5G hálózat, önvezérlő drónok, szenzorok a marhagyomorban, előre látható sertésbetegségek

A digitális megoldások sikeres bevezetésének és használatának kulcsa, hogy ne felülírja a hagyományos termelési módszereket, hanem kiegészítse azokat, valamint bevonja a jelenleg kiaknázatlan területeket is. A hagyományokat és az új megoldásokat megfelelően ötvözve érhető el a legnagyobb hatékonyság.

Mára a digitalizáció minden iparág esetében megkerülhetetlen tényezővé vált. A negyedik ipari forradalom a gépeket és a tárgyakat egy információs hálózatba kapcsolja, ahol a komplex rendszerek működtetéséhez már a legcsekélyebb emberi beavatkozás is elég. A digitális megoldások már az önállóan, emberi beavatkozás nélkül működő gépekre épülnek és a mezőgazdaságban is forradalmi újításokat hoznak.

A T-Systems két munkatársa, Mezőszentgyörgyi Dávid agrobusiness szakértő és Lukács-Borbély Daniella üzletfejlesztési munkatárs foglalta össze, hogy az agráriumban alkalmazott megoldásoknak mindig figyelembe kell venniük a kiszámíthatatlan tényezőket.

Az időjárás változékonysága, egy betegség, egy természeti csapás, vagy akár az emberi mulasztás is váratlan helyzeteket teremt. Az új digitális megoldásokra épülő technológiákkal ezek a bizonytalansági tényezők kiszámíthatóbbá válnak, így könnyebbé teszik a gazda számára a tervezést. Minden esemény mérhető, adatokká formálható, a válaszidő pedig minimálisra csökkent. A precíz tervezhetőség és az egyes folyamatokba való azonnali beavatkozás lehetősége maximális hatékonyságot tesz lehetővé a termelési folyamatokban.

A digitális technológiák sikeréhez azonban alapvető, hogy az új IT-megoldások a hagyományos mezőgazdasági eljárásokra épüljenek, azokat fejlesszék tovább és tegyék hatékonyabbá. A meglévő eszközök és technológiák közötti kommunikációról, adatfeldolgozásról és azonnali beavatkozásról van szó, mindez pedig egyszerre, valós időben kell, hogy történjen.

Az új technológiák és digitális eszközök a mezőgazdasági termelés változékonyságát hivatottak tervezhetőbbé, kiszámíthatóbbá, adatalapúvá tenni. A gyors és megbízható kommunikációs csatornáknak köszönhetően a mérésekből és számításokból keletkező információk, illetve az ezekre épülő elemzések vagy előrejelzések szinte azonnal rendelkezésre állnak. Ezzel megteremtik a gyors és tervezett reagálás lehetőségét.

A T-Systems sok esetben startupokkal dolgozik együtt a mezőgazdasági fejlesztésein. Az üzleti típusú együttműködés célja a piaci alapokra épülő közös termékfejlesztés.

A Narrow Band-IoT egy új, szabványosított mobil technológia kifejezetten az „Internet of Things”-re („Dolgok Internete”) optimalizálva. Nagyon jól hasznosítható olyan esetekben, amikor nincs SMS-, hang- és képátviteli igény, csak kis mennyiségű, mérésekből keletkező adattovábbításra van szükség. Az NB-IoT-re épülő megoldások nagy előnye, hogy rendkívül alacsony az energiafogyasztásuk. Nem igényelnek áramellátást, így akár éveken keresztül is képesek üzemelni elemcsere nélkül. Az eszközök hosszú élettartamának, autonóm működésüknek és a technológia extrém körülmények között is jó terjedési tulajdonságának köszönhetően kifejezetten optimálisak a mezőgazdasági területeken történő felhasználásra.

A felhasználási területhez illeszkedően a megfelelő szenzorok használatával pozícionálhatók az állatok, a gépjárművek és az eszközök is, ezek mozgása valós időben követhető. Mérhetőek velük az állatok élettani paraméterei, legyen szó például a testhőmérsékletről, a pulzusszámról, a légzésszámról, vagy akár az egyedek egymáshoz viszonyított távolságáról. Az állattartási körülményeket illetően adatalapúvá válhat adott esetben egy istállóban a fényerősség, a légmozgás-intenzitás, a páratartalom, sőt az állatok által felvett folyadék és tápanyag mennyisége is.

A növénytermesztésnél szenzorok segítségével folyamatosan, emberi erőforrás-szükséglet nélkül mérhető a talaj tápanyagtartalma, a nitrogén, a kálium és a foszfor értéke is. Öntözés esetén az öntözőberendezés kialakításához igazodva előre jelezhető az esetleges meghibásodás. Az öntözőberendezésekhez kapcsolódó csövekben több ponton mérhető a víznyomás, ezáltal vízelfolyás esetén meghatározható annak pontos helye.

Az NB-IoT technológia felhasználásával a szenzorok által mért adatok a gyors és megbízható kommunikációnak köszönhetően szinte keletkezésük időpontjában rendelkezésre állnak, így biztosított a releváns értékektől való eltérések esetén az azonnali értesítés, ezáltal a gyors reakció lehetősége is. A megoldásokhoz adatgyűjtő és adatelemző réteg is kapcsolható.

