Спецвозможности
Технологии

Big Data в больших хозяйствах

01.12.2017
2494
Big Data в больших хозяйствах фото, иллюстрация

Технологии Big Data активно проникают в сельськое хозяйство, повышая эффективность и урожайность

 

 

 

Фермеры встречаются с высокими технологиями

«Люди заинтересованы в чистой прибыли. Самый легкий путь обеспечить прибыль - прежде всего избежать лишних затрат. Поэтому если больше высоких технологий - это меньше затрат, то спрос на высокотехнологичные решения обеспечен», - говорит Брент Ларсон. Он сам работает на ферме площадью около 160 га в штате Айова вместе с отцом и братом. Но фермер он только по вечерам и по выходным. В рабочее время он - сотрудник Sunderman Farm Management, консалтинговой и торговой компании, которая обслуживает около сотни фермеров. И поэтому для нее чрезвычайно актуальны технологии, которые обещают фермерам повышение урожайности и снижения затрат.

система GPS на тракторі

Брент Ларсон, его семья и такие фермеры, как он - не новички в сфере технологий. Для них уже стало нормой использование тракторов с GPS, что позволило делать идеально прямые рядки и прокладывать оптимальный маршрут по неровной поверхности, чтобы максимизировать производительность во время посева. Также он время от времени звонит нескольким компаниям, которые выполняют съемку его поля с помощью беспилотников. Кроме того, он подписан на программу Field View - платформу для анализа данных, разработанную Climate Corporation, подразделением Monsanto.
Подключение к оборудованию по сбору данных, расположенному на сеялках и тракторах, позволяет фермерам видеть данные о погоде в режиме реального времени, данные об истории поля и урожайность, и собирать информацию о культуре и почве с каждым проходом трактора по полю.

програмне забезпечення FieldViewБ. Ларсон говорит, что он заинтригован тем, что может сделать для него и для сельского хозяйства в целом внедрение разработанных специально для целей отрасли датчиков, подключенных к Интернету и и объединенных с помощью облачных технологий. Но он вкладывает деньги только в надежные вещи. Оптимальные сроки для выполнения технологических операций невероятно короткие, что для пропашных культур, таких как кукуруза или соя, что для овощей, для многолетних насаждений - виноградников или садов.

«Очень трудно догадаться, на что именно тратить свое время, энергию и усилия.

Некоторые из этих технологий прорывные, но изучать их, обновлять, а потом выбрасывать через 3 года, когда появится новый, лучший гаджет - я не хочу тратить $ 5000 на устройство, которое через 2 года останется только выбросить», — говорить Брент Ларсон.
Он прогнозирует, что придет время, когда на его ферме и на подобных ей, так же, как на крупных фермах, смогут использовать возможности, которые сулит технология Big Data в плане точного земледелия: внесение удобрений только тогда, когда в почве не хватает соответствующих элементов питания, полив только тогда, когда растениям не хватает влаги, и опрыскивание полей, пока распространение вредителей или болезней не приобрело угрожающие масштабы. Но поскольку сельское хозяйство испокон веков сталкивалось с такими проблемами, во многих случаях фермеры решают их, исходя из опыта и интуиции, накопленных за годы своей работы. Идея использования для этих целей правильного сочетания программных и аппаратных средств, расположенных в полях, для Ларсона все еще имеет привкус фантастики. Однако это не столь далекое будущее, как кажется сначала.

Гаджеты в полях

В США насчитывается не менее полутысячи фирм, специализирующихся на высоких технологиях в АПК, и они ежегодно привлекают несколько миллиардов инвестиций.

Направлений внедрений высоких технологий в сельском хозяйстве очень много.

Значительную часть из них составляют новейшие умные устройства. Стартап Cowlar разработал электронные ошейники для коров, которые сигнализируют, когда корова демонстрирует ненормальное поведение или ее температура тела отклоняется от нормы, или когда стадо выходит за пределы фермы. Другие компании разрабатывают датчики, которые прикрепляются в ухо или вживляются животным и с помощью Wi-Fi передают данные о движении животных, температуре или протекании цикла беременности.

Датчики в зерновых элеваторах отслеживают температуру и влажность в различных участках хранилища и передают данные на автоматическую систему климат-контроля. Фирма SWIIM разрабатывает для министерства сельского хозяйства США компьютерную систему мониторинга использования осадков и влаги, которая позволяет фермерам не только экономить воду, но и выставлять на продажу неиспользованные квоты на воду.

