Chytré zemědělství je zemědělský expertní inteligentní systém, Systém kontroly zemědělské výroby a systém sledovatelnosti bezpečnosti ekologických zemědělských produktů používají tři systémy technologie síťové platformy, pomocí metody cloud computingu, implementace digitalizace zemědělských informací, inteligentní automatizace zemědělské výroby, zemědělský management, tak, aby bylo dosaženo úspor energie s nízkým obsahem uhlíku, vysoká účinnost a vysoký výnos, zelený ekologický systém moderního zemědělství. Tento článek vám poskytne komplexní pochopení chytrého zemědělství.
1. Co je chytré zemědělství
Inteligentní zemědělství označuje pokročilý režim zemědělské výroby, který využívá průmyslovou výrobu k dosažení efektivity, udržitelného, a intenzivní vývoj za relativně kontrolovatelných podmínek prostředí. Jde o režim intenzivního velkoplošného provozu s vyspělými zemědělskými zařízeními odpovídajícími otevřené půdě, vysoké technické specifikace a vysoké výhody. Integruje vědecký výzkum, Výroba, zpracování a prodej, realizující roční, výroba v podnikovém měřítku za každého počasí a mimo sezónu; Integruje moderní biotechnologie, agrotechnika, zemědělské nové materiály a další obory. Spoléhání na moderní zemědělská zařízení, má vysoký vědecký a technologický obsah, vysoká přidaná hodnota produktů, vysoký výnos půdy a vysoká produktivita práce. Jde o projekt čínské revoluce nových technologií v zemědělství, který trval několik století.
Inteligentní zemědělství je založeno na technologie IoT, prostřednictvím různých bezdrátových senzorů shromažďování osvětlení zemědělských výrobních míst v reálném čase, teplota, vlhkost a další parametry. Poté jsou shromážděné informace o parametrech digitalizovány a transformovány, přenosová síť v reálném čase je shrnuta a integrována, a k měření času se používá zemědělský expertní inteligentní systém, kvantitativní a polohovací cloud computing zpracování, a specifikované zemědělské zařízení se automaticky otevírá nebo zavírá dálkovým ovládáním včas a přesně. Například, s využitím technologie internetu věcí(IoT) v zemědělství, měli byste ovoce a zeleninu zalévat? Oplodnění, dávkování, jak udržet přesnou koncentraci? Teplota, vlhkost vzduchu, světlo, koncentrace oxidu uhličitého, jak implementovat dodávku na vyžádání? Řada plodin v různých růstových cyklech byla „rozmazaná“, aby se s tímto problémem vypořádala, jsou kvantitativní „přesné“ informační inteligentní monitorovací systémy v reálném čase, farmáři stačí stisknout spínač, vybrat si, nebo zcela "příkazem", umí pěstovat dobrou zeleninu, pěstovat dobré květiny.
2. Historie chytrého zemědělství
Inteligentní zemědělství se ve Spojených státech rozjelo na počátku 80. let. Vzhledem k rychlému rozvoji informačních technologií a inteligentních technologií, zemědělské technologie, jako je řízení pěstování plodin a hnojení vzorcem měření půdy, se staly semeny raného rozvoje inteligentního zemědělství. Do 90. let 20. století, satelitní polohovací systém byl široce používán, informační technologie byly široce popularizovány, a zemědělská výroba udělala velký pokrok. V 21. století, rozvoj chytrého zemědělství nabral obrysy, zlepšenou kapacitu a efektivitu zemědělské produkce, a udělal ze zemědělství udržitelný a efektivní průmysl.
3. Precizní a digitální zemědělství
1. Inteligentní sběr zemědělských informací a využití digitálních zdrojů
Využijte naplno moderní pozemský vesmír a geografické informační technologie, senzorová technologie, s pohodlnou technologií rozpoznávání informací pro získání všech druhů informací o produktech souvisejících s rostlinnou výrobou a environmentálními parametry, kultivaci, setí, oplodnění, zavlažování, pole postřiku a kontroly plevele, jako je digitální ovládání, využívat zdroje zemědělských vstupů, maximalizovat efektivitu.
2. Rozšiřování globalizace zemědělské informační sítě
V současnosti, informační technologie hluboce pronikly do všech koutů světa. Přístup a servis zemědělských informačních zdrojů porušují hranice národních hranic a urychlují se směrem k internacionalizaci a globalizaci. Prostřednictvím informačních sítí a všech druhů médií, tok zemědělských informací ve světě se geometricky rozšiřuje, a průtok také vstupuje do éry vysokých rychlostí bezprecedentním způsobem. Zemědělská informatizace má hluboký dopad na světovou alokaci zemědělských zdrojů a posiluje mezinárodní konkurenci v zemědělském obchodu. Ve stejnou dobu, databáze zemědělských informačních zdrojů se vyvíjí směrem ke specializaci, integrace, sdílení a řízení založené na znalostech, atd.
