Rozwój rolnictwa precyzyjnego stał się możliwy, dzięki wszystkim technologiom i innowacjom, które powstały w ciągu ostatnich trzydziestu lat. Innowacje te bazują na danych gromadzonych przez specjalne narzędzia i łączonych z innymi danymi, w celu zwiększenia dokładności. Następnie są one analizowane i wykorzystywane jako narzędzia wspomagające podejmowanie decyzji w zakresie zabiegów i praktyk. Przegląd urządzeń i technologii najczęściej stosowanych w rolnictwie precyzyjnym.
Rolnictwo precyzyjne wykorzystuje urządzenia połączone: czujniki, sondy, drony itp.
Dane muszą zostać utworzone i wprowadzone do systemów rolnictwa precyzyjnego. Niektóre dane są wprowadzane ręcznie, np. obserwacje terenowe, inne są przekazywane automatycznie za pomocą określonych technologii. Czujniki są używane do tzw. wykrywania zbliżania się lub ścisłego monitorowania na polach, w oborach i ciągnikach. Dane mogą być przesyłane automatycznie, z wykorzystaniem technologii takich jak chipy RFID (identyfikacja za pomocą fal radiowych) lub na żywo za pośrednictwem Wi-Fi/Bluetooth albo technologii GSM.Dane można również gromadzić za pomocą systemów powietrznych, takich jak drony, samoloty, helikoptery i satelity, wykorzystując sieć Sentinel-2 dla rolnictwa. Wskaźniki takie jak stan zdrowia roślin, poziom chlorofilu i stres wodny można wykrywać za pomocą czujników zamontowanych na maszynach rolniczych.
Geolokalizacja danych za pomocą satelity dla rolnictwa
Łączenie danych jest jednym z kluczy do precyzyjnego rolnictwa. Dane zebrane z pól i upraw są często łączone z systemem geolokalizacji. Wykorzystywane technologie opierają się na GNSS (Globalnym Systemie Nawigacji Satelitarnej), czyli połączonych ze sobą satelitach. W Stanach Zjednoczonych używa się systemu GPS (Global Positioning System), a w Europie – Galileo. Inne kraje mają swoje własne systemy: Beidou dla Chin i Glonass dla Rosji. W celu zapewnienia precyzji geolokalizacji sygnały są korygowane przez odbiorniki zamontowane na ziemi. Stacje referencyjne obliczają poprawki pozycjonowania przed przesłaniem ich do pojazdu za pośrednictwem sieci satelitów geostacjonarnych (np. sieci SBAS). To jest GPS – różnicowy globalny system pozycjonowania: EGNOS jest przykładowym systemem dla Europy, a WAAS dla Ameryki Północnej. Dokładność zwiększa się z kilku metrów do około 30 cm, a usługa jest bezpłatna. Aby uzyskać jeszcze większą precyzję, można zbliżyć się do 10 cm, wykupując subskrypcję. W przypadku konieczności zapewnienia dokładnego pozycjonowania, a zwłaszcza powtarzalności w czasie, konieczne jest zastosowanie technologii RTK (kinematyka w czasie rzeczywistym), w której sygnał jest przesyłany za pomocą fal radiowych lub sygnałów UMTS (Uniwersalny System Telekomunikacji Ruchomej – GSM).
Łączenie i analizowanie danych w celu wsparcia procesu podejmowania decyzji w gospodarstwie rolnym
Po zebraniu lub wprowadzeniu danych są one zapisywane i łączone z innymi zebranymi lub wprowadzonymi danymi albo z referencyjną bazą danych. Ze względu na ilość danych, które należy przetworzyć, do przechowywania, gromadzenia i rozpowszechniania danych wykorzystywana jest często chmura. Po zgromadzeniu danych należy je przeanalizować. Obecnie, zadanie to często realizowane jest przez systemy sztucznej inteligencji, takie jak Deep Learning, które zapewniają nowe możliwości analityczne i prognostyczne oraz narzędzia informatyczne takie jak FMIS (systemy zarządzania gospodarstwem rolnym). Platformy te ułatwiają rejestrowanie działań w zakresie zarządzania gospodarstwem i coraz częściej ewoluują w kierunku narzędzi wspomagających podejmowanie decyzji. W sektorze upraw często zawierają one funkcję GIS (system informacji geograficznej). Aplikacje mogą być desktopowe, internetowe lub mobilne. Często stosuje się przetwarzanie w chmurze.
Rolnictwo precyzyjne w terenie: ciągniki i maszyny podłączone
Aby stosować rolnictwo precyzyjne na polu, wskazane jest zamontowanie systemu nawigacyjnego. Maszyny rolnicze są wyposażone w anteny odbiorcze, które są połączone z układem kierowniczym. Zmienne dawkowanie na różnych polach jest kontrolowane za pośrednictwem terminala w kabinie ciągnika. Kierowanie może być wspomagane, półautomatyczne lub całkowicie autonomiczne. Aby połączyć operacje między maszynami, terminalami i oprogramowaniem do zarządzania, producenci i dostawcy rozwiązań stosują standard i język ISOBUS.
Źródła:
https://themes.agripedia.ch/fr/systemes-de-gestion-et-dinformation-agricoles-fmis-dans-la-protection-des-cultures/
https://wikifarmer.com/fr/quelles-sont-les-principales-technologies-et-applications-de-lagriculture-de-precision/
https://fr.wikipedia.org/wiki/Radio-identification
https://www.cairn.info/revue-responsabilite-et-environnement-2017-3-page-87.htm