Земеделието е почти толкова старо, колкото и човечеството. Заедно с лова, риболова и събирачеството, земеделието и земеделието са широко практикувани от първични времена и са били основните елементи на икономиката във всички древни цивилизации. Природата на хората е все още същата и тъй като инедията не се препоръчва на мнозинството от хората, земеделието не губи своето значение, продължавайки да осигурява храна на постоянно нарастващото човечество.
Съвременното земеделие, като вековна дейност, претърпява бързи и дълбоки промени, причинени от множество обществени фактори и технологични тенденции. Разширяването на населението на Земята обуславя рязкото увеличение на търсенето на храни, което от своя страна води до повишаване на цените на селскостопанските продукти, преосмисляне на търговските политики, промяна на веригите за доставки и преструктуриране на традиционните маршрути за доставка на храни.
Въпреки общия растеж на световното население, броят на селскостопанските работници непрекъснато намалява, което предполага по-остър недостиг на работна ръка в индустрията през следващите десетилетия. Освен това, всеобхватната склонност към биологични и устойчиво произведени храни, която е особено осезаема в западните страни, води до по-голямо внимание, обръщано на отглеждането и прибирането на реколтата, като по този начин добавя нови аспекти към определението за съвременното земеделие.
В крайна сметка, съвременното земеделие се оказва пред дилема. Земеделските производители се стремят да произвеждат по-висококачествени култури в по-големи количества, но броят на наличните работници, необходими за това, постоянно намалява с малка вероятност скоро да се случи друго. С намаляващия приток на работници в селското стопанство, единствената алтернатива е използването на по-ефективни инструменти.
Механизация на селското стопанство и автоматизирано земеделие
В днешния свят автоматизацията царува. Тя се използва в множество сфери – от офис мебели и механизация на домашна среда до медицината и различни индустрии. Селското стопанство не е изключение, където съвременните земеделски инструменти и селскостопанската автоматизация могат да помогнат за рационализиране на цикъла на производство на култури, правейки го по-ефективен и по-малко трудоемък.
Този вектор към автоматизация на земеделието стана особено очевиден през новото хилядолетие с насочването на повече средства към селскостопански стартиращи компании и автоматизирани фермерски системи. TechCrunch оцени капиталовите инвестиции в такива компании на изумителната цифра от 1,5 милиарда долара през 2017 г., което е седем и половина пъти повече от десет години по-рано. Броят на стартиращите компании също показва значителен ръст, като 160 компании за автоматизация на селското стопанство се борят за финансиране в сравнение с 31 инча през 2007 г.
Списъкът със съвременни земеделски техники обхваща всички аспекти на производството на култури. Някои компании въвеждат софтуер, позволяващ ефективно управление на семената и торовете, както и контрол на почвата и напояването, чак до прогнозиране на добива. Други стартиращи компании предлагат дронове, които се използват не само за целите на наблюдение, но могат да прилагат третиране на културите отгоре, като торове, пестициди, хербициди и други подобни. Други пък проектират и използват автоматизирано селскостопанско оборудване с... гама от приложения – от зърнотранспортьори, комбайни и автоматизирани трактори до роботи за бране на плодове.
Въпреки това, привличайки подобни перспективи, може да изглежда, че фермерите осъзнават, че автоматизираното земеделие започва не с модерно земеделско оборудване, а с подходящо разузнаване и разузнаване, т.е. събиране на данни.
Интернет на нещата: Оставете машините да работят вместо вас
Точната информация за състоянието на вашата ферма се предоставя от сензори. Например, дистанционни сензори, произведени от CropX, се поставят по цялото поле, за да уведомяват фермерите за неадекватно състояние на почвата, като например липса на влага в нея. Автоматизацията в земеделието обаче прави незабавната обратна връзка от фермера излишна, тъй като автоматизираните земеделски системи включват други устройства, свързани със сензорите и измервателните уреди, които реагират на получените данни, следвайки предварително зададени стъпки и процедури. Така напоителната система се включва и подава вода, когато и където е най-необходима.
Такава съвременна земеделска технология се нарича Интернет на нещата (IoT) и не изисква присъствието на човек за контрол на различни селскостопански процеси. Вместо това, сензори, измервателни уреди и машини функционират самостоятелно, свързани помежду си чрез клетъчна мрежа, мобилен интернет, Bluetooth или друг вид безжична връзка. Приложението на IoT в автоматизирана ферма осигурява оптимизация на доставката на ресурси и максимална ефективност на прецизното земеделие, като и двете водят до по-големи добиви от по-висококачествени култури.
Очаква се автоматизираната земеделска техника, свързана чрез интернет, да прояви... 20% ръст през следващите няколко години, което се обяснява с потенциала му да бъде използван на всеки етап от веригата за създаване на стойност в селското стопанство.
