Ertragsstarke Präzisionslandwirtschaft mit IoT und Drohnen ermöglicht

Laut einem kürzlich erschienenen UN-Bericht wird die Weltbevölkerung im Jahr 2050 9,7 Milliarden erreichen. Daher ist eine Steigerung der weltweiten Nahrungsmittelproduktion um fast 70 % unerlässlich, um den Konsumbedarf dieser wachsenden Bevölkerung zu decken. Die IoT-Technologien zielen darauf ab, durch eine durch Konnektivität angetriebene Transformation eine Revolution im Agrarsektor herbeizuführen. Anwendung von maschinellem Lernen zur Analyse von IoT-Daten, um Erkenntnisse zu gewinnen, die sonst in den riesigen Mengen unstrukturierter Daten verloren gehen. Sie ebnen den Weg für schnelle, automatisierte Reaktionen und überlegene Entscheidungsfindung, während sie gleichzeitig Analysten dabei helfen, zukünftige Trends zu prognostizieren, Anomalien zu erkennen und die Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz zu erweitern. Diese Anwendungen werden in großem Umfang in der Präzisionslandwirtschaft für ein verbessertes Pflanzenmanagement eingesetzt, was zu einer höheren Effizienz und Produktivität führt.

Erzielung höherer Erträge mit IoT-Farming

Nachfolgend sind einige Vorteile der Integration von IoT in die Landwirtschaft aufgeführt.

• Pflanzenüberwachung von überall: Es ist eine Herausforderung, landwirtschaftliche Betriebe, die über ein großes Gebiet verteilt sind, manuell zu überwachen. Smartphones mit Hochgeschwindigkeits-Internetverbindung ermöglichen es Außendienstmitarbeitern jedoch, wichtige Informationen auf Bodenhöhe zu erfassen. Sie können sofort mit Agronomen und höheren Managementebenen kommunizieren, um sofort Korrekturmaßnahmen zu ergreifen. Andererseits ermöglicht Cloud Computing eine erweiterte Datenanalyse und Datenmodellierung, um zu Schlussfolgerungen und Empfehlungen für eine intelligentere Entscheidungsfindung zu gelangen. Folglich können Erzeuger alle Aspekte des landwirtschaftlichen Betriebs in Echtzeit von jedem Winkel der Welt aus überwachen, ohne den Komfort ihres Zuhauses verlassen zu müssen. Infolgedessen liefern Techniken der Präzisionslandwirtschaft eine genaue und detaillierte Analyse der verschiedenen Phasen der Pflanzenproduktion. Darüber hinaus helfen sie, Ernteerträge Wochen im Voraus vorherzusagen, was die Planung von Aktivitäten nach der Ernte weiter verbessert.

• Prädiktive Analyse: IoT-Geräte ermöglichen es Züchtern, Umweltparameter, Bodenparameter und Pflanzenparameter aus der Ferne zu überwachen. Durch verschiedene Anwendungen wie Pflanzen- und Bodensensoren, landwirtschaftliche Kartierungssysteme und Luftdrohnen können Landwirte Stress in Pflanzen erkennen, einschließlich Schädlinge und Krankheiten, Unkraut, Bodensalzgehalt, Nährstoffmangel und Überschuss an Spurenelementen, die zusammen den Ernteertrag beeinflussen. Die Sensoren liefern auch wichtige Informationen über Wetter und Wasserstress. Mit diesen zeitnahen Erkenntnissen können Landwirte proaktiv umfangreiche Ernteverluste verhindern und optimale Erträge sicherstellen.

• Ressourcenschonung: Landressourcen sind im vorliegenden Szenario knapp geworden, und die Bodenqualität hat sich in mehreren Gebieten verschlechtert. Außerdem tragen unvorhersehbare Wetterbedingungen zu den bestehenden Problemen im Agrarsektor bei. IoT-Anwendungen in der Landwirtschaft helfen, diese Probleme zu überwinden, indem sie es den Landwirten ermöglichen, fundierte Entscheidungen für eine nachhaltige Landwirtschaft zu treffen und die verfügbaren natürlichen Ressourcen zu schonen.

