Що таке AgTech? Майбутнє сільського господарства

Сільське господарство готове до зриву через хвилю нових технологій, які разом називають AgTech. Від дронів і датчиків до роботів і штучний інтелект, ці вдосконалені інструменти мають величезний потенціал для задоволення зростаючих потреб у їжі та тиску на навколишнє середовище. У цьому вичерпному посібнику розглядається низка інновацій AgTech, які трансформують сучасне сільське господарство.

Ми розглянемо ключові категорії, такі як програмне забезпечення, обладнання, роботи та моделі аналізу даних, що визначають майбутнє сільського господарства. Для фермерів, які зважують, чи варто їх впроваджувати, ми проаналізуємо переваги та проблеми впровадження AgTech. Одне здається безсумнівним - кероване даними, точне та автоматизоване сільське господарство зробить революцію в продуктивності та сталості в найближчі роки.

Що таке AgTech
Програмні рішення
Штучний інтелект
Апаратні технології, такі як дрони та датчики
Робототехніка
Як запровадити agtech у своїй фермі
Виклики сільського господарства, які вирішують AgTech
Основні висновки щодо майбутнього сільськогосподарських технологій

Що таке AgTech?

AgTech загалом означає будь-яку технологію, яка використовується для покращення сільськогосподарської практики та продуктивності.
Ландшафт AgTech, що швидко розвивається, включає:

Програмні платформи для оптимізації рішень та операцій.
Апаратні інструменти, такі як автономні дрони та роботизована сільськогосподарська техніка.
Передові датчики, які вимірюють хімічний склад ґрунту, зрілість культур, рівень вологості тощо.
GPS, картографія та системи технічного зору для відстеження полів і худоби.
Штучний інтелект, машинне навчання та моделі предиктивної аналітики.
Інтернет речей та інші нові технології все ще досягають фермерських господарств.

Ця технологічна трансформація має на меті стійке підвищення врожайності та ефективності в умовах зростання населення планети. AgTech уможливлює автоматизацію рутинних завдань, а також управління на основі даних, яке раніше було неможливим.

Впровадження продовжує прискорюватися, оскільки AgTech доводить свою рентабельність. Нещодавні опитування показують, що приблизно 701 ТП3Т фермерських господарств зараз використовують певний рівень технологій, таких як GPS-картографування або датчики врожаю. Витрати на AgTech сягнули 1 трлн 4 трлн 7 млрд у 2019 році, а за прогнозами, до 2025 року вони можуть сягнути 1 трлн 4 трлн 30 млрд. Далі ми розглянемо деякі відомі існуючі програмні продукти AgTech, які використовуються на фермах.

Поточні категорії програмного забезпечення для сільського господарства

Спеціалізоване програмне забезпечення тепер допомагає фермам у плануванні, координації, відстеженні врожайності, моніторингу посівів, управлінні запасами, навчанні персоналу та багато іншого. Огляд програмного забезпечення для сільського господарства.

Ось деякі з найвпливовіших категорій програмного забезпечення для сільського господарства:

Програмне забезпечення для управління фермою

Програмне забезпечення для управління фермерським господарством допомагає фермерам контролювати, аналізувати та оптимізувати всю свою діяльність. Ці платформи збирають такі дані, як телеметрія обладнання, врожайність, заробітна плата, бухгалтерський облік, графіки, ліцензії, документація про дотримання вимог та інше в одній централізованій системі. Ці консолідовані дані допомагають приймати кращі рішення щодо посадки, витрат, зберігання, продажу та управління персоналом.

Такі популярні рішення, як FarmLogs, Croptracker і Agrivi, пропонують надійні безкоштовні плани, а такі компанії, як FarmFlo, AgriWebb і Granular, пропонують програмне забезпечення преміум-класу з додатковими функціями. Більшість з них інтегруються з мобільними додатками для доступу на ходу. Ціни варіюються від безкоштовної версії до $8/акр за розширену функціональність.

