DANSK

Landbrug 4.0: Hvordan digitale landbrug revolutionerer fremtidens mad

120

Nul

Denne artikel blev oprindeligt udgivet som en TechRepublic dække historien.

I Tennessee, ejerne af en gård, der går tilbage til midten af 1800-tallet er ved at ændre, hvordan de dyrker mad i dramatiske måder. Droner, satellitbilleder, og precision farming er en del af den teknologi, der bruges til at forbedre omkostninger, udbytte og andre vigtige faktorer ved 2.500-acre Crafton Gårde i Portland, TN.

Teknologi ændrer verden, og landbrug er ved at indhente. Indførelse af alt fra automatiske redskaber til en bred vifte af Internet of Things (IoT) – sensorer, der måler jordens fugt og droner, der holder styr på afgrøder, der har ændret forretning for landbruget. Nogle eksperter endda sige, at denne bevægelse “Landbrug 4.0” – en term, der bruges af Verdens Regering-Topmødet.

En digital gård er mere effektiv og bæredygtig end sine kolleger fra fortiden. På en intelligent, digital gård, afgrøder er sandsynligvis vokset hjælp af præcision landbrug, traktorer, der kan være selvkørende, høsten kunne bestemmes ved digitale billeder af marker, og bondemanden er typisk arbejder med en agronom om at levere teknologi og knowhow.

Nogle af de steder, der fører den revolution, der omfatter:

Ved Purdue University i West Lafayette, IN, Agronomi Center for Forskning og Uddannelse (ACRE) er konstant at vurdere, bedre måder til gården for at øge udbyttet og forbedring af effektiviteten, med sensorer indsamling 1.4 petabytes af data dagligt.Jord O’Lakes sender teknologi specialister fra sit datterselskab, WinField Usa, for at vise co-ops, såsom Crafton Gårde i Tennessee bedre metoder i landbruget.Indendørs bedrifter, såsom Masser i San Francisco og Jones Fødevarer i Europa er landbrug på lodrette ophæng i massiv indendørs faciliteter at reducere carbon footprint for at dyrke mad.

Brødføde 9 milliarder mennesker

Med mere end 9 milliarder mennesker, der ventes at befolke kloden i 2050, at finde bedre og smartere måder at dyrke fødevarer er af afgørende betydning.

Patrick Ryger, kontorchef og leder af DET for kollegier af Landbrug, informationsteknologi og Veterinær Medicin ved Purdue University, sagde, “Vores bundlinje virkelig er til at brødføde verden. For at gøre dette, til at fodre en anslået ni milliarder mennesker i 2050, er vi nødt til at øge vores produktivitet i form af mad generation.”

Ved Purdue, betyder det at finde løsninger, der øger produktiviteten for landmænd.

“Ligesom i mange andre vertikale markeder, teknologi spiller en stor rolle,” Ryger sagde. “Disse teknologier, hvis du synes om hvis du måler alle observerbare træk af en plante, vi kalder at phenomics, hvordan gør du det? Du gør det med sensorer af alle typer. Du gør det med alt fra håndholdte enheder til måling af farve i et anlæg til Uav ‘ er [ubemandede luftfartøjer], der flyver over og tage LIDAR og hyperspectral billeder, fordi disse spektre af farver.”

Den rolle af big data i landbruget

Ved Purdue, på en 1, 408det-acre forskning gård, IoT-sensorer vurdere, hvad planterne er ved at afsløre deres molekylære reaktioner, og hvordan det påvirker vækst og farve.

“Vores opgave er at forstå, hvad hvert input, om det er vand, gødning, jord-typer, osv., uanset hvilke input der er, er vi nødt til at vide, hvad dens virkning har på planten, både i form af ernæringsmæssige værdi, fordi vi har fået at øge den ernæringsmæssige værdi af den samme mængde biomasse, end vi har nu, hvis vi skal brødføde verden,” Ryger sagde.

Han tilføjede, at “Hvis du lægger alt det sammen i to specifikke områder, der er drifts-side, der bruger teknologi til at hjælpe landbrugerne med at træffe informerede beslutninger og beslutninger truffet af ledelsen i form af at producere høje udbytter med lavt input, hele vejen til forskning, hvilket betyder, at du er indsamling, analyse, visualisering, modellering, og alle beregne, at der skal være bag det.

SE: fremtiden for fødevarer (ZDNet/TechRepublic særlig funktion)

“Vi taler om big data, forbundet til alt, ligesom vores forbruger-markedet. Vores køleskabe, vores pærer, osv., er alle forbundet i dag, og det samme er tilfældet for landbrugsredskaber og selv de planter sig selv, vil en dag blive forbundet på en eller anden måde, i form af indlejrede sensorer eller at fortælle deres historie igennem billeder eller nogen andre af tusind forskellige phenomic observationer. Det er det hele af, hvad vi forsøger at gøre, og den teknologi, der spiller mange roller på det,” Ryger sagde.

