Mehr als 8 Millionen Landwirte in 120 Ländern werden erreicht, Jain Bewässerung, Inc. ist ein weltweit führender Anbieter von Technologien für die Präzisionslandwirtschaft und Bewässerungslösungen, die der globalen Nahrungsmittel- und Wasserknappheit entgegenwirken. Die Produkte von Jain integrieren Satellitenbilder, Wettervorhersagen und Bodeninformationen und nutzen maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz, um Bewässerungsentscheidungen zu treffen - von Schläuchen und Ventilen bis hin zur hochentwickelten Hardware und Software.
Optimierung des Wasserverbrauchs
Jahrzehntelang war reichlich und preiswert vorhandenes Wasser die einzige Ressource, auf die sich Landwirte und Hausbesitzer gleichermaßen ohne große Bedenken verlassen konnten. Heute jedoch haben die Kosten und die Verfügbarkeit von Wasser viele Nutzer mit hohem Verbrauch dazu veranlasst, ihre Wasserstrategien zu überdenken und mit deutlich höheren Ausgaben zu rechnen, während sie gleichzeitig ihre Umweltbelastung verringern.
Jain Irrigation hat ein breites Portfolio an Lösungen entwickelt, um die Bewässerungsprobleme großer Hausbesitzerverbände mit Dutzenden von Hektar gepflegter Sträucher, Rasen, Blumen, Bäume und mehr zu lösen. "Diese Pflanzen verbrauchen enorme Mengen an Wasser", sagt Kevin Heverin, Marketingleiter bei Jain, "aber jede Art von Pflanzen benötigt unterschiedliche Mengen und Häufigkeiten. Leider ist es so, dass herkömmliche Bewässerungsmethoden für große Wohnanlagen bis zu 50 % des versprühten Wassers verschwenden können.
"In der Landwirtschaft steht sogar noch mehr auf dem Spiel. Man will die richtige Wassermenge, um die Ernteerträge zu maximieren - aber ohne Verschwendung. Man will nicht zu wenig, denn das kann die Erträge und die Qualität beeinträchtigen. Aber man will auch nicht zu viel, denn das kann zu Geldverschwendung führen, die Wurzeln ertränken und bei der Düngung möglicherweise Nitrate und andere Verbindungen in das Grundwasser versickern lassen. Und die Antworten ändern sich jeden Tag, abhängig von den Pflanzen, den Bodenbedingungen, dem kommenden Wetter und anderen Variablen."
Mehr Ernte für den Tropfen: Automatisiert. Intelligentere Bewässerung für die Präzisionslandwirtschaft
Ob im Landschaftsbau oder in der Landwirtschaft, die Lösungen von Jain kombinieren Konnektivität und Back-End-Intelligenz, um Bewässerungs- und Düngestrategien zu automatisieren und zu optimieren, Arbeits- und Energiekosten zu senken, Wasser zu sparen und die Erträge zu maximieren. Die Datenerfassungs- und Telemetriegeräte (DAT) von Jain können aus der Ferne Ventile betätigen, Pumpen einschalten und in der Landwirtschaft eine Reihe von Sensoren zur Erfassung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Bodenfeuchte, Windgeschwindigkeit, Druck in den Bewässerungsleitungen und mehr verwenden. Jain DAT-Geräte - die Smartbox® und HermitCrab® im Landschaftsbau und der C3® in der Landwirtschaft - kommunizieren mit der Cloud über Modems der Digi XBee® 3 Mobilfunk LTE-Serie. Die Option für den Betrieb mit Solarenergie bedeutet, dass der Einsatz an fast jedem Ort erfolgen kann.
Die Smartbox® ist ein Landschaftssteuergerät, das bis zu 48 Ventile mit der Softwareplattform Jain Unity für vorausschauende Bewässerung steuern kann. Die HermitCrab® rüstet ein bestehendes kommerzielles Steuergerät nach, so dass es mit der Cloud verbunden werden kann, um die Vorteile von Jain Unity zu nutzen. Der C3® ist ein vollständig integriertes, batteriebetriebenes Gateway, das sich mit einer Vielzahl externer Sensoren verbinden lässt - selbst in rauen, exponierten Umgebungen wie landwirtschaftlichen Feldern.
In Verbindung mit der Jain Logic®-Software ermöglicht der C3® die Fernüberwachung und -diagnose an Orten, an denen kein Strom zur Verfügung steht - bei einfacher Installation, hoher Zuverlässigkeit und geringem Datenverbrauch. Die vorzertifizierten Digi XBee Mobilfunk Modems benötigen nur wenig Platz und einen geringen Stromverbrauch, um alle von den Jain DAT-Einheiten erfassten Daten über Mobilfunk oder 900 MHz-Verbindungen zu übertragen.