Програмне забезпечення для точного землеробства

Точне землеробство використовує GPS, ГІС-картографію та датчики, щоб спрямовувати високоточне втручання в поле. Спеціалізоване програмне забезпечення синтезує величезні потоки даних з метеостанцій, ґрунтових зондів, дронів, тракторних парків тощо, щоб призначити точні сільськогосподарські дії на основі гіперлокальних умов.

Серед основних брендів - Операційний центр John Deere, Програмне забезпечення Trimble Agта Climate FieldView. Ці програми інтегруються з автономними тракторами, що керуються за допомогою GPS, здатними здійснювати посадку, обприскування, обробку ґрунту та збирання врожаю з сантиметровою точністю. Підписка коштує $500-$3000 на рік.

Програмне забезпечення для моніторингу/розвідки посівів

Щоденний моніторинг посівів для раннього виявлення проблем є життєво важливим, але трудомістким. Програмне забезпечення для моніторингу посівів поєднує супутникові знімки, записи з дронів, дані з датчиків та штучний інтелект, щоб автоматично визначати стрес для посівів, прогнозувати врожайність і попереджати фермерів про ознаки хвороб, шкідників, нестачі поживних речовин тощо.

Такі компанії, як ЦерераGamaya, Taranis та Agremo надають спеціалізоване програмне забезпечення для моніторингу посівів як послугу. Ці інструменти розпізнають проблеми, які люди-розвідники можуть пропустити, але охоплюють значно більшу площу. Програми коштують приблизно $2-$12 щомісяця за акр для стандартного і преміум рівнів аналізу.

Штучний інтелект у сільському господарстві: революція у сільському господарстві

Інтеграція штучного інтелекту (AI), великих мовних моделей, комп’ютерного зору та нейронних мереж у сільське господарство революціонізує наш підхід до сільського господарства. Ось як ці технології справляють значний вплив.

Великі мовні моделі

Допомога в прийнятті рішень: Великі мовні моделі, як agri1.ai може аналізувати величезну кількість сільськогосподарських даних, надаючи інформацію та рекомендації щодо управління фермою, вибору культур і стратегій боротьби зі шкідниками.
Індивідуальні звіти та прогнози: вони можуть створювати звіти та прогнози щодо врожайності, стану ґрунту та ринкових тенденцій, допомагаючи фермерам приймати обґрунтовані рішення.

Комп'ютерний зір

Моніторинг та аналіз посівів: Системи комп’ютерного бачення вміють контролювати здоров’я врожаю, ідентифікувати хвороби та оцінювати зрілість врожаю, що дозволяє вчасно втручатися.
Автоматизоване збирання врожаю: ці системи керують роботизованими комбайнами для точного визначення та збору стиглої продукції, підвищуючи ефективність і знижуючи витрати на робочу силу.

Нейронні мережі

Прогнозна аналітика: Нейронні мережі аналізують закономірності погоди, ґрунтових умов і росту врожаю, передбачаючи такі результати, як врожайність і ризик захворювання, що веде до проактивних методів землеробства.
Оптимізація ресурсів: вони допомагають оптимізувати використання води, внесення добрив та інші ресурси, забезпечуючи стале та ефективне землеробство.

Вплив на сільське господарство

Підвищена ефективність і врожайність: Ці технології дозволяють більш точне та ефективне землеробство, що призводить до підвищення врожайності та зменшення відходів.
Сталий розвиток і захист навколишнього середовища: Практики на основі штучного інтелекту сприяють стійкому сільському господарству, мінімізуючи вплив на навколишнє середовище.
Економічність і масштабованість: Завдяки штучному інтелекту ферми будь-якого розміру можуть оптимізувати роботу та зменшити витрати, зробивши технології доступними для більшого кола фермерів.

Передові технології сільськогосподарського обладнання

Сучасне сільськогосподарське обладнання використовує роботизацію, автоматизацію, зображення та датчики для більш ефективного виконання основних сільськогосподарських завдань. Ось деякі з найперспективніших нових апаратних засобів AgTech.

