Viele industrielle Systeme wenden sich heute dem Internet der Dinge zu, um Prozesse zu verbessern, Erkenntnisse zu gewinnen, automatisierte Aufgaben durchzuführen und Kosten zu senken. Landwirtschafts- und Viehzuchtbetriebe gehören zu den Branchen, die davon profitieren können. Beispiele sind die Verfolgung und Verwaltung von Viehbeständen, die Verwendung von Sensoren zur Erkennung von Bedingungen und die Erlangung von Einblicken in die Auswirkungen von Umweltfaktoren auf Nutzpflanzen, um wichtige Entscheidungen zu treffen.
Mit den Geräten von IoT , die Daten sammeln und in Echtzeit über Prozesse berichten, können Viehzüchter effektiver entscheiden, wann der beste Zeitpunkt für die Düngung ist, wann die Bewässerungspläne angepasst werden müssen und wann die Geräte gewartet werden müssen - alles Dinge, die sich dramatisch auf den Gewinn auswirken können.
In diesem Beitrag werden wir einige Beispiele für Anwendungen in der Präzisionslandwirtschaft IoT unter Verwendung von Digi-Konnektivitätslösungen wie Mobilfunk Funkmodule, Gateways und andere IoT Geräte zur Erfassung und Übertragung von Datenkommunikation sowie Tools zur Fernüberwachung und -verwaltung von Geräten untersuchen.
Fernverwaltungssystem für Getreidetrockner
DieNebraska Engineering Company (NECO) ist ein weltweit tätiges Unternehmen, das sich auf die Herstellung von landwirtschaftlichen Geräten wie hochwertigen Getreidetrocknern, Getreidehandling und Belüftungsanlagen für landwirtschaftliche Kunden spezialisiert hat. Ihre Kunden sind Getreidebauern, die für einen erfolgreichen Betrieb hochzuverlässige Getreidetrockner benötigen. Diese Getreideproduzenten benötigen effiziente Lösungen für die Handhabung, Konditionierung, Trocknung und Lagerung von Getreide.
Ein Getreidetrockner läuft vielleicht nur zwei Monate oder sogar zwei Wochen im Jahr, aber er ist ein kritischer Teil des Betriebs. Unsere Kunden können sich Ausfallzeiten des Getreidetrockners absolut nicht leisten, sagt Travis Toline, NECO Engineering Manager. Sie brauchen die Möglichkeit, den Status des Getreidetrockners jederzeit zu kennen. Gleichzeitig können es sich unsere Kunden nicht leisten, ständig jemanden am Trockner zu haben, der sicherstellt, dass er tut, was er tun soll.
Wenn ein Getreidetrockner ausfällt, kann der Betrieb komplett zum Erliegen kommen.
NECOs Lösung ist ein Fernmanagementsystem, das einen effektiven Betrieb der Getreidetrocknung unterstützt. Das System beinhaltet ein Digi ConnectPort® X4-Gateway, das Live-Daten von einer NECO Commander PLC-Trocknersteuerung sammelt und sie an Digi Remote Manager Das Gateway ist auf Amazon Web Services (AWS) EC2 aufgebaut. Digi Remote Manager leitet die Informationen dann an die kundenspezifische Webanwendung von NECO, COMMANDnet, weiter.
Dieses System ermöglicht es Landwirten, Händlern und NECO-Personal, die Daten zu überprüfen und entsprechende Maßnahmen zu ergreifen - von jedem mobilen Gerät aus, egal wo sie sich befinden. Sie können auch Warnmeldungen erhalten, die auf beliebigen Zustandsparametern basieren, die sie einstellen.
Schließlich können die NECO-Händler und -Mitarbeiter die Kunden bei der Fehlersuche aus der Ferne unterstützen. Während NECO-Techniker in der Vergangenheit oft in ein Flugzeug steigen und die Kundenstandorte besuchen mussten, um Probleme zu lösen, können sie nun von ihrem eigenen Firmensitz aus Probleme finden und beheben und bei Bedarf Updates installieren.
IoT Lösungen für Bewässerung und Wassermanagement
CropX
CropX, der weltweit fortschrittlichste Bewässerungssoftware-Service, hat sich zum Ziel gesetzt, Landwirten zu helfen, den Wasserverbrauch und die Energiekosten zu senken und die Ernteerträge zu steigern. Sie sind auch motiviert, einen positiven Einfluss auf die Wassereinsparung zu nehmen. Mithilfe von Algorithmen, die auf einer Mustererkennungsanalyse basieren, liefert das System von CropX genau die Menge an Wasser, die für jeden Teil des Feldes benötigt wird.
Anstatt gleichmäßig zu bewässern, analysieren die Algorithmen des CropX-Systems das Feld, seine Bodenstruktur und seinen Zustand gründlich, um zu bestimmen, wo Wasser benötigt wird. Der Service spart 10-20 % des Wassers, das bei der Bewässerung von großen Feldern verbraucht wird.
Das alles geschieht in der Cloud, sagt Isaac Bentwich, CEO von CropX. Wir brauchten einen einfachen und sicheren Weg, um Daten vom Boden in die Cloud und in unsere Anwendung zu bekommen. Digi International bot alles an, von den Digi XBee® DigiMesh® 2.4-Funkgeräten bis hin zu einem Digi ConnectPort® X4-Gateway mit Digi Remote Manager eingebaut. Die End-to-End-Lösung machte uns die Entscheidung leicht und den Weg zur Marktreife unserer Lösung schneller, als wir es uns je vorstellen konnten.
