Що таке IoT-платформа або Інтернет речей для аграрія

Агресивне нарощування земельного банку й прагнення витиснути з землі усе до останньої краплі обертається деградацією ґрунтів, зниженням їх продуктивності, відтак, накопиченням боргів для землекористувача. І все це – на тлі незворотних кліматичних змін. Тож агробізнес перетворюється на гонку озброєнь новими технологіями, штучним інтелектом, Інтернетом речей, новими знаннями і пошуком нових підходів задля підвищення ефективності.

Покоління технологічних рішень в агро-ІТ змінюються надзвичайно швидко: зовсім недавно для диференційного внесення брали тести ґрунту, відправляли їх у лабораторію, згодом створювали карти диференційного внесення для польової техніки, все це записували на флешку тощо. Уже торік проби ґрунту можна було відбирати й аналізувати просто в полі портативним пристроєм. Нині взагалі така потреба відпала. Найшвидше й найпростіше рішення: датчики, що аналізують стан ґрунту та його потребу в елементах. Установлені на штанзі сільгосптехніки (з кроком 6 метрів), ці датчики дають команду на контролер щодо внесення певної кількості конкретного елемента.

Хочете знати, як глибоко тракторист зорав ниву? Раніше це значення вираховували математичним шляхом через швидкість руху, оберти двигуна тощо. Нині достатньо поставити ультразвуковий датчик і мати повний контроль якості грунтообробітку.

Агротехнології семимильними кроками йдуть до тотального домінування штучного інтелекту в ухваленні рішень. Усе тому, що зростає кількість джерел даних – від різноманітних датчиків, погодних станцій, дронів, супутникових знімків, а також даних стосовно хімічного аналізу ґрунтів, вологості зерна й маси кожної партії. Крім того – бухгалтерська звітність, світові ціни на культуру, графіки подачі вагонів-зерновозів на залізниці й маса інших найрізноманітніших даних, які треба обробити. Кінцева мета цього складного аналітичного процесу – отримати максимальний прибуток на гектар.

Одним із етапів на цьому шляху в АПК є запровадження діджитал-проектів із застосуванням «Інтернету Речей» чи IoT (Internet of Things): обмін даними датчиків, установлених на комбайнах, тракторах, вагах, вологомірах.

Частково чи повністю, агросектор таки почав запроваджувати новітні технології.

Поговоримо про найцікавіше.

Абревіатура IoT прийшла до нас із англійської мови й дослівно означає Internet of Things чи Інтернет Речей ( датчики, контролери тощо), які обмінюються даними між собою без втручання людини. На основі цих даних програмне забезпечення формує зрозумілі звіти для аграрія.

1. Електронні мапи полів
2. Датчики на техніці: GPS-трекери, лічильники насіння і добрив, датчики заповнення бункера комбайна
3. Датчики рівня пального і проточні витратоміри
4. Ультразвукові сканери (глибина оранки поля, наповнення кузова зерновоза, аналіз мікроелементів в ґрунті тощо).
5. Електронні вагові контролери на елеваторі, вологоміри на елеваторі
6. Електронні АЗС
7. RFID-картки і зчитувачі: автоматична ідентифікація водія і МС
8. BLE – мітки причіпного обладнання
9. Система «свій»-«чужий» для комбайна+зерновоза
10. Погодні станції
11. Дрони\супутники

Датчики й контролери, що встановлені на сільгосптехніці (лічильники насіння, контролери на обприскувачах, витратоміри й датчики рівня пального, датчики наповнення бункера комбайна, сканер наповнення зерновоза, сканер глибини оранки ) + датчики на вагових і елеваторах (вологоміри, сканери якості зерна і контролери маси) обмінюються даними й візуалізують інформацію на екрані Вашого комп'ютера у вигляді зрозумілих звітів.

Увесь збір даних відбувається без втручання людини, що мінімізує можливості нецільового використання товарно-матеріальних цінностей і розкрадань на агропідприємстві.

Дані від IoT- платформи легко інтегруються з 1С, ERP, CRM-системами, з Microsoft Power BI, завдяки чому менеджмент і власник бачать повну й чітку картину діяльності агропідприємства: від списання ТМЦ і розрахунків собівартості сушки зерна на елеваторі, виходячи з фактичної вологості, зафіксованої датчиком, до нарахування заробітної плати за фактично оброблені гектари.

Програмне забезпечення збирає зображення й дані полів із супутників, літаків, дронів, а потім аналізує її за допомогою штучного інтелекту й надає інформацію про стан полів і культур для агрономів і фермерів.

Контроль за збором врожаю особливо важливий, якщо аграрій користується послугами найманих комбайнів, зерновозів та послугами сторонніх елеваторів.

По-перше, на кожен бункер комбайна потрібно встановити порогові датчики наповнення бункера комбайна, зазвичай їх кількість становить від 4 до 10 одиниць. Обов’язково потрібно ставити «нульовий» датчик на підлогу, щоб контролювати можливі просипання збіжжя знизу.

По-друге, потрібно чітко розуміти, що зі «свого» комбайна збіжжя не буде відвантажено в «чужий» зерновоз. Тому треба встановлювати систему «свій-чужий» у вигляді електронних міток на комбайни+зерновози.

