V minulých článcích jsme psali o internetu věcí, jak pomáhají včelařům či o specifickém pěstování rajčat pomocí hydroponie. Nyní si představíme kompletní řešení pro rozsáhlé plochy. Společnost Pessl Instruments se nevěnuje konkrétní plodině, ale má pestrou škálu modelů a zkušeností s pěstováním mnoha plodin, které se pěstují v různých částech planety. Ať se jedná o borůvky, avokáda či obilniny. Spolupráce s univerzitami a výzkumnými pracovníky je klíčem k tíženému cíli. Naměřená data jsou také cennými informacemi pro tyto vědce jako zpětná vazba pro jejich teorie. Všechny její zařízení jsou globálně distribuovány pod značkou Metos.
Společnost Pessl Instruments, která má sídlo v Weizu v Rakousku, byla založena v roce 1984. V roce 2016 začali spolupracovat s firmami Huawei a Vodafone. Jako první začala aplikovat technologii NB-IoT v zemědělství. Ve stejném roce také začíná implementovat další protokoly LPWAN. Vyvíjí a distribuuje IoT zařízení pro zemědělství. Regulátory automatického zavlažování, přístroje pro monitorování vlhkosti půdy, elektronické hmyzové lapače, důmyslné meteostanice. Pomocí naměřených dat nabízí analýzy a softwareové algoritmy pro diagnostiku půdy, lokální předpověď počasí. Dokáží dokonce varovat proti chorobám a škůdcům díky matematickým modelům, které vznikly ve spolupráci s výzkumnými ústavy.
Zemědělství je nejen práce na poli, ale je tu také mnoho procesů, které je také možno optimalizovat. Proto se Pessl Instruments stal partnerem SAP. SAP Connected je řešení, které propojuje obchodní partnery přímo s farmáři. Pomáhá efektivně využívat získaná data ze všech IoT zařízení(senzory, traktory, secí stroje, zavlažovací zařízení, dronů, robotů atd.) ke zvýšení výnosů, zisků. Optimalizuje všechny procesy, které jsou v zemědělské činnosti specifické.
Pro lepší využití moderních komunikačních technologií Pessl Instruments spolupracuje s Inmarsat. Immarsat je globální poskytovatel mobilních družicových komunikačních služeb včetně technologií LoRaWAN (LPWAN), globální družicové sítě L-Band a dalších datových platforem přizpůsobené přímo pro zemědělství. Immarsat poskytuje své služby také vojenské službě, což je zárukou bezpečnosti a spolehlivosti. Je schopen dodat jedinečnou kombinaci technologií LPWAN a satelitních technologií kdekoli na světě. Poskytuje kompletní řešení umožňující vzdálený sběr, analýzu a automatizaci dat. Další informace naleznete na http://www.inmarsat.com.
Řešení na míru
Společnost Pessl Instruments pomáhá odborníkům v oblasti vinohradnictví více než 25 let. Je průkopníkem výroby meteorologických stanic schopných používat modely onemocnění pro plísně vinné révy. Tyto modely byly ověřeny v celé řadě vinařských oblastí po dobu několika let.
- M
ONITOROVÁNÍ POČASÍ: Buďte připraveni na ochranu před mrazem. Nastavení alarmu SMS, který vás upozorní, když se přiblíží mrazové podmínky. Teploty nižší než 2 ° C mohou být smrtelné pro vaši vinici. Správný čas hnojení: Optimalizace doby hnojení. Nejlepší je, pokud budou po rozmetání hnojiva následovat srážky. - ŘÍZENÍ VÝŽIVY: Rychlá analýza půdy pomůže aplikovat odpovídající množství živin.
- ŘÍZENÍ OCHRANY: Pomocí modelů onemocnění, předpovědi deště a prognózy růstu listů, můžete optimalizovat své činnosti v oblasti ochrany rostlin tak, aby byly hrozny nebyli náchylné proti choroby. Například: Je-li postřik následován dešťovou srážkou 30 mm, je bohužel dobrá šance, že se postřik omyje a stříkání se budete muset opakovat.
- ŘÍZENÍ zavlažování: Optimalizace používání zavlažovací vody monitorováním vlhkosti půdy a využitím modelu vodní bilance. Využívá také předpovědi počasí
- ŘÍZENÍ sklizně: Monitorujte teplotu vzduchu a relativní vlhkost v noci před sklizní.
Další podrobné řešní na míru jsou k dispozici pro následujcí plodiny: Avokáda, Borůvky, Obilniny, Třešně & Višně, , Víno, Citrusy, Rajčata, Ořechy a další.
Prevence je lepší než chemický postřik
Model chorob rostlin je matematický popis interakcí mezi prostředím, rostlinou a proměnlivými patogeny, které mohou vést k rozvoji nemoci. Vyspělejší modely dokáží předpovídat dopad nebo závažnost onemocnění a vývoj kultury mikrobů. Většina těchto modelů je výsledkem mezinárodní vědecké spolupráce s výzkumnými ústavy a univerzitách za posledních 30 let. Tyto modely jsou také vybranými zemědělci odzkoušeny, aby prokázaly jejich účinnost v různých klimatických podmínkách. Pessl Instruments má více než 80 modelů onemocnění pro více než 35 plodin, ke kterým lze přistupovat přímo přes platformu FieldClimate.com. Informace o všech modelech jsou podrobně popsány zde: http://docs.metos.at/Disease+model_en.