Дрони

Безпілотні літальні апарати, оснащені спеціалізованими датчиками та камерами, легко оглядають величезні поля. Дрони створюють детальні карти посівів, виявляють проблеми зі зрошенням та визначають місця спалахів шкідників і хвороб для раннього втручання. Сільськогосподарські дрони також дозволяють безпечно та цілеспрямовано обприскувати посіви з мінімальним зсувом.

Популярні моделі включають серію DJI Agras, розроблену спеціально для обприскування сільськогосподарських культур. SenseFly і Sentera також пропонують сільськогосподарські дрони в комплекті з передовим аналітичним програмним забезпеченням, що підвищує цінність повітряних спостережень. Комерційні дрони зазвичай коштують від $10 000 до $30 000.

Відкрийте для себе дрони на agtecher.

Роботизовані системи доїння

Автоматизовані доїльні системи використовують робототехніку для доїння корів без участі людини. Одна роботизована доїльна установка може обслуговувати 50-100 корів, часто даючи більше молока, оскільки корів можна доїти частіше. Роботи очищають дійки, приєднують доїльні апарати та контролюють потік молока.

Провідні постачальники, такі як Lely, GEA Farm, Fullwood Packo, BouMatic і DeLaval, пропонують комплексні роботизовані доїльні зали. Їх ефективність дозволяє фермам значно збільшити розміри стада. Однак кожна роботизована доїльна установка потребує інвестицій у розмірі $150 000-$250 000.

Автономні трактори та сільськогосподарська техніка

Самохідні трактори та інша сільськогосподарська техніка, керована за допомогою GPS, усуває потребу в людині-водієві. Автономні технології автоматизують оранку, обробку ґрунту, посадку, обприскування, збирання врожаю тощо. John Deere, Case IH і Kubota пропонують комерційні автономні трактори, а стартапи, такі як Monarch Tractor, виходять на ринок.

Повністю автономне обладнання залишається дорогим, але витрати знижуються. Нові моделі тракторів-роботів, що надаються в оренду, також доступні за ціною. Їх здатність працювати на полях цілодобово з мінімальним наглядом обіцяє революціонізувати виробництво.

Інноваційна сільськогосподарська робототехніка

Роботи все ще розвиваються і перебирають на себе дедалі більше обов'язків на фермах.

Сільськогосподарська робототехніка включає інновації

Роботизовані збирачі фруктів та овочів

Збір свіжих продуктів завжди був повільною та трудомісткою роботою. Але такі роботи, як Agrobot і Abundant Robotics, оснащені вдосконаленими захватами та системами зору, щоб ідентифікувати та акуратно зривати стиглі продукти. Незважаючи на обмеженість, їхні можливості швидко розширяться до додаткових фруктів і овочів. Відкрийте для себе: Автоматизований робот для збору фруктів від IAV.

Автономні прополювачі

Точні прополювачі можуть проріджувати поля та знищувати небажані рослини, уникаючи посівів. Розробники, такі як Naio Technologies і FarmWise створювати роботів, які розгортають міні-полум'я, електричні струми або механічні інструменти для видалення бур'янів. Їх безхімічний підхід є більш стійким. Відкрийте для себе: Greenfield Bot: революційний підхід до безхімічного землеробства

Роботи для моніторингу худоби

Наземні та повітряні роботи тепер автономно пересуваються корівниками, спостерігаючи за тваринами. Роботи для тваринництва від таких компаній, як Antelliq, Cainthus і HerdDogg, передають дані про стан здоров'я окремих тварин для прогнозування захворювань і відстеження режиму харчування/активності. Безперервний моніторинг покращує добробут.