Коли програмне забезпечення побачить «свого», то тільки тоді почнеться відвантаження з комбайна в «свій» зерновоз.

Також програмне забезпечення відстежує, щоб збіглися gps-координати комбайна+зерновоза. Це потрібно для того, щоб «своя» електронна мітка не спрацювала, якщо хтось привезе із собою цю мітку в кишені й захоче відкрити нею «чужий» зерновоз.

По-третє, аграрію треба контролювати маршрут зерновоза від поля до вагової або елеватора. Це робить програмне забезпечення і в разі порушень автоматично інформує власника врожаю про негаразди, а саме: відхилення від маршруту, підозрілі зупинки тощо.

І четверте, найголовніше: зважування врожаю та контроль за вологістю зерна. Це вирішується шляхом встановлення на елеваторах та вагових, послугами якого користується агропідприємство, незалежного вагового контролера на комп’ютер ваговика, а також встановлення власного вологоміра, що приєднаний до програмного забезпечення.

Таким чином, аграрій контролює збір та зважування власного врожаю та відстежує он-лайн: поле, найменування культури, дату, час, зібрані гектари, яким комбайном, обсяг вивантаженого збіжжя із бункера комбайна в конкретний зерновоз, маршрут зерновоза до вагової, процедура зважування та відбору проби на вологість з передаванням пулу даних у програмне забезпечення.

• Автоматичний розрахунок оброблюваної площі поля в розрізі технологічних операцій та для нарахування зарплати.
• Автоматична ідентифікація водія.
• Автоматизований контроль видачі пального з ідентифікацією водія й транспортного засобу, зливи ПММ.
• Маршрути, автоматичні повідомлення про порушення, фото- і відео-фіксація.
• Облік ТМЦ: насіння, добрив і ЗЗР. Загальні витрати по підприємству на поле і на гектар.
• Загальні витрати пального по господарству в розрізі типів польових робіт;
• Контроль і облік видачі пального з АЗС, контроль присутності МС під час заправки.
• Заправки/зливи пального, витрата пального на 1 гектар обробленої площі, контроль рівня пального в баку.
• Ідентифікація ТЗ під час вивантаження з комбайна (BLE і RFID- мітки), контроль присутності ТЗ під час вивантаження, контроль роботи шнека, намолот у розрізі комбайнів;
• Урожайність, валовий збір, карта врожайності поля;
• Супутникові знімки полів, прогнозування врожайності, моніторинг полів дронами.
• Аналітика розвитку культур, індекси стану рослин: EVI2, GRVI, VARI, NDVI, NDRE, ENDVI.
• Дані від локальної метеостанції, температура й вологість ґрунту, кількість опадів за період, контроль погодних умов при роботі обприскувачів;
• Незалежний облік маси на елеваторі, ідентифікація ТЗ на ваговій, вологість і маса зерна, що перевозиться з поля, автоматичне визначення поля й культури.

Усі дані, отримані від Iot-платформи, обробляються програмним забезпеченням і формуються в різноманітні звіти на екрані комп’ютера.

Також можлива інтеграція з системами обліку (1С, Microsoft Power BI тощо).

Сучасні інструменти ведення операційної діяльності підвищать ефективність робочих процесів завдяки синхронізації.

Таким чином інтеграція дозволить побачити динаміку витрат підприємства та собівартість кожного гектара.

Коли мова йде про інновації та усілякі новинки, то найчастіше аграрії думають, що це можуть дозволити собі великі підприємства або агрохолдинги, що мають у своєму штаті високооплачуваних спеціалістів з інновацій, моніторингу та мають необмежені ресурси.

Але насправді це не зовсім так, оскільки найчастіше саме найманий менеджмент великих підприємств чинить найбільший спротив упровадженню автоматизації та електронного контролю.

По-перше, брак часу на вивчення усіляких інновацій, порівняння функціоналу програмних забезпечень. А без чіткого розуміння зробити вдалий вибір неможливо.

По-друге, це невпевненість, а чи потрібно воно взагалі. Хоча увесь світ переходить «в цифру».

По-третє, покоління інновацій змінюються дуже швидко. Хто це нове буде втілювати в господарстві?

І цей перелік питань нескінченний.

У результаті фермер якщо й використовує якесь цифрове рішення, то найчастіше воно не комплексне, або це набір не пов’язаних і не інтегрованих між собою рішень.

Необхідно допомогти аграріям комплексно впроваджувати кращі світові інноваційні розробки й запропонувати цілісну інтегровану систему й комплекс послуг з упровадження й супроводу на будь-якому агропідприємстві, незалежно від розмірів земельного банку.

Навіть невеликі фермерські господарства, що винаймають, наприклад, комбайни та зерновози, можуть об’єднатися із сусідніми господарствами та підключитися до програмного забезпечення, щоб контролювати збір врожаю он-лайн.

При цьому кожен фермер отримає персональний пароль доступу й буде бачити в програмному забезпеченні лише свої володіння.

Витрати на програмне забезпечення та професійний моніторинг коштують декілька доларів на гектар у рік, що не йде в порівняння в середньостатистичними втратами від розкрадання врожаю, пального, насіння та інших цінностей.

Ірина Кравець, керуюча партнерка компанії CleverAgri, член експертного комітету з розвитку сфери штучного інтелекту Міністерства Цифрової трансформації України