Цифровое поле

 

Сельское хозяйство - старейшая отрасль экономики. Старейшая, но не самая консервативная, и технологических изменений она не избегает. Промышленные революции IXX  и XX веков заменили ручные инструменты и плуги на конной тяге бензиновыми двигателями и минеральными удобрениями.

А сегодня мы стоим на пороге еще одного фундаментального сдвига в сельском хозяйстве благодаря новой промышленной революции и технологиям промышленности 4.0.

Что посеял, то и съел

Посев семян всегда был одной из самых трудозатратных ручных работ. Современное сельское хозяйство вздохнуло свободно благодаря посевным машинам, которые могут обработать большую площадь земли гораздо быстрее, чем человек.

Однако, они часто используют неаккуратный и расточительный метод разброса, когда семена падают за пределы оптимальной зоны посева. Эффективный посев такое исключает. Оборудование для точного посева сконструировано для соблюдения оптимальной глубины и расстояния между растениями для лучшего роста.  Семена при этом имеют больше шансов, чтобы расти и развиваться, а это увеличивает общий урожай.

По мере развития сельского хозяйства в будущем прецизионные сеялки будут объединяться с автономными тракторами и системами Интернета вещей, которые будут передавать всю информацию о ходе посевной оператору сельхозпредприятия. Таким способом можно будет засеять все поле, причем под контролем всего одного человека, который работает за планшетом или компьютером, а множество машин работает в поле.

Автоматический полив и орошение

Подземное капельное орошение уже распространено. Оно позволяет контролировать, когда и сколько воды получают культуры.  Сопрягая эти системы с Интернетом вещей для мониторинга влажности и состояния здоровья растений, фермеры смогут вмешиваться в процесс только при необходимости, а в остальном система будет работать автономно.

Хотя системы не являются абсолютно роботизированными, они могут работать полностью автономно для орошения по мере необходимости, опираясь на данные датчиков, развернутых вокруг полей.

Агроботизация

И прополка, и борьба с вредителями являются важнейшими аспектами ухода за растениями. Идеальная работа для автономных роботов! Уже разрабатываются прототипы и  автоматизированных культиваторов.

Роботы размером с машину могут самостоятельно передвигаться по полю, используя лидар и GPS. Используя машинное обучение, робот идентифицирует сорняки и удаляет их. Другие прототипы работают немного по-другому. Их культиватор сделан в виде прицепа к трактору, его камеры могут определить люминесцентную краску, которой покрыты семена при посадке и которая переходит в молодые растения после прорастания. Культиватор срезает сорняки, которые не светятся.

Сельскохозяйственные машины могут быть оборудованы датчиками, камерами и опрыскивателями для выявления вредителей и применения инсектицидов. Эти роботы и им подобные будут подключены к автономным тракторам и Интернету вещей, что позволит проводить всю операцию автоматически.

Что выросло, то выросло

Урожай зависит от посевной, от погоды и от того, удастся ли завершить сбор в ограниченный отрезок времени. Уже сегодня существует большое разнообразие машин для уборки урожая, многие из которых будут пригодны для автоматизации в будущем.

Традиционный зерноуборочный и кормоуборочный комбайны, а также специализированные комбайны смогут сразу использовать технологию автономных тракторов для перемещения по полям. Добавьте более сложную технику с датчиками и Интернетом вещей, и машины смогут автоматически начать жатву, как только наступят идеальные условия, освобождая работников для других задач.

Востребованы технологии деликатной уборки урожая, например, сбор фруктов с деревьев или овощей, таких как томаты (робот для сбора томатов от Panasonic определяет цвет, форму и расположение томата для определения его спелости). Этот робот собирает томаты за ножку, чтобы не повредить их. Другие инженеры пытаются сконструировать робота, который сможет достаточно плотно удержать плод, чтобы его сорвать, но недостаточно сильно сжать, чтобы не помять.

Еще один прототип для сбора фруктов - это вакуумный сборщик яблокAbundant Robotics с  компьютерным зрением, чтобы найти яблоки на дереве и определить готовы ли они к уборке. Это лишь несколько из десятков робототехнических проектов, которые скоро будут использованы во время уборочных работ. Опять же, имея основу надежной системы Интернета вещей, эти аг-боты могли бы постоянно патрулировать поля, проверять растения с помощью своих датчиков и собирать спелые плоды по мере необходимости.

 


04 октября 2018г. / Индустрия 4.0
148 | Обсудить в   
Еще по теме
Как установить единые правила в информационной системе и повысить качество сервисов для клиентов

Как установить единые правила в информационной системе и повысить качество сервисов для клиентов

Самое сложное в любой интеграции - наладить грамотное и четкое взаимодействие между системами. О роли интеграционной шины для задач повышения качества клиентского сервиса размышляют эксперты в студии.

65
Цифровая ферма: контроль, анализ, мониторинг

Цифровая ферма: контроль, анализ, мониторинг

Одна из самых полезных задач для фермерского беспилотника - удаленный мониторинг и анализ полей и культур. Представьте преимущества использования небольшого флота беспилотников вместо бригады рабочих, которые много часов объезжают владения, чтобы визуально контролировать состояние урожая.

98
Умное такси в умном городе: вызов принят!

Умное такси в умном городе: вызов принят!

Такси - это легальный наркотик современного города: так говорят жители мегаполисов, измученные донельзя «нарзаном» из парковок, пробок и цен на топливо. Впрочем, уже не только они, но и продвинутая провинция, где власти пошли по пути приближения своих «сити-оазисов» к названию «умный город».

79