Das Digi-Gateway kuratiert die Daten und sendet sie über eine sichere Verbindung an Digi Remote Manager. Digi Remote Manager sendet dann verwertbare Informationen an CropXs Smartphone und Webanwendung.
WiseConn
WiseConn ist ein in Kalifornien ansässiges Unternehmen, das effiziente Wassermanagementlösungen entwickelt. Ihr Hauptprodukt, DropControl, hilft Landwirten, ihre Ernte zu maximieren und ihren Bewässerungseinsatz zu optimieren, indem es die Bodenfeuchte, Brunnen, Ventile, Wetterstationen und andere Wassersysteme präzise überwacht.
Mit einem Mesh-Netzwerk aus Digi XBee-PRO 900HP-Funkgeräten erfasst das System Daten von Sensoren mit geringer Leistung, die auf dem Land verteilt sind, und überträgt sie dann an die Kontrollstation des Landwirts. Auf diese Weise kann der Landwirt den Status seiner Systeme sehen und Anpassungen vornehmen, unabhängig davon, wo er sich auf dem Hof befindet.
DropControl besteht aus einem drahtlosen Netzwerk zur Überwachung und Steuerung sowie einer zentralen Webanwendung. Die Netzwerkknoten sind mit Sensoren und Aktoren zur Überwachung von Wetterbedingungen, Bodenfeuchtigkeit und historischen Bewässerungsdaten verbunden. Sie stellen auch die Konnektivität bereit, die zum Aktivieren, Deaktivieren und Kalibrieren der Pumpen, Ventile und anderer Komponenten des Bewässerungssystems benötigt wird. Die Knoten kommunizieren miteinander, um Informationen an das zentrale DropControl Gateway zu senden, das das Netzwerk mit einem Webserver verbindet.
Mit 1.500 Standorten und 300 Geschäftsbetrieben in Peru, Chile und Kalifornien hilft DropControl vielen Landwirten, bessere Erträge zu erzielen und die Qualität ihrer Ernten zu verbessern. Gleichzeitig können sie nach der Installation des DropControl-Bewässerungssystems bis zu 30 Prozent ihres Wasserverbrauchs einsparen und Treibhausgase reduzieren.
IoT Lösung für die Feldüberwachung in der Landwirtschaft
Ranch Systems ist ein in Kalifornien ansässiges Unternehmen, das Obst- und Weinbauern dabei hilft, ihre Pflanzen vor den unterschiedlichsten Umweltbedingungen zu schützen - von Temperaturschwankungen bis hin zu Wind, Sonneneinstrahlung und Trockenheit. Da die Auswirkungen dieser Bedingungen gravierend sein können, müssen die Landwirte ihre Felder ständig überwachen, um sicherzustellen, dass sie die Bewässerung und Düngung anpassen, um die Qualität und den Ertrag ihrer Pflanzen zu optimieren.
Sie stellten fest, dass den Weinbauern in den Tälern von Napa und Sonoma nur wenige Werkzeuge zur Verfügung standen, um die Felder zu überwachen und Maßnahmen zur Kontrolle der Auswirkungen der Erntebedingungen zu ergreifen. Viele hatten zwar verschiedene Ansätze ausprobiert, aber aufgegeben, weil es sich um isolierte Systeme handelte, die schwer zu bedienen und zu warten waren.
Früchte wie Weintrauben reifen nach einer Wärmeskala, so dass es wichtig ist, die Wärmeakkumulation im Laufe des Jahres zu kennen", sagt Jacob Christfort, Gründer von Ranch Systems. "Und die Pflanzen müssen innerhalb eines sehr engen Bandes bewässert werden, da man zwischen Ertrag und Qualität abwägen muss.
Die Landwirte benötigten eine zentralisierte Lösung zur Überwachung und Steuerung von Düngung und Bewässerung.
Die Lösung von Ranch Systems war RanchMaster, eine Managementplattform zur Verfolgung und Verwaltung von sechs landwirtschaftlichen Faktoren: Wetter und Klima, Bodenfeuchtigkeit, Bewässerung, Tank-/Teichüberwachung, Fernkameras und Alarmierung. Die Lösung umfasst Sensoren und Steuerungen mit drahtloser Konnektivität sowohl über Wi-Fi als auch über Mobilfunk unter Verwendung des Digi XBee PRO-Funkmoduls.
RanchMaster unterstützt RF-Sichtweiten, die die meisten landwirtschaftlichen Standorte abdecken, und wurde entwickelt, um die Bedingungen zu überwachen und die landwirtschaftlichen Geräte anzuweisen, Wasser und Dünger auszubringen, Tanks und Ventile zu öffnen und zu schließen, Pumpen und Motoren zu steuern und Warnungen zu senden, um Landwirte über gefährliche Bedingungen zu informieren.
Der wachsende Kundenstamm des Unternehmens umfasst weltweit über 1.000 Landwirte und Viehzüchter, die sich an IoT wenden, um Lösungen für die Präzisionslandwirtschaft und das Farmmanagement zu nutzen.