Diese Daten werden über die Cloud an die hochentwickelten KI-Anwendungen von Jain weitergeleitet, um intelligentere Bewässerungsentscheidungen zu treffen. Eine typische Wohnungseigentümergemeinschaft könnte eine Jain-Einheit pro Hektar einsetzen. Ein landwirtschaftlicher Betrieb könnte Dutzende oder Hunderte von Sensorpaketen auf seinen Feldern einsetzen.
"Jede Stunde senden wir Millionen von Datenpunkten von Tausenden von Standorten an unsere zentrale Anwendung", sagt Gian Allen-Piccolo, Leiter der Hardware-Entwicklung bei Jain. "Wir verwenden diese Daten zusammen mit Metriken wie Bodenzusammensetzung, Pflanzentyp und Pflanzenalter, um neue Erntekoeffizienten zu berechnen. Dann berücksichtigen wir die Wetterbedingungen und Vorhersagen, um den kommenden Wasserbedarf zu ermitteln. Wie viel Wasser ist vorhanden? Brauchen Sie Trinkwasser? Ist in der 14-tägigen Vorhersage eine Hitzewelle oder Regen zu erwarten? Das Ziel bleibt dasselbe: Wie können wir aus jedem Tropfen mehr Ertrag herausholen?"
Die Lösung von Jain bietet auch weitere wichtige Vorteile in Bezug auf Energie- und Arbeitseinsparungen. "Momentan sind Arbeitskräfte sowohl teuer als auch schwer zu finden", so Heverin. "Um ständig wechselnde, präzise Bewässerungspläne umzusetzen, muss man die Bedingungen kontinuierlich messen, aber es ist teuer, Leute zu bezahlen, die herumfahren, Zähler ablesen und Einstellungen ändern. Unsere Lösung nutzt Telemetrie, um Ventile nach Plänen zu öffnen und zu schließen, die sich je nach den Bedingungen jederzeit ändern können. Das reduziert die Arbeitskosten erheblich."
Heverin wies auch darauf hin, dass Telemetrie und Fernüberwachung es Landwirten und Wohnungseigentümergemeinschaften ermöglichen, Pumpen und Brunnen zu Zeiten zu betreiben, in denen sie nicht gebraucht werden. "Sie wollen nicht um Mitternacht für das Ein- und Ausschalten von Ventilen bezahlen. Und die richtige Wassermenge zur richtigen Tageszeit zu pumpen, kann die Energiekosten senken.
Die Digi-Vorteile
Laut Kyle Schien, Senior Technology Manager für Landschaftsbewässerung, entschied sich das Jain-Team aus mehreren Gründen für Digi als Grundlage für die Konnektivität. "Uns gefiel die Tatsache, dass alle Digi XBee Modems die gleiche Grundfläche nutzen", sagte er. "Das gibt uns die Flexibilität, zwischen Cat 1 und den LTE-M-Modellen oder sogar dem XBee SX 900 MHz für Bereiche mit schlechter Mobilfunkabdeckung zu wechseln. Es sind die gleichen Leistungsanforderungen und Spezifikationen. Und da es sich um eine einfache Firmware-Schnittstelle handelt, müssen wir nicht viele Befehle neu schreiben.
"Die Kosten sind ein weiterer Vorteil für uns. Die Produkte von Digi sind erschwinglich und sie funktionieren einfach. Sie sind vorzertifiziert - und das ist für uns sehr viel wert. Wir verkaufen hochwertige Produkte in kleinen Stückzahlen, und die Herausforderung der Zertifizierung, insbesondere auf den globalen Märkten, wird zu einem Kostenfaktor. Früher war die Zertifizierung ein Alptraum für uns - jetzt ist das alles erledigt.
"Schließlich waren die Mitarbeiter von Digi sehr entgegenkommend. Wenn wir Fragen haben, bekommen wir schnell eine Antwort. Unsere Mitarbeiter kümmern sich um uns. Es sind tolle Leute, die in einem tollen Unternehmen arbeiten."
Was kann eine Jain-Lösung für eine Wohnungseigentümergemeinschaft bedeuten? Erhebliche Kosteneinsparungen. Eine Wohnungseigentümergemeinschaft in Arizona war beispielsweise mit strengen Dürrebeschränkungen konfrontiert und gab jährlich mehr als 700.000 Dollar für Wasser für die Landschaftsgestaltung aus. "Nachdem wir unser System dort eingesetzt hatten, konnte die Hausbesitzervereinigung ihren Wasserverbrauch um 43 Millionen Liter pro Jahr senken und damit jährlich 200.000 Dollar einsparen", so Heverin. "So können unsere Lösungen für die Präzisionslandwirtschaft eine unmittelbare, sinnvolle und messbare Wirkung haben."