Приложения на интернет на нещата в селското стопанство
Управлението на ферма е сложна дейност, включваща десетки операции, чието изпълнение е обусловено от множество фактори. Тези фактори влияят върху решенията на фермерите относно избора и прилагането на семена, торове, пестициди и съдържат информация за метеорологичните условия, очакваните валежи, температурата на въздуха и почвата и др. Тези данни се предоставят от сензори, които задействат определени софтуерни алгоритми, оптимизиращи съответните селскостопански процеси в автоматизираните ферми.
Друга потенциална област за приложение на селскостопанския IoT е свързана с проследяването и управлението на ресурси. Чрез използването на съответния софтуер, фермерите ще могат да регистрират всички полеви приложения с последващо проследяване на тези ресурси до места за съхранение и елеватори. В резултат на подобна оптимизация, производителите на храни и напитки могат да се отличат в създаването на маркетингова стойност за своя бизнес.
Съвременните земеделски технологии се възползват значително от използването на интернет на нещата (IoT) за безопасност при съхранение. Например, оборудването на силози и елеватори със сензори на OPI Systems позволява да се следят условията на вътрешната среда и да се предупреждават хората за прекомерна топлина или влага, които могат да бъдат вредни за съхраняваното зърно, или да се изпращат сигнали, ако е предстоящ пожар.
Автоматизацията в земеделието не се ограничава само до въвеждането на най-съвременни технологии. Тя обхваща модернизирането на конвенционалните и въвеждането на съвременни селскостопански инструменти и машини.
Модерна селскостопанска техника
Автоматичната ферма се свежда до участието на възможно най-малко човешки елемент, което предполага използването на самоуправляващи се машини и роботи. Това, което възпрепятства мащабното въвеждане на такава автономна съвременна земеделска техника, е високата ѝ цена и ограничената търговска наличност. Съвременната тенденция за механизация обаче подтиква много производители да разработват рентабилни и надеждни машини за автоматизация на фермите.
Какво представлява съвременната автоматизирана селскостопанска техника, както повечето от нас си я представят? Вероятно това е менталната картина на трактор, комбайн или моторизиран шнек, който върши цялата работа сам, без никакво човешко участие или дори намеса. Споделяйки тази визия, много компании се опитват да я приложат, разработвайки своите нови модели с нарастващото използване на автономни функции. Например, съвременните трактори на John Deere имат напълно автоматизирани функции за поддържане на линията и регулиране на дълбочината.
Други големи производители на трактори се движат по подобни пътища, стремейки се да проектират дистанционно управляеми и предварително програмирани машини, които биха позволили на техните потребители да намалят разходите за труд и вложения. Някои от техните проекти вече са реализирани. DOT Technology Corp произведе дизелова сеялка, която може да засее цяло поле без човешка намеса, следвайки предварително определени маршрути. Rowbot разработи модерна селскостопанска машина, която може да разпръсква азот между редовете и да сее покривни култури, преди узрялата царевица да бъде прибрана в края на сезона. За да увенчае всички тези разнородни начинания за автоматизация на селското стопанство, проектът Hands-Free Hectare стартира в Обединеното кралство, където напълно автономни земеделски машини засяха, обработиха и прибраха хектар ечемик, без човек да стъпи на полето.
След като превърнаха автоматизираната ферма за пшеница в реалност в най-близкото бъдеще, производителите поставят смели планове и в други селскостопански сфери, включително тези, които традиционно се смятат за трудни за автоматизиране. Една такава област е градинарството, където събирането на плодове и зеленчуци е деликатна процедура, тъй като тя трябва да предотврати както нараняване на крехките култури, така и увреждане на растенията. Първите опити в тази област са направени от Abundant Robotics и Energid, които са създали роботи съответно за бране на ябълки и портокали. Те са само пилотни образци, които тепърва ще бъдат разработени в жизнеспособни модели, подходящи за употреба в реални условия на овощната градина.
Повишено земеделие
Съвременната машина в селското стопанство не е просто земеделска машина като трактор или зърнен шнек. Някои от тях наблюдават посевите от високо, предоставяйки информация за тяхното състояние, както и идентифицират проблемни зони, пръскат с химикали или дори издухват вода от черешови дървета, готови за беритба, за да предотвратят пръскането на плодовете след обилни валежи. Използването на дронове е особено полезно при тесни условия на разстояние между редовете, които могат да бъдат влошени от разположението на посевите на хълм. Такива условия са наблюдавани в лозята на Напа, което прави прилагането на фунгициди особено изтощителна дейност. Така че вместо земеделските работници, задължени да носят тежки пръскачки на гърба си, задачата беше поверена на дистанционно управляван хеликоптер от Yamaha Precision Agriculture, което значително опростява процедурата, спестявайки на хората буквално изтощителна работа.
Заключение
С въвеждането на автоматизацията, селското стопанство става все по-лесно за ползване, като фермерите прекарват по-малко време на полето и повече време пред компютрите, анализирайки данни и диагностицирайки проблеми. Досега напълно автоматизираните ферми са все още желана мечта, но бързото развитие и усъвършенстване на селскостопанските машини проправят път за появата на автоматичното земеделие като основна тенденция в съвременната икономика.