En af de første ting, Purdue havde at gøre, var at installere Wi-Fi-forbindelse på tværs af de 1, 408det acres af felter for at indsamle data. Så Purdue arbejdet med Aruba, en Hewlett Packard Enterprise company, for at forstå de udfordringer og finde ud af, hvordan til at konstruere en løsning på denne skala.

Men det var nødvendigt, Wi-Fi i stedet for køretøjer med sensorer, som ACRE er PhenoRover. “Vi arbejder på at være autonom, men lige nu er det en bemandede køretøj, og du er indsamling af alle data, og hvis vi ønsker at sende, at real tid til at beregne ressourcer, som et eksempel, du skal have forbindelse til at gøre det,” Ryger forklaret.

SE: Ordliste: Smart farming

“Og så forestil dig en maskine, der kører rækker over og tager i alt, at data og derefter skubbe det et eller andet sted, beregne sker automatisk, skaber os en strøm af data, og det går gennem alle sine algoritmer, dets transformation af data og i slutningen, forskeren har visualiseret data eller modelleret data, der venter på dem…så det er virkelig om aktualiteten af data indsamling og en hel strøm af transport, oversættelse, og forbruget af data,” Ryger sagde.

Hvordan satellitbilleder og droner, der bruges på en gård

Jord O’Lakes lærer sin co-op landmændene til at bruge WinField Usa ‘ s Svar Plot system, der fungerer som et data warehouse for afgrøde oplysninger. Den R7 værktøj, der er en del af det system, der indsamler data fra 200 specifikke marker omkring OS med henblik på at give oplysninger om, hvor hybrid-afgrøder vil gøre deres bedste i et givet område.

Crafton Gårde bruger denne satellit-teknologi til at forbedre omkostningseffektiviteten.

Austin Crafton er den ene, der stod i spidsen, der har sin fars gård bruge satellitbilleder. Han sagde, at hans familie har dyrket det samme felter, der siden midten af 1800-tallet, men de gør det på samme måde, som deres forfædre, indtil den nye teknologi, der blev tilføjet.

Den måde, at Crafton familie har besluttet at tilføje teknologi var forholdsvis traditionelle–Austin tiggede hans far om at prøve noget nyt. Nu, at omkringliggende landmænd kan se, at den teknologiske forbedring af energieffektiviteten for Craftons, de overvejer det så godt, Austin sagde.

Download denne artikel som PDF (gratis registrering påkrævet).

Andrew Laney, senior technology manager føre til WinField og Jord O’Lakes, sagde, at typen af respons er almindelige i landbruget. Landbrug er en traditionel industri, og landmændene væmmes ved at ændre den måde, de forvalter deres afgrøder, men når de ser en nabo gør noget, der virker, de er meget mere tilbøjelige til at vedtage den samme teknik.

På Crafton Gårde, Austin, der driver gården med sin far, Johnny Crafton, sætter sig ned med en kop kaffe i morgen og ser på sin iPad til at gennemgå satellitbilleder for at se hvilke felter, der skal være opmærksomme på, at dagen; områder med skader, der er fremhævet på billederne. Med mere end 40 områder, det ville være umuligt at gå over hver række i hvert felt hver dag, men ved at identificere, hvilke felter, der kan have problemer med, Crafton kan indsnævre den ned til en håndfuld at besøge.

“Så, hvis du kigger på det fra en satellit billede, du har fået en rød plet i midten af feltet, og du kan spore dig selv og sørg for, at du er i det pågældende sted i området. Derefter, agronomi tager over,” Laney sagde.

I fortiden, gårde var nødt til at sende spejdere til at se på hvert område, som stadig ikke vise, hvad der foregik midt i et stort felt.

Når et problem er identificeret, landmanden kan bestemme, om at forsøge at reparere de skader, som kunne være forårsaget af for meget regn, eller antage, at området er et tab, og stoppe med at bruge penge på det. Da gødning er dyrt, det er bedre at undgå at bruge penge på et felt, der ikke kommer til at producere en sund afgrøde.

“Hvis vi ved, at et felt ikke kommer til at dække produktionsomkostningerne, vi kan trække sig tilbage en lille smule om udgifter og skræddersy det til, hvad vi tror, at området kommer til at gøre,” Laney sagde.

Sammenligning af nuværende områder til de tidligere år giver mulighed for mere præcise data analyse.

Droner komme i handy, når landmændene har brug for at se området i sin helhed uden at gå afstanden.