Szarvasmarha állapotmonitoring-rendszer – NB-IoT

A szarvasmarha bendőjében elhelyezett jeladó (bólusz) szenzorokat, giroszkópot és kommunikációs modult egyben tartalmazó kompakt eszköz segítségével monitorozható az állat aktivitása, valamint a bendőjében a pH- és hőmérséklet értéke. A jeladó automatikusan továbbítja a mérési eredményeket a felhőalkalmazás felé, ami feldolgozza és tárolja a bendőben mért adatokat. Szükség esetén automatikus riasztásokká alakítja azokat, illetve folyamatosan elérhetővé teszi az információkat a felhasználók számára. A megoldás részét képezi a webes felület és a mobilapplikáció is, amelyeken keresztül megvalósul a megjelenítés, a nyomon követhetőség és a riasztások fogadása.

Az eszköz használatával a betegségek már korai szakaszban detektálhatók és kezelhetők. A tehenek termékenységciklusa folyamatosan monitorozható, az ellések előre jelezhetők, melyről automatikus riasztás formájában a gazdálkodó azonnal értesül.

Sertésállapot monitoring rendszer - MI

A vagyonvédelmi kamerára telepíthető szoftvermegoldással nyomon követhetők és megfigyelhetők az állatok. Az alkalmazott „deep learning” (mély, strukturált gépi tanulás) technológiának köszönhetően nyomon követhető az állatok száma, viselkedése és egészségi állapota. A gyűjtött adatokból felrajzolt neurális hálózati modellek jelentik a következtetések alapját. A „computer vision” (számítógépes látás) technológiának köszönhetően meghatározható az állatok pontos helye. Ezek az adatok adják a viselkedéselemzés, illetve a betegségek előrejelzésének alapjait. A szokatlan viselkedés és események felismerésének köszönhetően beazonosíthatók a rendellenesen viselkedő egyedek, és már jóval a kóros állapotra utaló egyértelmű tünetek megjelenése előtt prognosztizálhatók a megbetegedések.       

A monitorozással költségcsökkenés és hatékonyságnövekedés érhető el a sertéstartók számára. A megoldásból keletkező információknak köszönhetően csökken az elhullási arány, megelőzhetők a betegségek, időben elkülöníthetők a megbetegedett egyedek, optimalizálható az antibiotikum-használat, csökkenthetők a nagyon magas kezelési költségek és biztosíthatók az állatjóléti követelmények.

Meteorológiai állomás – NB-IoT

A meteorológai állomás a külső környezeti paraméterek mérésére alkalmas, napelemmel kiegészített eszköz. Alkalmazásával a termőföldek állapota valós időben figyelemmel követhető. Az időjárásálló házba épített szenzoregyüttessel mérhető a fény, a hőmérséklet, a páratartalom, illetve a talajnedvesség is. Ezzel pedig az egyes termőterületeken belüli különbségek is hamar kiszűrhetők és kezelhetők. A megoldás rendelkezik adatgyűjtő réteggel, valamint felhasználói felülettel is, amely biztosítja az adatok megjelenítését.

A drónok és az 5G technológia

Az 5G technológia bevezetése, a fokozatosan növekvő hozzáférhetősége szintén nagy lehetőséget tartogat a magyar mezőgazdaság számára. A felhasználási területeket illetően az 5G-nek az autonóm mezőgazdasági gépek és a drónok esetében van a legnagyobb szerepe. Az egyik legfontosabb előnye, hogy az adatküldés nagy mennyiségben, gyorsan és automatikusan valósulhat meg. Drónok esetében nagyobb számú eszköz kapcsolható össze, így egy adott terület flottában sokkal gyorsabban repülhető le, vagy adott idő alatt sokkal nagyobb terület fedhető le autonóm eszközökkel.

A várakozások szerint az 5G technológia felhasználásával a drónok két területen is nagy szerephez juthatnak a közeljövőben. Egyrészt képesek ellátni a jelenleg is mért, felvételezett paraméterek mérését és modellezését. Ezáltal idő- és energiamegtakarítás keletkezik, hiszen az 5G-kompatibilis drónok autonóm módon tudnak működni, az adatok pedig akár már repülés közben továbbíthatók. Másrészt, autonóm drónok használatával és mélytanuló algoritmus támogatásával a jelenleg nem, vagy csak alkalomszerűen, humán erőforrás bevonásával megfigyelt körülmények, állapotok monitorozása is lehetővé válik. Ezzel észlelhetők és felmérhetők a vadkárok, a tűzesetek, követhető a legeltetett állatok állapota és pozíciója, de akár növényvédelmi feladatok ellátására is alkalmazható.

Előző cikk | Következő cikk

Mellékletünkben igyekszünk közelebb hozni az olvasóhoz a precíziós, avagy helyspecifikus gazdálkodás gyakorlatát és bemutatni a való életben bevált technológiai lehetőségeket. Frissen végzett szakmérnökökkel beszélgettünk, akik egyben helyspecifikusan termelő gyakorló gazdák is, valamint megkérdeztük a közigazgatás, az agrárdigitalizáció és a felsőoktatási képzés szakembereit arról, hogyan látják a magyar mezőgazdaság fejlesztésének jövőjét.

Tartalomjegyzék

A cikk szerzője: Mezőszentgyörgyi Dávid