Автоматизовані системи годівлі

Автоматизація годівлі дозволяє фермерам роздавати корми з мінімальними витратами праці. Такі компанії, як Lely, AGCO та Pellon Group, виробляють великих роботів-роздавачів кормів. Вони змішують точні раціони для кожної групи худоби та доставляють їх за запрограмованим графіком годівлі. Відкрийте для себе: Zeddy 1250: прецизійна годівниця для тварин.

Передові моделі та аналітика в галузі агротехнологій

Удосконалені цифрові моделі та інструменти прогнозної аналітики витягають інформацію з даних ферми для прийняття кращих рішень.

Моделювання врожайності сільськогосподарських культур

Складні алгоритми аналізують історичні дані про врожайність, погодні умови, типи ґрунтів та інші змінні для прогнозування очікуваного врожаю. Такі стартапи, як aWhere та CropMetrics, надають послуги з моделювання оцінки врожайності, щоб допомогти фермерам у плануванні.

Прогнозування ризиків шкідників та хвороб

Аналізуючи погодні дані в режимі реального часу, ймовірність опадів, стадію росту культури та рівень шкідників у попередньому році, моделі штучного інтелекту визначають умови, які можуть призвести до спалаху хвороби. Завчасне попередження дозволяє фермерам вжити превентивних заходів та завчасно обробити ділянки з підвищеним ризиком.

Оптимізація зрошення та використання води

Поєднуючи дані ґрунтових датчиків з прогнозами погоди, алгоритми генерують надточні приписи щодо зрошення. Керування внесенням води на основі гіперлокальних рівнів вологості запобігає марнотратству, максимізуючи врожайність.

Програми управління поживними речовинами

Прогностична аналітика визначає ідеальні норми добрив для кожної зони поля на основі даних про поживність ґрунту, потреб культур, цілей врожайності та моделювання поживних речовин. Така точність зменшує надмірне внесення добрив, що знижує витрати та забруднення навколишнього середовища.

Прогнозування запасів і товарів

Інтегруючи історичні дані про пропозицію, оцінки виробництва, тенденції попиту та інші сигнали, фермерські господарства можуть прогнозувати оптимальні обсяги запасів і майбутні ціни на товари для більш ефективного маркетингу.

Якщо вас цікавлять ці системи: Погляньте на передові інновації, які будуть представлені на виставці Agritechnica 2023

Впровадження AgTech на вашій фермі

Хочете інтегрувати більше інструментів AgTech, але не знаєте, з чого почати?

Виконайте цей крок за кроком:

Крок	Опис
Оцініть найбільші виклики вашої ферми	Визначте основні проблеми, що стримують продуктивність, такі як нестача робочої сили, мінливість погоди, спалахи хвороб або низька врожайність. Це дозволяє зосередити технологічні інвестиції на пріоритетних больових точках.
Дослідження агротехнологічних рішень для вирішення цих проблем	Інструменти пошуку, пристосовані до ваших потреб. Наприклад, фермерські господарства, які прагнуть заощаджувати воду, можуть дослідити датчики вологості ґрунту, аерофотозйомку або технології автоматизації зрошення.
Почніть з малого з пілотних програм	Протестуйте потенційні AgTech в обмеженому масштабі, перш ніж розширювати впровадження. Відкалібруйте рішення відповідно до умов вашого господарства. Невеликі пілотні проекти дозволяють вчитися перед великими інвестиціями.
Переглянути рентабельність інвестицій	Зважте, чи переваги, отримані від ваших пілотних AgTech-проектів, виправдовують їх повне впровадження. Розрахуйте період окупності для збільшення інвестицій на основі вже досягнутої економії.
Розвивайте навички персоналу разом з технологіями	Переконайтеся, що ваша команда здобуває навички використання нових технологій за допомогою навчальних програм постачальників та курсів у місцевих коледжах. Доповнюйте технології людськими здібностями.
Розробка інфраструктури для використання AgTech	Проведіть аудит зв'язку, електричних систем та обладнання. Модернізуйте інфраструктуру, наприклад, високошвидкісний інтернет, де це необхідно, щоб повною мірою використовувати найсучасніші рішення.