3. Specializovaná dělba práce v e-commerce zemědělských produktů
Rozvoj síťových a komunikačních technologií, popularita transakcí elektronického obchodování a vyspělost, prostřednictvím síťového marketingu zemědělských produktů, lze jej dokončit v okamžitém informačním toku, cash flow a fyzický tok obchodu, zemědělský e-commerce se již zabývá je produktem nabídky a poptávky provozu, ale bývalý řád k prenatálnímu, navazující na distribuci toku a další komplexní služby, a to, těsně kolem článku průmyslového řetězu, V platformě pro správu informací k dosažení sdílení informací, dokování správy a párování funkcí.
4. Multimediální šíření zemědělských informací
Technologie výroby a komprese videa, technologie digitální animace, virtuální simulační technologie, mediální technologie mobilních sítí a další multimediální technologie, s rychlým přenosem, široké pokrytí, živé obrazy, bohaté a barevné, snadná obsluha a další vlastnosti, pro zjednodušené vyjádření a šíření složitých zemědělských problémů poskytují nebývalé pohodlí.
5. Kompletní aplikace zemědělských informací
S rozvojem zemědělské industrializace, požadavky na korelační stupeň prenatální, produkční a poporodní vazby jsou stále vyšší a vyšší. Informační systémy jako předpověď a včasné varování, konzultace a rozhodování, řízení výroby, regulace politiky, analýza trhu, propagace a marketing jsou organicky propojené a vzájemně propojené, a zavádění celoprocesního servisu a sledování zemědělské produkce nelze oddělit od citlivého, přesný, spolehlivé a systematické informační služby.
6. Inteligentní řízení zemědělské výroby
S novým vývojovým trendem univerzálnosti informačních a komunikačních technologií, integrace a inteligence, stejně jako rychlý rozvoj technologie rozpoznávání vnímání a industrializace technologie bezdrátových senzorů, zemědělská inteligentní technologie bude široce prostoupena ve všech aspektech procesu řízení zemědělské výroby. S pomocí cloud computingu a inteligentního databázového systému, lze analyzovat masivní data, zpracování informací, lze provádět predikce a modelování, a informační zdroje lze využít k maximalizaci hlubokého náhledu a přesného posouzení výrobního procesu a dynamiky trhu, aby se rychleji a lépe rozhodovala.
4. Výhody a přínosy IoT v zemědělství
Výhody chytrého zemědělství
1. Integrovaná technologie vody a hnojiv v chytrém zemědělství může účinně zabránit plýtvání vodními zdroji v Číně, dosáhnout přesného zavlažování a zároveň ušetřit hnojivo. The inteligentní zavlažování a proces hnojení může také efektivně ušetřit náklady na pracovní sílu, tím šetří čas, aby věda a technologie mohly zemědělcům pomoci dosáhnout časové svobody.
2. Inteligentní zemědělský systém využívá design s nízkou spotřebou energie, které mohou snížit spotřebu energie a dosáhnout úspory energie a ochrany životního prostředí.
3. Zařízení pro monitorování environmentálního senzoru přináší zemědělcům velké pohodlí. Může provádět detekci plodin v reálném čase prostřednictvím předních senzorů a poté přenášet data zpět do cloudové platformy.
4. S nárůstem optických kabelů a bezdrátových přenosových technologií, farmáři mohou kdykoli a kdekoli prolomit omezení času a regionu a pochopit stav produkce plodin. Ve stejnou dobu, Rozšíření bezdrátového vybavení také zabraňuje nebezpečí požáru způsobenému elektroinstalací a snižuje náklady na výstavbu.
5, stav produkce plodin lze nejen zobrazit z počítače, ale také být sledován prostřednictvím přehrávání a záznamu videa. Ve stejnou dobu, mobilní telefony mohou také sledovat stav plodin, dělat zemědělskou výsadbu zemědělců stále inteligentnější.
6. Prostřednictvím chytrého zemědělství, produkce plodin může být výrazně zvýšena, lze také zlepšit kvalitu plodin, a v konečném důsledku se zvýší příjmy zemědělců, a národní hospodářství se bude rozvíjet stále rychleji.
Inteligentní zemědělství je nový model zemědělského rozvoje vyvinutý jménem internetu věcí v oblasti rozvoje zemědělství. V podstatě, je to zemědělská technologie, která využívá internetové informační technologie, Technologie internetu věcí, cloud computing a mobilní komunikační technologie jako jádro realizace „internetu všeho“.
5. Výzvy chytrého zemědělství
V tomto stádiu, chytré zemědělství se potýká především s těmito pěti hlavními problémy.