• Kostengünstige Produktion: Durch die Identifizierung der Pflanzengesundheit und der Bodenanforderungen trägt die IoT-Landwirtschaft dazu bei, die übermäßige und oft unnötige Anwendung von chemischen Düngemitteln und Pestiziden zu begrenzen, die zur Bodenverschlechterung führen. IoT-Technologien verhindern auch andere Formen der Verschwendung und helfen bei der optimalen Nutzung von Land-, Wasser- und Energieressourcen. Die strategische Positionierung von Sensoren im gesamten Betrieb liefert Daten, die den Landwirten helfen, den Pflanzen die geeigneten Ressourcen zuzuweisen. Die Präzisionslandwirtschaft umfasst die Automatisierung in den Phasen der Pflanzenproduktion, wodurch manuelle Eingriffe reduziert und die Betriebskosten gesenkt werden.

• Gesteigerte Produktivität :IoT-Geräte erleichtern die Automatisierung mehrerer Prozesse im gesamten Produktionszyklus, wie z. B. Bewässerung, Düngung oder Schädlingsbekämpfung. Sie ermöglichen auch die landwirtschaftliche Automatisierung, indem sie eine Vielzahl landwirtschaftlicher Maschinen und Geräte mit Sensoren und Telematiklösungen ausstatten. Hersteller können somit eine Maschinenflotte effektiv verwalten, ihre Nutzung verfolgen und Echtzeitdaten über den Gerätestatus und die landwirtschaftlichen Aktivitäten sammeln. Der Einsatz von Robotik, autonomen Fahrzeugen und automatisierter Hardware trägt weiter dazu bei, höhere Standards für die Qualität und Quantität der Ernte aufrechtzuerhalten und gleichzeitig eine bessere Kontrolle über den Produktionsprozess zu erreichen.

• Erweiterung des landwirtschaftlichen Prozesses: IoT-basierte landwirtschaftliche Systeme mit geschlossenem Kreislauf, darunter Gewächshäuser, erdloser Anbau und damit verbundene Systeme, ermöglichen die Entwicklung von Nahrungspflanzen überall und ebnen den Weg für die städtische Landwirtschaft in Supermärkten, Wohnungsdächern und Hinterhöfen Ihres eigenen Hauses. Dieser Prozess wird die Ernährungssicherheit für die wachsende Weltbevölkerung gewährleisten und den Menschen Zugang zu frischen, gesunden Lebensmitteln verschaffen.

• Schnelle Reaktion auf Produktionsrisiken: Der Agrarsektor ist stark abhängig von verschiedenen Umweltfaktoren wie unter anderem Niederschlag, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. IoT-Farming-Techniken nutzen die Echtzeitüberwachung von Feldfrüchten, die Farmbesitzern helfen, schnell auf Änderungen der Umweltbedingungen zu reagieren.

Einsatz von Drohnen in der Landwirtschaft

Die Agrarindustrie integriert Drohnen für die effektive Verwaltung von Präzisionslandwirtschaftsbetrieben. Diese Technologie zielt darauf ab, die Arbeitsweise des Agrarsektors durch Datenanalyse zu revolutionieren. Jüngsten Berichten zufolge wird der Drohnenmarkt für landwirtschaftliche Betriebe bis 2024 4,8 Milliarden US-Dollar erreichen.

Drohnen oder Unmanned Aerial Vehicles (UAV) funktionieren normalerweise auf zwei Arten:Menschen steuern sie über drahtlose Fernbedienungen, oder diese Geräte bestimmen ihre Route durch verschiedene Sensoren. Darüber hinaus führen sie zahlreiche Aufzeichnungsgeräte, Sensoren und Navigationssysteme mit sich, um Daten und Bilder über den Zustand der Pflanzen zu erfassen.

