Введение
В последние годы сельскохозяйственная отрасль претерпела значительные изменения, отчасти обусловленные развитием технологий. Одной из таких технологий, оказавших глубокое влияние на сельское хозяйство, являются киберфизические системы или Интернет вещей (IoT). Технология IoT подразумевает использование датчиков и подключенных к Интернету устройств для сбора и передачи данных. В этой статье мы рассмотрим, как IoT можно использовать для создания «умного офиса» на сельскохозяйственных предприятиях. «Умный» дом — это комплексное решение на базе «Интернета вещей» (Internet of Things, IoT), с помощью которого можно автоматизировать повседневные процессы управления офисным пространством. Технология объединяет бытовую технику, датчики и приборы в единую мультисистему, где они могут обмениваться информацией и взаимодействовать друг с другом. При этом управлять всем можно с одного приложения или даже через голосового ассистента
Материалы и методы
Развитие этих идей привело к появлению нового явления — «умного офиса» Концепция «умного офиса» подразумевает использование технологий для создания эффективного и результативного рабочего пространства. Интегрируя IoT-устройства в рабочее пространство, сельскохозяйственные организации могут в режиме реального времени получать информацию о своей деятельности, что приведет к принятию более эффективных решений и повышению производительности [1]. В рамках офиса интеллектуальные устройства позволяют организовать системы отопления, вентиляции и освещения так, чтобы поддерживалась максимально комфортная для каждого среда. Платформа мониторит информацию о погоде и определяет необходимую температуру. Через приложение можно отрегулировать яркость ламп, температуру воздуха и мощность вентиляции. Система также дает возможность настраивать расписание включения света или обогрева. Более того, эти параметры могут подстраиваться под каждого сотрудника, не создавая дискомфорта окружающим. Технологии IoT также могут быть использованы для мониторинга и управления домашним скотом [2]. Датчики могут быть прикреплены к животным чтобы анализировать состояние здоровья, поведения и местонахождения. Эта информация может быть использована для раннего выявления любых проблем со здоровьем и предотвращения распространения болезней. Кроме того, IoT-устройства могут использоваться для автоматизации таких задач, как кормление и полив, освобождая время фермеров, чтобы они могли сосредоточиться на других важных задачах.
Результаты
Равным образом датчики IoT могут использоваться для мониторинга влажности почвы, качества воздуха, температуры и других факторов окружающей среды [6]. Информация с датчиков может быть использована для оптимизации условий выращивания сельскохозяйственных культур и снижения затрат на электроэнергию, к тому же эти данные могут быть использованы для оптимизации полива и внесения удобрений, что приведет к оздоровлению культур и повышению урожайности.
Результаты
Еще одним преимуществом использования технологий IoT в сельском хозяйстве является возможность отслеживания и управления запасами [3]. Датчики могут быть установлены в складских помещениях на самих угодьях, например, датчики сбора почвенных данных, для мониторинга температуры, влажности и других факторов, которые могут повлиять на качество собранного урожая либо помочь предвосхищать оценку продуктивности сельскохозяйственных культур, расположенных на взаимосвязанных элементах ландшафта [12]. Эта информация может быть использована для обеспечения правильного хранения культур и сохранения их свежести в течение длительного периода времени. Технологии IoT также можно использовать для отслеживания перемещения сельскохозяйственных культур и скота с фермы на рынок. Это может помочь предприятиям улучшить управление цепочкой поставок, сократить количество отходов и обеспечить своевременную доставку продукции по назначению. Контролируя и оптимизируя использование энергии, организации могут уменьшить свой углеродный след и продвигать устойчивую практику снижения негативного воздействия на окружающую среду. Помимо датчиков окружающей среды, IoT можно использовать для мониторинга оборудования и машин [4]. Анализируя данные об использовании оборудования можно обнаружить возможности для снижения расхода топлива и оптимизации графиков технического обслуживания. Выявить проблемы технического обслуживания до того, как они станут серьезными проблемами, сократить время простоя и повысить эффективность. Например, датчики могут быть установлены на ирригационных системах для обнаружения утечек или неисправностей. Аналогичным образом, датчики могут быть установлены на тракторах и другом сельскохозяйственном оборудовании для мониторинга использования и выявления потенциальных проблем. Любые количественные методы оценки плодородия для целей точного мелиоративного регулирования также нуждаются в средствах интернета вещей [9].
Обсуждение
Технология IoT также может быть использована для улучшения коммуникации и сотрудничества в сельскохозяйственных организациях. Используя подключенные устройства, такие как смартфоны, планшеты и ноутбуки, сотрудники могут оставаться на связи и сотрудничать в режиме реального времени [6]. Например, фермер может использовать мобильное приложение для мониторинга роста посевов и корректировки графиков полива на ходу. Аналогичным образом, члены команды могут использовать такие инструменты совместной работы, как видеоконференции, для обсуждения проблем и принятия решений без необходимости личных встреч.
Обсуждение
В заключение следует отметить, что технология IoT способна произвести революцию в сельскохозяйственной отрасли, используя «умные» офисы, которые будут более эффективными и результативными. Интегрируя IoT-устройства в рабочие места, сельскохозяйственные организации могут получать информацию о своей деятельности в режиме реального времени, что приведет к принятию более эффективных решений и повышению производительности. Благодаря мониторингу условий окружающей среды, оборудования и машин, организации могут оптимизировать условия выращивания культур, снизить затраты на электроэнергию и выявить проблемы с техническим обслуживанием до того, как они станут серьезными проблемами. Кроме того, собирая и анализируя данные в режиме реального времени, организации могут принимать решения, основанные на данных, и улучшать коммуникацию и сотрудничество в своих командах, интегрируя все организационные звенья агропредприятия [7].
Выводы
Использование технологии IoT — это прекрасная возможность для сельскохозяйственных организаций повысить эффективность и производительность, что приведет к более устойчивому будущему отрасли [8]. Поскольку технологии IoT продолжают развиваться, мы можем ожидать появления еще более инновационных решений, которые помогут сельскохозяйственным предприятиям процветать на все более сложном и конкурентном рынке.