První, Zemědělská informační komunikační zařízení vážně chybí. Aplikace moderní výpočetní techniky vyžaduje základní komunikační prostředky, ale výstavba komunikačních zařízení ve venkovských oblastech rozvojových zemí výrazně zaostává, Výsledkem je nízká úroveň digitalizace zemědělství a omezená aktuálnost a přesnost zemědělských informací.
Druhý, chybí jednotné technické standardy pro IoT. Nedostatek technických standardů pro internet věcí také omezuje další vyspělost chytrého zemědělství, což znemožňuje uspokojit poptávku po zdrojích pro standardizovanou zemědělskou produkci a komplexní a rozsáhlý přístup k zemědělským informacím pro vědecký výzkum.
Třetí, je třeba zlepšit kvalitu zemědělských uživatelů. Relativně nízká kvalita zemědělských pracovníků v rozvojových zemích a jejich slabá schopnost aplikovat a přijímat moderní počítačové technologie nejsou příznivé pro popularizaci chytrého zemědělství..
Čtvrtý, popularizace a aplikace moderních zemědělských informací jsou nedostatečné. Ve většině oblastí rozvojových zemí, intenzifikace zemědělské výsadby není vysoká a zemědělská velkovýroba není dostatečně silná, což je způsobeno především nedostatečnou propagací a aplikací moderních zemědělských informací.
Pátý, podpora nových technologií je nepříznivá. Chytré zemědělské techniky čelí překážkám z laboratoře na pole, a v budoucnu bude potřeba rozšířit.
Příklady použití chytrého zemědělství
Hospodaření s vodními zdroji
Podle FAO, 70 procent z celkového množství se používá pro zemědělství, což z něj dělá největšího spotřebitele sladké vody na světě. Zemědělci mohou implementovat přesné zavlažování, aby se vyhnuli nedostatečnému zavlažování a nadměrnému zavlažování.
Zemědělcům je umožněno snížit spotřebu vody až o 30 procent s připojenými senzory pro měření vlhkosti půdy.
Protože ceny plodin jsou určovány výhradně náklady na závlahovou vodu (stejně jako hnojiva, pesticidů a zaměstnaných labouristů), řízení nákladů na základě dat může pomoci posoudit efektivitu zdrojů, nastavit atraktivní ceny a získat trhy.
Měření hladiny sila a nádrže
Ruční monitorování hladin v nádržích a silech je časově náročné a náchylné k chybám.
Ultrazvukové snímače hladiny umožňují konfigurovat automatické prahové hodnoty, které upozorní, že hladina je příliš nízká nebo příliš vysoká. Tyto senzory jsou autonomní a jejich baterie mohou pomáhat v provozu déle než dvacet let.
Změřte teplotu a vlhkost stáje
Pro některé plodiny jsou vyžadovány zvláštní podmínky skladování. Aby nedošlo ke ztrátě zisku, chytré teplotní monitory poskytují autonomní způsob vzdáleného řízení teploty a vlhkosti. Pěstitelé mohou shromažďovat a přijímat informace o více jednotkách v grafech a tabulkách, aby mohli snadno analyzovat trendy a jednat podle výsledků. Technologie IoT pomáhá zajistit, aby teploty zůstaly konzistentní a kvalita nebyla ohrožena.
Sbírejte údaje o stavu půdy
Dnes, technologie internetu věcí si uvědomila silnou poptávku po datovém řízení precizní zemědělství. Samotná půda může koordinovat nejlepší podmínky sklizně farmáře. Zemědělci mohou vzdáleně přistupovat k údajům o teplotě a vytvářet přizpůsobené programy přizpůsobení pomocí bezdrátových sítí.
Údaje o vlhkosti půdy pomáhají přesně předpovědět nejlepší dobu výsadby, snížit spotřebu vody, a udržovat půdu zdravou.
Pomoc při hubení škůdců
Špatná ochrana proti škůdcům může vést k nerentabilnímu vegetačnímu období.IoT senzory může eliminovat manuální časově náročné kontroly poskytováním informací v reálném čase.
Jakmile je detekován určitý vzor počasí, mohou být vytvořena upozornění, aby se zemědělci mohli připravit s předstihem a zmírnit ztráty.
Nakonfigurujte taktické strategie ochrany proti škůdcům založené na pravidelných, aktuální data neustále upravovat jak, když, a kde se uplatňují plány ochrany před škůdci.
Monitoring hospodářských zvířat, geo-oplocení
Zemědělci mohou používat bezdrátové připojení iot aplikací shromažďovat údaje o umístění a zdraví jejich hospodářských zvířat.
Pěstování ve skleníku nové generace, žádná půda a 90% snížení vlhkosti
Vertikální zemědělství je stále populárnější.