Drohnendaten liefern sofortige, umsetzbare Erkenntnisse zu Pflanzengesundheitsindizes, Chlorophyllmessung, Ertragsvorhersage, Stickstoffgehalt in Weizen, Pflanzenzählung, Kartierung der Überdachung, Pflanzenhöhenmessung, Scouting-Berichte, Kartierung von Feldwasserteichen, Entwässerungskartierung, Unkrautdruckkartierung, Halden Messen usw.

Wie tragen landwirtschaftliche Drohnen zur Vereinfachung des Pflanzenmanagements bei?

1. Tracking-Feldbedingungen: Drohnen werden für die Feldkartierung verwendet, um Informationen über die Unregelmäßigkeiten und die Höhe des Feldes zu liefern. Diese Informationen sind unerlässlich, um Kenntnisse über Entwässerungsmuster und Trockenstellen, falls vorhanden, zu gewinnen, um die Bewässerung von Pflanzen zu optimieren. Spezialisierte Drohnen ermöglichen auch die Überwachung des Stickstoffgehalts im Boden, um die erforderlichen Mengen an Düngemitteln zu bestimmen und so die Bodengesundheit zu erhalten.
2. Überwachung der Pflanzengesundheit: Drohnen verwenden installierte Kameras, um den Pflanzenzustand zu verfolgen. Da sie nahe am Boden fliegen, behindern Wolken und schlechte Lichtverhältnisse ihre Arbeit nicht. Drohnen verwenden den Normalized Difference Vegetation Index, der farbcodierte Informationen verwendet, um die Pflanzengesundheit zu bestimmen. Dadurch erhalten die Landwirte sofortige Informationen über Krankheiten oder Schädlinge, die sich sofort an das Maschinen- und Gerätemanagement wenden.
3. Spritzen auf Feldfrüchte: Drohnen-Sprüher beseitigen die Notwendigkeit manueller Eingriffe, die zum Versprühen von Chemikalien auf Feldfrüchte erforderlich sind, und reduzieren somit die längere Exposition gegenüber giftigen Chemikalien. Außerdem können sie Gebiete mit Höhenlagen oder Orte erreichen, an denen es für Menschen schwierig ist zu arbeiten. Diese Geräte erhöhen auch die Effizienz, indem sie auf bestimmte Bereiche sprühen, wodurch Verschwendung und Chemikalienkosten reduziert werden.
4. Saatgut pflanzen: Drohnen-Sämaschinen können auch Samen an abgelegenen Orten pflanzen, die für Menschen schwer oder unsicher zu erreichen sind. Folglich tragen diese Sämaschinen dazu bei, die Ausrüstungs- und Personalkosten zu senken und sichere Arbeitsbedingungen für die Erzeuger zu gewährleisten.
5. Gewährleistung der Sicherheit von Feldfrüchten und Vieh: Drohnen werden zum Schutz von Pflanzen eingesetzt, insbesondere von hochwertigen wie Cannabis, anstatt viele Sicherheitskräfte einzubeziehen. Darüber hinaus können Landwirte diese handlichen Geräte verwenden, um Nutztiere zu orten, die möglicherweise weit weg gewandert sind.
6. Bewässerung: Der Klimawandel hat in vielen Gebieten zu einer Zunahme von Dürrebedingungen geführt. Daher ist es notwendig, die Effizienz der Bewässerung in diesen Teilen zu erhöhen. Drohnen verwenden Mikrowellen-Sensortechnologie, um genaue Informationen über die Bodengesundheit und ihren aktuellen Feuchtigkeitsgehalt zu sammeln. Sie können dann die benötigte Wassermenge entsprechend verteilen und so natürliche Ressourcen schonen.

Abgesehen von Drohnen ist IoT Teil mehrerer anderer Anwendungen, die zu hohen Erträgen führen und das Farmmanagement vereinfachen. Im Folgenden sind einige solcher Anwendungen aufgeführt:

• Präzisionslandwirtschaft
• Überwachung von Nutztieren
• Intelligente Gewächshäuser
• Überwachung der Wetterbedingungen
• Pflanzenüberwachung und -management

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