Инновационные системы мониторинга в сельском хозяйстве

Автор поста admin 31.07.2019 0 Комментарии

Современные технологии мониторинга в сельском хозяйстве — спутники, дроны, датчики работы техники, метеостанции — позволяют вовремя определять негативные факторы, влияющие на урожайность. Но скорость реагирования зависит от того, насколько оперативно будет проанализирована полученная информация.


 

На рынке присутствует много предложений, основанных на сборе и анализе Big Data. Предоставление максимально полной информации и помощь в принятии обоснованных решений — задача, решаемая с помощью специализированных платформ. Одни из ведущих — продукты компаний Cropio, Hummingbird, Taranis, Farmers Edge.

 

Общим источником информации для указанных платформ являются снимки спутников или дронов. Но обработкой данных каждая компания занимается самостоятельно.

 

Алгоритмы обработки снимков с ультравысоким разрешением служат для построения карт состояния посевов, влагообеспеченности, обеспеченности почв микроэлементами и пр. Набор предоставляемых сведений индивидуален и может зависеть от выращиваемой культуры и потребностей хозяйства.

 

Помимо анализа спутниковых снимков, указанные компании предоставляют различную полезную информацию для эффективной организации производства. Выбор платформы зависит от размера хозяйства, степени его автоматизации, локализации, готовности вкладывать средства в модернизацию и индивидуальных предпочтений, основанных на профессиональном опыте.

 

Cropio

 

Важная особенность платформы по сравнению с конкурентами — особое внимание к организации и контролю проведения агроопераций. Помимо оценки состояния сельскохозяйственных культур, программа предоставляет широкий набор возможностей в области планирования и мониторинга работ. Продукт интегрируется с 1С, системами GPS-мониторинга с открытым протоколом, системами наземного мониторинга.

 

Приведение информации по навигации сельхозтехники к общему виду осложнялось тем, что машинный парк представлен техникой разных производителей. Большинство из них оснащены встроенными GPS-устройствами, сигналы которых не считываются программным обеспечением конкурентного разработчика. В январе 2017 года компания Cropio подписала договор с компанией CarCops. Результатом союза стало программное обеспечение, объединяющее данные полевых наблюдений с мониторингом работы техники.

 

Клиенты компании Cropio в режиме реального времени получают сведения о виде проводимых полевых работ, какая техника задействована, ее точное местоположение. Датчики, установленные на работающие агрегаты, информируют о времени работы, объеме выполненной работы, количестве топлива в баке, скорости движения, результатах взвешивания.

 

Вся информация по каждому полю и единице техники хранится в индивидуальных файлах. В любой момент агроном может узнать о состоянии растительности и видах проводимых работ на конкретном поле, о количестве и времени смен сельскохозяйственной машины, какой механизатор выполнял задание.Вся информация четко структурирована, что облегчает обращение с ней и, как следствие, принятие более обоснованных решений. Такой подход максимально упрощает планирование. Появляется возможность скоординировать работу автопарка на неделю вперед, а система оповестит в случае появления конфликтующих операций. Клиент знает заранее, в какой момент времени на каком участке поля будет находиться интересующий его механизм.

 

Кроме того, упрощается контроль работников — в случае сливов топлива, ссыпания зерна, нарушения скоростного режима при выполнении работ, несанкционированных работ, простоя техники, отступлений от маршрута и др., руководитель получает оповещение о нарушении. Эта функция не только позволяет выявлять нерадивых работников, но и дисциплинирует весь штат. Механизаторы ответственнее подходят к выполнению заданий, что приводит к росту производительности на предприятии.

 

Hummingbird

 

Платформа не конкурирует с Cropio, так как нацелена на решение других задач. Hummingbird использует уникальные алгоритмы машинного обучения и искусственного интеллекта для обработки снимков спутников ДЗЗ, БПЛА и средств малой авиации. Клиент получает информацию в виде широкого перечня векторных карт с функцией просмотра на панели устройства. Информация в форме shapefile содержит геолокационную привязку и топографические сведения, которые используются при работе полевого оборудования. Это значительно облегчает выполнение дифференцированного внесения удобрений, СЗР или пестицидов.