SE: Ordliste: Smart farming

“For eksempel, hvis et af disse felter er 200 hektar, og der går gennem hoved-høj eller brystet høje majs er hårdt, og på denne tid af året, det er virkelig varmt, det er, hvor en drone begynder at gøre dig en masse mere effektive,” Laney sagde. “Hvis du kender området har et problem, og du ved, det er i den bagerste del af feltet, og du behøver ikke virkelig ønsker at gå til bagsiden af det, kan du tage en drone, flyve ud der, få et øjebliksbillede af, hvad der foregår, og se på det virkelig tæt på. Hvis det er noget du kan fortælle fra det snapshot, du behøver ikke virkelig nødt til at gå ud. Det er bare at gøre alle mere effektiv.”

Fordel for præcisionslandbrug

Teknologi såsom afgrøde modellering er anvendt til præcisionslandbrug. WinField begyndte at tilbyde en afgrøde model i 2018, der bruger remote sensing. Landmanden skal blot tilsluttes i information såsom jordtype, hvor meget gødning, der blev brugt, og hvilken dag det blev plantet. Den software modeller afgrøden og giver landmanden oplysninger om, hvornår du kan forvente, at afgrøden skal være på en bestemt vækst fase, og hvad det forventede udbytte vil være, Laney sagde.

Denne type teknologi, der kan reducere omkostningerne ved $15 til $20 en acre, hvilket er væsentligt, når en landmand, som Craftons, arbejder med tusindvis af hektar.

Mens det er let matematik, er det stadig svært at få nogle landmænd til at anvende ny teknologi. “Du er nødt til at tage teknologien ud til dem, og du viser det til dem, og en masse gange, du vil få pushback fordi den er forskellig fra den måde, de altid har gjort det,” Laney sagde.

SE: fremtiden for fødevarer (ZDNet/TechRepublic særlig funktion)

“En af de teknologier, der stort set de fleste landmænd bruger nu, der var en slags udenlandske 15-20 år siden var gitterprøveoptagelse. Jordprøvetagning på et gitter i stedet for at gå ud og tage en prøve af et hundrede hektar store område, og at der repræsenterer hvilken gødning du skal sætte ned. Nu vil de tage en GPS, og de vil sætte et gitter på feltet, og de vil trække sig fra enkelte punkter. Så du vil gerne have omkring 30 til 40 prøver på en hundrede hektar store område,” forklarede han.

Nu landmænd stik, som info i software, der giver dem oplysninger om, hvor meget gødning der er behov for et bestemt felt, sagde han.

IoT-sensorer i området

IoT sensorer ved Purdue bruges til at indsamle de ovennævnte stor data til at skabe bedre planter.

“Vi bruger en masse sensorer i området. Så vil vi registrere de typiske ting, som en vejrstation på en lufthavn kan optage, som lufttemperatur, vindhastighed, nedbør, men vi kan også registrere mængden af solenergi, som vi modtager fra solen, fordi solen er motoren for fotosyntese,” Jim Beaty, forstander for Purdue Agronomi Center, sagde. “Vi vil komme ud og optage den fotosyntetiske aktivitet for den enkelte planter. Vi ønsker at skabe planter, der er meget effektive i at fange, at solenergi og omdanne det til træk, at vi er interesseret i.”

Forskning i forbedring af produktionen af afgrøder og mere på Purdue

Ved Purdue University, Agronomi Center for Forskning og Uddannelse har en gård til test, der fungerer som et udendørs laboratorium og forskning facilitet. Det team af forskere, der studerer genetik og genomforskning samt produktion af afgrøder og miljøforskning.

Tilføjelse af teknologi har fremskyndet produktion landbrug i de sidste par år, i henhold til Beaty.

SE: Ordliste: Smart farming

“Vi er lidt ind i en ny fase, hvor en stor del af den teknologi, der går ind i genetik af planter. Hvad kan vi gøre for at forbedre afgrøder, genetisk? Og for at gøre, at vi også bruger en masse anden teknologi som GPS til at registrere udbytter i felter, eller hvor vi laver behandlinger [at forbedre en afgrøde]. Og så på den forskning side af, at vi bruger denne teknologi til at hjælpe os med at identificere de planter, der har værdi for den forædlere, så vi kan udvikle nyttige egenskaber i planter hurtigere,” Skønhed er forklaret.