Hydroponická zařízení mohou pěstovat ovoce, zelenina a houby rychleji, levnější a čistší. Vertikální farmy mohou mít 12 růstové cykly každý rok. Protože se nachází uvnitř v opuštěných továrnách, parkovací místa, nebo sklady, tato instalace nevyžaduje půdu ani přirozené světlo. Opětovné využití recyklované vody prostřednictvím stejného hydroponického systému bez nutnosti použití hnojiv, herbicidy a pesticidy mohou výrazně snížit provozní náklady.
7. Chytré zemědělství pohání třetí zelenou revoluci
Třetí zelená revoluce odkazuje na éru chytrého zemědělství a lesnictví. V budoucnu, se zemědělskými velkými daty a cloudovými službami, pokročilá technologie snímání, přesné technologie a zařízení pro zemědělství a zemědělský obsah síťová technologie a zařízení, zemědělský robot a tak dále pět velkých klíčových technologií reprezentovaných technologickou inovací bude stále vyspělejší a široce používané v prevenci lesních požárů, ekologická ochrana, precizní výsadba, hubení škůdců meteorologické včasné varování, atd.
8. Jak velký je trh s chytrým zemědělstvím
Trh s inteligentním zemědělstvím zaznamenal v posledních několika letech výrazný růst, především díky pokroku a implementaci technologií. Očekává se, že globální trh chytrého zemědělství poroste $12.9 miliard v 2021 na $20.8 miliard v 2026.
Rostoucí celosvětová poptávka po potravinách a rostoucí zaměření na zlepšení ziskovosti a výnosů prostřednictvím implementace pokročilých technologií v zemědělství je několik hlavních faktorů, které přispívají k růstu trhu inteligentního zemědělství.
Umělá inteligence a analýza dat budou mít během prognózovaného období nejvyšší CAGR na trhu se softwarem pro přesné zemědělství
Farmáři mohou analyzovat teplotu, povětrnostní podmínky, půdních podmínkách, a spotřeba vody s AI. Použití precizního zemědělství Umělá inteligence k detekci škůdců v rostlinách a rostlinných živinách.
Očekává se, že řízení krmiva povede během prognózovaného období na trhu s precizní akvakulturou
Očekává se, že řízení krmiva povede během prognózovaného období na trhu s precizní akvakulturou. Faktory přispívající k růstu monitoringu, kontrola a dohled jsou rostoucí instalace automatizovaného monitorovacího zařízení akvakulturních farem, jako je monitorovací zařízení na bázi iot, podvodní roboti a chytré kamerové systémy, a také rostoucí zaměření farmářů v oblasti akvakultury na efektivní řízení rybolovu s cílem zajistit zvýšenou produktivitu a efektivitu zemědělství.
Středně velké farmy budou v prognózovaném období vést trh s inteligentním zemědělstvím
Ve středně velkých farmách, protože je tolik farem, využívání technologií roste nejvyšším tempem. Mezi další faktory přispívající k vyšší penetraci technologií na středních a velkých farmách patří flexibilita při integraci softwarových nástrojů do hardwarových zařízení, výrazné úspory mzdových nákladů díky použití automatizovaných nástrojů, a vyšší návratnost návratnosti investic.
Očekává se, že asijsko-pacifický region poroste během prognózovaného období na nejvyšší CAGR
Očekává se, že trh s inteligentním zemědělstvím v asijsko-pacifickém regionu během prognózovaného období poroste. Očekává se, že míra přijetí inteligentních zemědělských technologií v asijsko-pacifickém regionu rychle poroste. Rostoucí zavádění inteligentních ovladačů zavlažování je jedním z hlavních faktorů, které řídí růst trhu s inteligentním zemědělstvím.
Očekává se, že Čína získá největší podíl na trhu chytrého zemědělství v asijsko-pacifickém regionu. Očekává se, že čínský trh s inteligentním zemědělstvím poroste na nejvyšší CAGR.
Decentralizovaný zemědělský průmysl bude hlavním omezením inteligentního zemědělství
Zemědělskému průmyslu nedominuje několik velkých hráčů nebo jediný hráč. Zemědělský průmysl má velký počet malých hráčů a je velmi roztříštěný. Implementace inteligentních zemědělských technik na rozptýlené půdě ztrácí čas, peněz a zdrojů kvůli obtížnosti řízení, monitorování a shromažďování dat na rozptýlené půdě.
Správa dat bude velkou výzvou
Správa dat je pro uživatele inteligentních zemědělských nástrojů velkou výzvou. Údaje z farem využívajících chytré zemědělské nástroje jsou důležité, protože pomáhají zemědělcům při rozhodování o produkci. Různé kritické údaje související s monitorováním výnosů, setí s proměnnou rychlostí, mapování, historické střídání plodin, a monitorování výnosů jsou generovány pravidelně. Tato data musí být spravována správně.