 

Алгоритмы анализа разработаны для конкретных выращиваемых культур, с четким определением количества и сроков вылетов, измеряемых параметров. Индивидуализированный подход, учитывающий особенности вегетирующих культур, позволяет фермеру определить приоритетность задач на конкретной стадии развития и предоставляет актуальную своевременную информацию для принятия необходимых мер.

 

 

Сотрудничество Hummingbird с компанией Pix4D и внедрение в платформу решения Pix4Dengine позволило оптимизировать процессы фотограмметрии и коррекции аэрофотоснимков. Приложение позволяет автоматизировать повторяющиеся задачи по обработке, анализу данных и хранению десятков тысяч изображений. Как следствие, увеличивается оперативность предоставления сведений и актуальность информации.

 

Для улучшения способности идентификации заболеваний растений платформа добавляет решение ClearAg от Iteris, ведущей цифровой фермерской платформы для анализа урожая. Клиенты получат возможность определять проблемные участки до появления явных симптомов заболеваний растений.

 

Используя платформу Hummingbird, агропроизводители получат возможность создавать:

  • план дифференцированного внесения азота;
  • карты наличия сорняков перед посевом и в междурядьях;
  • план дифференцированного внесения гербицидов;
  • расчет густоты всходов;
  • расчет площадей растительного покрова и прогнозировать урожайность;
  • моделирование режимов орошения.

 

По словам представителей компании, в Украине Hummingbird рассчитывает обеспечить экономию гербицидов на уровне 20%. Такого показателя удастся достичь при выращивании кукурузы и подсолнечника при выполнении всех рекомендаций, которые предлагает платформа.

 

Taranis

 

Этот инновационный продукт предлагает решить конкретные проблемы комплексно и автоматизировано. Система поддержки управленческих решений Taranis включает несколько технологий. Первая — это технология прогноза погоды. С точностью от 90% в ближайшие 48 часов по конкретному полю пользователь сможет видеть: количество и вероятность осадков, температуру и влажность воздуха, скорость ветра и влажность листьев. Есть возможность видеть почасовой, ежедневный и текущий прогноз погоды, а также погодные факторы в прошлые дни по каждому конкретному полю.

 

Не выходя из офиса, можно контролировать состояние развития растений с помощью различных индексов, в частности индекса NDVI. Сравнивать состояние развития по периодам, ведь система постоянно обновляет и сохраняет предыдущие карты, собирая данные с большого количества спутников.

 

Обнаружив проблемные места на поле, пользователь может поставить задачу для проверки агрономом конкретного участка поля. Агроном с помощью мобильного приложения находит проблемную зону на поле, загружает фотографию места или проблемы, добавляет комментарий, а система анализирует эту проблему и формирует отчет с привязкой к конкретной точке и полю в целом.

 

Taranis предоставляет возможность сформировать графическое сравнение данных по различным критериям для любых полей в любой период. Например, скорость ветра, температура, количество осадков, значение NDVI, количество внесения гербицидов, удобрений и др.

 

Система работает с картами, которые агропроизводитель может скачать самостоятельно. Например, карта урожайности или почв. Также есть возможность создавать собственные карты зон через наложение, например, карты урожайности на карту NDVI. В результате агропроизводитель получает готовую карту для дифференцированного внесения удобрений или препаратов в том количестве и именно там, где это необходимо.

Компания реализовала собственные алгоритмы прогнозирования болезней растений и проблем с вредителями. Каждое изображение анализируется механизмом глубокого обучения, позволяя идентифицировать широкий перечень заболеваний и вредителей на основе более миллиона примеров в базах данных программы.

