství. Diskutovali jsme také o různých fázích typického případu používání internetu věcí a globálních trendech internetu věcí v zemědělství. I když je skutečností, že škálovatelnost případů používání internetu věcí je ve srovnání s jinými odvětvími stále velmi omezená, jejich začlenění je pro globální řízení potravin zásadní.
Doporučené články
Toto je průvodce IoT v zemědělství. Zde diskutujeme úvody a aplikace internetu věcí v inteligentním zemědělství a zemědělství. Další informace naleznete také v dalších navrhovaných článcích -
- Úvod do internetu věcí
- Software IoT
- Techniky velkých dat
- Platforma IoT
- Výhody IoT
- KPI v Power BI
- Projekty internetu věcí
- Top 3 Nevýhody IoT v detailu