Кроме того, есть множество самоучек в полях, которые самостоятельно разрабатывают девайсы для помощи в тех или иных работах на ферме. Одно из таких объединений, известное как Farm Hack, изначально выражает обеспокоенность потенциалом технологий по сбору и автоматизации данных.
Соучредитель Farm Hack Дорн Кокс производит на своей 120-гектарной ферме в штате. Нью-Хэмпшир органическую продукцию преимущественно для ресторанов: голубику, грибы, овощи, кленовый сироп, подсолнечное масло и выпечку из собственного зерна. В 2011 году, когда объединение возникло, одной из первых проблем, которую в нем обсуждали, стало дистанционное определение повышения температуры в теплице выше критического уровня. Используя модифицированный GSM-сигнал и мобильный телефон, проект создал температурный датчик, который посылает текстовое сообщение в случае повышения температуры в теплице выше нормы.

панель FarmOS

Сейчас существует более устройств и лучшего качества, которые можно настроить по индивидуальным пожеланиям. Дорн Кокс разработал панель приборов, которую назвал FarmOS, которая позволяет пользователям дистанционно собирать данные, централизовать их и управлять ими. Также он имеет датчики, установленные на территории фермы, преимущественно в теплицах, которые помогают ему и его маленькому персоналу выбирать приоритетные задачи. Он прогнозирует, что его бизнес не сможет расти без большей сети сенсоров и коллекторов данных.

Соединяя вещи вместе

Сколько имеется доступной влаги? Насколько плодородна земля? Сколько пестицидов внести? Датчики и приборы сбора данных могут предоставить понятную информацию по каждой из этих тем. Но если вы хотите получить данные по всем этим направлениям, собрать их вместе и делать это каждый день? Или вам нужна более специальная информация по вашей культуре или местности? Для большинства это очень бессвязный набор объектов, идей и процессов. Однако есть надежда: интеграция - новый тренд развития индустрии «Интернета вещей».

програмне забезпечення OnFarm«Наш средний подписчик имеет 160 каналов передачи данных, но некоторые фермы имеют более 1000.

Это слишком много данных, чтобы фермер мог ими управлять, особенно если они поступают постоянно», - говорит Лэнс Донни, основатель и генеральный директор OnFarm - фирмы, которая поставляет решения, которые сравнивают с центральной нервной системой, с помощью которых фермер связывается через смартфон, планшет или компьютер со своими датчиками для их анализа. В эту сеть может быть включено любое «железо» или программное обеспечение. Так OnFarm развивает партнерство с крупными компаниями вроде John Deere.

«Мы поддерживаем данные, которые поступают с любого устройства. Было придумано столько решений из области «Интернета вещей», которые давали фермеру столько информации о стольких различных деталей, но вся эта информация была разрозненной и не было стандартов данных для объединения всей этой информации», - говорит Ленс Дониі.
Сфокусировавшись сначала на производителях специальных культур - орехов, фруктов, ягод и овощей, OnFarm получает ежемесячно 70 млн сообщений от 71 тыс. датчиков, установленных в 32 штатах США и в Канаде.

«Системы управления данными стали обязательными в случаях, когда эти данные собирались подсчитывать и переваривать. Вы просто не можете удержать эту информацию в своей голове», - продолжает Л. Донни.

Climate Corporation, которая тоже сначала заинтересовалась предоставлением услуг по анализу данных, сейчас работает в направлении интеграции большего количества видов слоев данных с высокой детализацией из большего количества источников, развивая свой продукт FieldView. Компания хочет завершить этот процесс в основном благодаря сотрудничеству с третьими лицами, такими как Veris Technologies, которая разработала ряд серий датчиков, устанавливаемых на тракторы и составляющих карты содержания органического вещества, рН, электропроводности и структуры почвы.

програмне забезпечення Climate Corporation

Генеральный директор по инновациям Climate Corporation Марк Янг говорит, что инициируя дискуссию с другими новаторами различных масштабов, компания надеется сделать для сельского хозяйства то, что Google сделал для поиска в Интернете или Amazon - для торговли через Интернет. Сделать его простым и неуязвимым.
«Если ваше программное обеспечение отказывает, останавливая посев или уборку, это недопустимо. Программное обеспечение для сельского хозяйства должно иметь такой же уровень запаса прочности, как для кардиостимулятора, где «баг» может привести к смерти пациента», - говорит Марк Янг.
Фирма Arable исповедует несколько глобальный подход к интеграции. Управление и анализ данных, основанных на подписке на программные продукты, здесь тоже играет ключевую роль, но вместо формирования единой сети из тысяч сторонних провайдеров, основатель фирмы решил, что собрать несколько десятков самых распространенных датчиков в привлекательное решение, которое легко дополняется новыми элементами, было бы самым выгодным для широких масс фермеров.
Основатель фирмы Адам Вулф обратил внимание на то, что фермеры в любой точке мира интересуются одними и теми же данными: влажностью почвы и содержанием в нем питательных элементов, интенсивностью и продолжительностью солнечного излучения, зависимостью урожайности от погоды и возможностью быстрого определения проблемы по внешнему виду листьев.