Purdue ‘ s test gård er et unikt sted fordi, Beaty sagde, “denne særlige gården blev valgt, fordi det ligger lige der, hvor den store løvtræ skov, der strakte sig fra her til Atlanterhavet mødte Grand Prairie. Grand Prairie er et højt græs økologi, der strakte sig fra det her hele vejen igennem Nebraska op til Saskatchewan, Canada, og omkring Ozarks til Texas. Så to helt forskellige økologier kom sammen på dette sted og på grund af, at vores jord er meget forskellige på den ene side af gården, i forhold til de andre, uanset om de blev udviklet under nedfaldne blade, i en skov eller udvikles under sod af en prærie.”

Download denne artikel som PDF (gratis registrering påkrævet).

Beaty sagde: “Vi bruger teknologi til at forbedre landbrugets effektivitet, nøjagtighed, sikkerhed for fødevareforsyning, der kommer ud. Vi har nu optagelse af instrumenter og servostyring plantning. Vi kan registrere, hvor vi plante emner, hvor vi sætter på pesticider. Vi kan bevise, hvor vi ikke har sat på pesticider med vores registrering af enheder. Vi kan bruge denne teknologi til at skabe bedre resultater for vores landbrug produktion, og vi håber virkelig på, at for de forbrugere, der ønsker at vide, hvor deres fødevarer kommer fra, at vi kan skabe en bedre vej på dette er, hvor maden kom fra hele vejen tilbage til feltet.”

Hvordan droner føre til smartere landbrug

“Som en agronom, jeg er interesseret i planter, der kan have mest værdi for mig,” Beaty sagde. “Hvis jeg har 10.000 planter i marken i mit avlsprogram, jeg kunne have en masse mennesker derude, tage noter hver dag eller en gang om ugen, men hvis jeg bruger instrumenter til at hjælpe mig med at identificere, hvordan planter vokser og overlever, og hvor sunde de er, kan jeg bruge en optageenhed til at gøre det.”

“Jeg er ligeglad med hvordan, at enheden går gennem området. Med andre ord, at en elev har et selfie stick med en optager på enden af et selfie stick, walking over hver enkelt plante, eller vi kan have en enhed, der flyver over markerne som en drone eller en ubemandede. Vi kunne have apparater til optagelse på en selvkørende enhed, der går op og i løbet af de afgrøder. Vi kunne have instrumenter på en Cessna eller en satellit. Vi kan indsamle data på en masse måder. Vi arbejder med ingeniører på Purdue til at hjælpe os med at bestemme den mest effektive og den bedste måde at vi kan indsamle vores data,” forklarede han.

Øget udbyttet og reducere de omkostninger, der er centrale for landmændene til at købe ind tech

Den måde at få landmændene til at købe ind i denne teknologi er at gøre det værd at deres mens, og øge udbyttet og reducere de omkostninger, der er vigtige måder at få deres opmærksomhed.

Beaty sagde, “Du har altid nødt til at have udbytte, men en masse af de træk, som vi kan være på udkig efter, kan være merværdi træk. Vi kan være i stand til at forbedre vitamin niveau af en plante, som en virksomhed er interesseret i. Vi har arbejdet på en ændring af stivelse i en individuel majs planten, så måske når der var i behandling, det gjorde et bedre produkt for processor. Vi forsøger altid at skabe værdi.”

Rygeren er blevet enige om, og sagde, “Vi har en vis værdi. Selv om en given landmand kan blive resistente over for forandringer, fordi han har en kendt praksis, der producerer et kendt resultat, value proposition, der er at sænke deres omkostninger af input, hvilket øger deres resultater, faldende arbejdskraft, eller øge værdien af deres produkt.”

Beaty sagde, “Den store ting om universitetet system i Amerika er, at vi prøver at bruge fordomsfri forskning, videnskab at medvirke til at fremme, at teknologi og bevise, at det er mere produktive og pengeskab. Samfundet vil altid nødt til at besvare disse spørgsmål: Er det sikkert? Er det moralsk? Det har ikke værdi?”

Download denne artikel som PDF (gratis registrering påkrævet).

Se også

Smart farming: Hvordan tingenes internet, robotteknologi, og AI er at tackle en af de største problemer af århundredet (ZDNet), Hvor selvkørende traktorer, AI, og præcision landbrug vil redde usa fra den truende fødevarekrise (ZDNet)Måltid udskiftninger gøre tech workers mere produktive. Kan de også løse verdens sult? (ZDNet)verdens vigtigste kold opbevaring facilitet, der sikrer fremtiden for fødevarer (ZDNet)Top 5 måder teknologien ændrer mad (ZDNet)Den rolige tech revolution overhaling jordbrug, industri (TechRepublic), Hvordan droner er ved at ændre landbruget i landdistrikterne Japan (TechRepublic)Mere Mad Tech dækning (TechRepublic Flipboard magazine)

Relaterede Emner:

CXO

Digital Transformation

Tech-Branchen

Intelligente Byer

Cloud