 

 

Платформа отслеживает все аспекты полевых условий в режиме реального времени и отправляет агропроизводителям уведомления как о возникающих, так и о потенциальных угрозах. Клиент получает информацию о количестве растений, проблемах с сорной растительностью (на ранней стадии возникновения, с идентификацией сорняков), возможных физических повреждениях.

 

Taranis интегрирует сведения полевых датчиков, наземных метеостанций, полевых исследований и пр. Программа поможет пользователю преобразовать данные с изображений в полевые события, определить приоритетность задач. В распоряжении клиентов — диспетчер задач, который поможет избежать конфликтующих операций. При планировании заданий фермер получит уведомление в случае неблагоприятных погодных условий.

 

Farmers Edge

 

Канадская платформа начинала как сервис для определения продуктивности полей на основе обработки снимков спутников ДЗЗ. Компания имеет эксклюзивный доступ к спутниковым изображениям Planet.

 

Компания Farmers Edge предоставляет клиентам спутниковые снимки более высокого качества (3,1 м на 1 пиксель) и с большей частотой обновлений, чем у конкурентов.

 

Также предложение компании включает мониторинг с помощью наземных метеостанций и датчиков влажности почвы. Хозяйство получает информацию в виде оперативных отчетов о температуре, скорости и направлении ветра, количестве осадков и др.

 

Зонд для измерения влажности почвы устанавливается, обслуживается и удаляется до сбора урожая. Температура и влажность измеряются на шести глубинах. Клиент получает информацию о влагообеспеченности участка, наличии влаги в корнеобитаемом слое, инфильтрации и потерях, прогнозе урожайности на основе показателей влажности и др. Также пользователь получает рекомендации о необходимости полива и оптимальных сроках его проведения.

 

Приложение FarmCommand объединяет все источники данных, обеспечивая быстрый доступ к информации. На основе ежедневно обновляемых спутниковых снимков составляются скаутинговые карты, позволяющие определить отклонения в развитии растений (причиной могут быть заболевания, насекомые-паразиты, наличие сорной растительности). Благодаря запатентованным алгоритмам обработки снимков, нарушения развития культур выявляются на ранних стадиях роста, до того как изменения станут заметны на картах вегетации.

 

Важным преимуществом компании является обратная связь с пользователем. Специалисты Farmers Edge консультируют клиентов по агрономическим и техническим вопросам. В регионах, в которых представлена компания, работают команды специалистов, выезжающих на поля. Ими производится установка и обслуживание наземных метеостанций и датчиков влажности почвы. Клиент получает уведомления обо всех изменениях, которые происходят на его поле.

 

EOS Crop monitoring

 

Crop monitoring  — это облачная платформа для мониторинга сельскохозяйственных угодий. На основе анализа спутниковых данных в реальном времени, система помогает аграрию в принятии оптимальных решений для эффективного управления фермерским хозяйством.

 

Платформа позволяет проводить мониторинг состояния полей, осуществлять метеомониторинг, управлять скаутингом, прогнозировать урожайность.

 

Модуль мониторинга состояния посевов включает анализ развития поля, выявление проблемных площадей, сравнение развитие со среднем показателем по району и культуре, исторические данные по уровню NDVI.

 

В модуле мониторинга метеоусловий для пользователя доступны: исторические данные (температура, осадки); текущие условия и прогноз на ближайшие 5 дней; возможность сравнивать со средним значением за 5 и 10 лет; анализ воздействия погоды; накопительную сумму активных температур.

 

Особенность функционала системы — возможность управления погодными рисками:

 

Winter kill — показатели температуры гибели озимых;

Cold stress — угроза заморозков;

Heat stress — тепловой шок, связанный с засухой.

 

Использовать продукт можно либо через интуитивный Web-интерфейс, либо через API. Также платформа интегрируется с 1С и практически любой ERP и CRM системами.

 

Crop monitoring будет полезна как для агропроизводителей и трейдеров, так и для страховых компания и банков.