Vše se odvíjí od počasí, a proto je důležitá vysoká přesnost lokální předpovědi počasí. Nikde jsem nenašel, jak jsou úspěšní v této předpovědi, jelikož počasí je poslední dobou nepředvídatelné. METOS spolupracuje se švýcarským partnerem Meteoblue. Tyto stránky přináší přehledné informace pro daný region a jsou k dispozici také v českém jazyce. Rozhodně stojí za návštěvu. Sám budu tyto stránky sledovat, zda jejich předpověď je tak přesná, aby se o ni mohla opírat nějaká analýza.
Předpověď všech proměnných jako je teplota, pocitová teplota, směr větru, rychlost větru, srážky, pravděpodobnost srážek, hodinové srážky, distribuce srážek jsou předávány do služby FieldClimate. Tyto data spolu s údaji ze senzorů rozmístěných mezi rostlinami dávají dokonalý přehled, a tím umožňují předpovídat onemocnění včas. Zemědělec může provést mnoho preventivních opatření, aby nemuselo dojít na chemicky postřik. Ukázkový graf ukazuje, jak dlouho po srážení vlhkosti listů s teplotami mezi 10 a 15 ° C bude následovat množení plísně vinné révy.
Základnové stanice
Stanice je taková gateway, která slouží ke sběru dat z jednotlivých senzorů a přenáší je do uložiště k další analýze. V nabídce je několik různých stanic, zde uvedu jen ty zajímavější.
µMETOS – je datový záznamník s napájením z baterie. Existuje v několika verzích μMETOS NBIoT, μMETOS LoRa. RadioMetos vysílá všechna měření senzorů v reálném čase přes svou síť na základnovou stanici. Ze základnové stanice jsou data přenášena na web prostřednictvím mobilní sítě (GPRS, Edge, UMTS, CDMA nebo WiFi). μMETOS Blue má vnitřní paměť a dokáže do ní ukládat data po dobu přibližně 2 let. Data jsou trvale měřena v intervalu 5 minut a lze je stahovat pomocí smartphonu s podporou Bluetooth. Jakmile se smartphone připojí k internetu, všechna data se přenesou do platformy FieldClimate, kde poslouží k analýze a budou přístupné více uživatelům.
CropVIEW - pravidelně fotografuje pozemek s vysokým rozlišením (10Mega pixelů). Fotografie se automaticky nahrávají na platformu FieldClimate bez nutnosti zásahu uživatele a tím umožňuje nepřetržité sledování pěstovaných plodin. Něco jako webová kamera.
iMETOS MobiLab – jedná se o jednoduchý analyzátor půdy. Je založený na kapilární elektroforéze. Poskytuje rychlé a přesné hodnoty dusíku, draslíku a fosforu v půdě. Tři kouzelná písmenka NPK, jejichž vyvážený poměr je klíčem k vysokému výnosu.
iSCOUT – je speciální zařízení pro monitoring hmyzu. Jedná se o lepkavou destičku, na kterou je zaostřena kamera s vysokým rozlišením. Obrázky jsou odesílány přes GPRS na platformu FieldClimate.com, kde jsou analyzovány s automatickou detekcí škůdce. Výsledky jsou pak viditelné na webových nebo mobilních zařízeních. Monitorování probíhá v reálném čase a monitorovací destička je nabízena ve více variantách. Pro létající hmyz existuje s různými druhy feromonu. Pro lezoucí hmyz je potřeba jiná mechanická konstrukce. Zde je vidět propojení moderní technologie a několik desetiletí starý princip monitoringu hmyzu. Tento způsob by se dal také použít v lesích, kde jsou rozmístěny na různých místech tyto destičky. Les má nevýhodu v tom, že nelze použít solární panely pro napájení (musela by se použít větší baterie).
Senzory
Vedle základních senzorů, na kterých není nic zajímavého existují pro mě trochu neznámé senzory, které jsou pro stav plodin důležité. Mezi základní senzory řadím senzory teploty, vlhkosti vzduchu či půdy, množství srážek. Tyto senzory jsou k dispozici v několika verzích(dle způsobu měření či odolnosti). Senzory síly a směru větru jsou klasické meteostanice s „šipkou a vrtulí“. Zajímavým zařízení pro určení rosného bodu. Samostatnou kapitolou jsou různé pyranometry. Proto se jim věnuji samostatně.
Více informací o senzorech: http://metos.at/home/sensors/
Pyranometr - je přístroj pro měření globální radiace (slunečního záření) dopadající na termočlánkový senzor snímače z celé jedné hemisféry nacházející se nad kulovým krytem senzoru. Výstupní signál snímače je v mikrovoltech a jeho velikost odpovídá dopadající energii krátkovlnného slunečnímu záření ve wattech na m². Přístroj, který měří i odražené sluneční záření například mraků se nazývá Albedometr. Množství slunečního záření je důležitým faktorem pro růst a zrání jednotlivých plodin a je důležité znát jeho dynamický vývoj v určitém období.
Závěrem
Zemědělský sektor se stal perspektivním pro inženýry internetu věcí. Využitím moderních technologií získáváme důležité poznatky v pěstování plodin. Otázkou je, pro které farmáře se toto řešení vyplatí. Jelikož už dnes každý zemědělec sleduje počasí, aby věděl, kdy hnojit či aplikovat postřiky. Tyto systémy mají usnadnit přístup k těmto datům a poskytnou nové podrobnější informace o stavu pole. Matematické modely pěstování a modely chorob je forma, kde pomocí grafů názorně vysvětluje, jak je určitá plodina náchylná na choroby a škůdce. Hlavně pro mladé začínající farmáře to může být ta správná forma poznávání, která může přilákat mladé lidi do zemědělství.