PulsePod від фірми Arable

Он вместе с партнером расположил комплект датчиков в компактном дискообразном корпусе, назвав его Pulsepod. Он содержит, в частности, датчики для измерения поглощения кратко- и длинноволнового инфракрасного излучения, датчики наклона и направления, спектрометры для измерения отражения листьями излучения различной длины с целью получения информации о стрессах растений, их всхожести, содержании хлорофилла, а также камеры.

«Большая возможность, которая на самом деле никогда не существовала в «Интернете аграрных вещей», - это измерение и связь прогнозов с последствиями. А это изобретение обеспечивает оптимизацию цепочки. Например, 30% продуктов теряется раньше, чем достигнет потребителя. А это - потери всех ресурсов - от воды и человеческого труда. Если смотреть шире, то есть другие резервы повышения эффективности, кроме одних полива, внесения СЗР и т.д.».

Для крупных международных компаний, таких как ягодная компания Driscoll's, которая сотрудничает с примерно 700 производителями клубники по всему миру, технологии «Интернета вещей» также представляют возможность сделать данные датчиков более детальными. Там, где раньше производители могли установить 1 датчик на 40 га, меньшие, более доступные по цене устройства, могут предоставить больше информации из одного потока данных, ускоряют окупаемость проекта даже при установке 10-20 подобных устройств на такой же площади. Driscoll's сейчас испытывает комплекты Pulsepod на двух полях в Калифорнии.

PulsePod на винограднику

«Вы получаете завершенную цепочку обратной связи, где вполне можно доверять тому, что данные датчиков репрезентативно отражают ситуацию на поле. И в будущем, когда производители смогут работать по индивидуальному плану вместо опрыскивания всего 40-гектарного поля, и это имеет большие последствия для использования пестицидов, удобрений и воды. Если кто-то откроет возможность не только измерения, но и работы с высокой детализацией, это бы позволило немало заработать фермерам», - говорит один из топ-менеджеров Driscoll’s.
Производители другой культуры с высокой добавленной стоимостью - винограда - чрезвычайно заинтересованы в применении методов прогноза, основанных на тесно связанных массивах данных: многофункциональные платформы или устройства предоставляют им возможность связывать различия микроклимата с прогнозами урожайности, а также принимать в режиме реального времени меры в ответ на изменения ситуации на поле.

Обеспечить будущее

Если в США возможность собрать больше данных - это выгодные цены, то есть страны, где больше данных от устройств «Интернета вещей» означает переход от выживания к успеху. Представим, что постоянные проблемы с доступом к мобильной связи или Интернету (в частности, беспроводному) в странах третьего мира решены. Тогда возникает вопрос к таким компаниям, как Climate Corporation или Arable: можно ли сделать фермы в Замбии, Бразилии или Индии такими же продуктивными, как в США?

«Проблемы, которые возникают перед мелкими фермерами из бедных стран, другие, чем те, что волнуют фермера из Айовы. Первые сильно зависят от консультационной поддержки, цен на товары, микрокредитования. Многие из них, сея те же семена, что и американцы, имеют урожайность на 30-40% ниже», - говорит Марк Янг.

Поэтому Climate Corporation адаптирует свои платформы для больших хозяйств для того, чтобы их так же могли использовать мелкие фермеры. Компания уже подписала 3,5 млнфермеров из Индии на текстовые сообщения с рыночной и агрономической информацией в соответствии с их культурами и местными условиями.
Брент Ларсон рассмотрел массу предложений решений для фермеров, обещающих им получать высокие урожаи. Сам он хотел бы трактор, который предупреждает о близком выходе из строя подшипника; индивидуально подобранные схемы локального внесения удобрений; сеялку, загруженную семенами кукурузы различных гибридов, которая выбирала бы оптимальный гибрид для конкретного клочка поля.

Перевел Богдан Малиновский, b.malinovskiy@univest-media.com

https://mzuri.in.ua/

Интервью
Ансгар Борнеманн, директор Nestlé в Украине та Молдове
Nestlé в Украине активно сотрудничает с местными поставщиками. По данным на конец 2016 года, около 70% компонентов для своих товаров компания покупает на местном локальном рынке. С 2007 года Nestle
    Новые «Правила использования воздушного пространства Украины» вызвали немало вопросов и нареканий со стороны пользователей дронов. Мы пообщались с руководителем компании Drone.ua Валерием Яковенко, чтобы узнать, какие же последствия... Подробнее

1
0