Виклики сільського господарства, які вирішують AgTech

Хоча кожне господарство стикається з унікальними обставинами, AgTech допомагає подолати деякі загальні бар'єри:

Сільськогосподарські технології (AgTech) стають все більш життєво важливими в сучасному сільському господарстві, вирішуючи такі проблеми, як нестача робочої сили за допомогою автоматизації та підвищення продуктивності за допомогою інтелектуальних машин. Він відіграє вирішальну роль в управлінні невизначеністю погоди, використовуючи точні дані для кращого прогнозування впливу на клімат і операційних коригувань.

Загроза / Виклик	Технологічне рішення
Нестача робочої сили	Автоматизація рутинних завдань за допомогою роботів та інтелектуальних машин заповнює прогалини, коли кваліфіковані працівники недоступні. Цифрові інструменти також підвищують продуктивність праці.
Невизначеність погоди	Точні польові дані покращують прогнозування впливу мікроклімату. Коригування зрошення, захисту від шкідників та збору врожаю в режимі реального часу зменшує шкоду від складних умов.
Високі операційні витрати	Автоматизація ручної роботи зменшує дорогі витрати на оплату праці. Підвищення ефективності також скорочує витрати на паливо, хімікати, електроенергію та обслуговування обладнання з плином часу.
Спадкоємність поколінь	Сучасні методи, які базуються на даних і технологічно допомагають залучати молодих фермерів. Автоматизація також спрощує переміщення ферм, накопичуючи знання операторів.
Зміна споживчих уподобань	Детальні дані допомагають створювати нові продукти. Простежуваність підтримує місцеві, органічні, екологічно чисті продукти та інші нові споживчі запити.
Підвищення прибутковості	Максимізуючи врожайність та оптимізуючи всі витрати на ресурси, такі як добрива, AgTech підвищує прибутковість фермерських господарств. Вища продуктивність з меншою кількістю відходів збільшує прибуток.
Ризики та міркування при впровадженні AgTech	Новатори AgTech обіцяють величезні переваги, але фермерам слід пом’якшити очікування. Основні ризики включають занепокоєння конфіденційністю та безпекою даних, витрати на технології, що перевищують окупність інвестицій, надмірна залежність від технологій для вирішення критично важливих завдань, проблеми з інтеграцією в різних системах, недостатня інфраструктура Інтернету в сільській місцевості, підтримка кібер-фізичної безпеки.

AgTech також сприяє зниженню операційних витрат, сприяючи зміні поколінь, пристосовуючись до мінливих уподобань споживачів і покращуючи прибутковість, одночасно керуючи ризиками, такими як конфіденційність даних, інтеграція технологій і потреба в надійній сільській інфраструктурі Інтернету.

Основні висновки щодо майбутнього сільськогосподарських технологій

Таким чином, дані та автоматизація відкриють нові горизонти продуктивності, прибутковості та стійкості сільського господарства.

Але кілька передумов є життєво важливими для реалізації повної обіцянки:

Фермери повинні проактивно планувати впровадження агротехнологій, виходячи з основних викликів та специфіки фермерських господарств.
Співробітники потребуватимуть розширеного досвіду в галузі технологій та аналітики, щоб повноцінно використовувати рішення після впровадження.
Модернізована сільська інфраструктура, особливо високошвидкісний інтернет, уможливлює найсучасніші досягнення.
Конструктивне партнерство між технологічними інноваторами та фермерами дозволить максимізувати реальну цінність.
Політика та стимули повинні гарантувати, що agtech приносить справедливу користь малим фермам і сільським громадам.

Сільськогосподарські технології майбутнього відкривають широкі можливості для того, щоб прогодувати більшу кількість людей, зберігаючи при цьому обмежені природні ресурси планети. Але вони також несуть у собі ризики, такі як поглиблення цифрового розриву. За умови поінформованого управління та довгострокової перспективи майбутнє сільського господарства справді виглядає світлим.