Im Zeitalter des rasanten technologischen Fortschritts hat die Verschmelzung von Künstlicher Intelligenz (KI) und dem Internet der Dinge (IoT) viele Branchen verändert. Ein Sektor, der ebenfalls davon profitiert ist die Landwirtschaft. Die Anwendung von KI und IoT in der Landwirtschaft hat das Potenzial, den ländlichen Raum zu verändern und intelligente Dörfer, sogenannte Smart Villages, zu schaffen, in denen nachhaltige Landwirtschaft und verbesserte Lebensbedingungen Hand in Hand gehen.
In diesem Beitrag untersuchen wir, wie KI- und IoT-Technologien die traditionellen landwirtschaftlichen Praktiken umgestalten können. Dabei konzentrieren wir uns auf einige Produkte namhafter Hersteller, wie Seeed Studio, Brainboxes, Carlo Gavazzi und Novotechnik.
Neue Technologien in einem Smart Village
Das Konzept der „intelligenten Dörfer“ sieht eine Verbesserung der Lebensqualität in ländlichen Räumen, unter Einbeziehung der örtlichen Gemeinschaft sowie digitaler Lösungen vor. Neben der Digitalisierung und der Schaffung netzunabhängiger Dörfer durch den Ausbau erneuerbarer Energieträger, umfasst diese globale Initiative auch den Einsatz von KI und IoT-Technologie in der Landwirtschaft.
Das Konzept der intelligenten Dörfer ist ein Gegenentwurf zu den intelligenten Städten, auch Smart Cities genannt und versucht die digitale Kluft zwischen städtischen und ländlichen Gebieten zu überbrücken. Durch die Integration von digitalen Lösungen in verschiedene Elemente des Dorflebens sollen die allgemeine Lebensqualität, die Umweltbedingungen, der Zugang zu Dienstleistungen und das Wirtschaftswachstum verbessert werden.
Die Integration von KI und IoT in der Landwirtschaft ermöglicht eine datengestützte Entscheidungsfindung, Präzisionslandwirtschaftstechniken, ein effizientes Ressourcenmanagement und eine höhere Produktivität.
IoT-Landwirtschaftslösungen von innovativen Unternehmen
Im Folgenden stellen wir einige Unternehmen vor, deren innovative Produkte und Lösungen den Weg für intelligentere und effizientere landwirtschaftliche Betriebe ebnen.
Digitaler Zwilling − Seeed Studio
Seeed Studio, ein führender Anbieter von IoT-Hardware, war massgeblich an der Entwicklung einer breiten Palette von Sensormodulen und Konnektivitätslösungen speziell für die Landwirtschaft beteiligt. Die Produkte ermöglichen die Erfassung wichtiger Daten wie Bodenfeuchtigkeit, Temperatur, etc. in Echtzeit, was zu einer besseren Entscheidungsfindung und Ressourcenoptimierung führt.
Ein verbesserter Last-Mile-Zugang und die richtigen digitalen Lösungen, sorgen dafür, dass die Initiative der intelligenten Dörfer zum Erreichen der Ziele für nachhaltige Entwicklung (SDGs) − wie Gesundheit, Handel, Bildung und Landwirtschaft − beiträgt.
Seeed Studio
Laut dem Hersteller, ist das Wirtschaftspotenzial dieser Dörfer enorm. Um die Digitalisierung dieser Sektoren zu unterstützen, gibt es mehrere Möglichkeiten, ein technologisches Umfeld zu schaffen, das sowohl erschwinglich als auch effektiv ist. Seeed Studio bietet umfassende Hardware- und Softwarelösungen an, um die Dörfer besser zu unterstützen und die SDGs zu erreichen.
Die SenseCAP-Produkte von Seeed Studio sind in der Landwirtschaft bereits vielfach im Einsatz. Aufgrund ihres IP66-Gehäuses eignet sich die Serie für Sensoranwendungen im Aussenbereich, wie z. B. Smart Farming, Smart Cities und andere IoT-Anwendungen, die eine stromsparende Datenerfassung über grosse Entfernungen und lange Zeiträume erfordern.
Der SenseCAP LoRaWAN S2103-Sensor misst CO2-Emissionen, Temperatur und Luftfeuchtigkeit in den Bereichen von 400 bis 10000 ppm, -40°C bis 85°C und 0 bis 100 % RH (nicht kondensierend) und ist dank integriertem Bluetooth und OTA-Optimierung schnell eingerichtet und aktualisiert. Der Sensor zeichnet sich durch Stabilität und Zuverlässigkeit aus und kann dank LoRa einen grossen Übertragungsbereich abdecken und verbraucht dabei weniger Strom. Er eignet sich ideal für industrielle Umweltsensorszenarien zur Unterstützung der UN-Ziele für nachhaltige Entwicklung.
Darüber hinaus bietet Seeed Studio das SX1302 Indoor-Gateway und ein J3010 Edge-Computing -Gerät an, die bei der Implementierung von Smart-Farming-Lösungen helfen und einen stabilen und zuverlässigen Datenfluss zwischen IoT-Geräten in landwirtschaftlichen Umgebungen ermöglichen.
Mithilfe des SenseCAP-Portals lassen sich SenseCAP-Geräte einfacher verwalten. Mehr dazu erfahren Sie hier.
Mechanische Unkrautbekämpfung − Brainboxes
Als IoT-Spezialist bietet Brainboxes starke und zuverlässige Konnektivitätslösungen, die eine nahtlose Datenübertragung zwischen IoT-Geräten in landwirtschaftlichen Umgebungen ermöglichen. Sie gewährleisten einen kontinuierlichen Datenfluss und liefern präzise und zeitnahe Informationen für einen effizienten Landwirtschaftsbetrieb.
Der österreichische Hersteller Ensio verwendet die ED-549 und ED-588 Konverter von Brainboxes in seinem OKIO-System, einem Spurführungssystem für Hackgeräte zur mechanischen Unkrautbekämpfung. Die Geräte von Brainboxes regeln die Neigung und den Winkel der Maschinen sowie die Nutzung der erweiterten automatischen Kalibrierung des Systems. Dazu gehören Geräte wie Kameras, hydraulische Stellantriebe und anderes Zubehör, das für den effizienten Betrieb der Maschine wichtig ist.
Wie dieses System eingesetzt wird, sehen Sie hier im Video. Weitere Informationen über Brainboxes-Module und ihre Funktionsweise in rauen Umgebungen finden Sie in diesem Artikel.
Intelligente Landwirtschaft mit Carlo Gavazzi
Carlo Gavazzi, ein renommierter Hersteller im Bereich der Automatisierung und des Energiemanagements, hat hochmoderne Kontrollsysteme und Überwachungsinstrumente speziell für die Landwirtschaft entwickelt. Dank der Kombination aus KI- und IoT-Funktionen, können die Produkte den Energieverbrauch steuern, die landwirtschaftliche Gesamtleistung verbessern und die Bewässerung optimieren.
Die Lösungen von Carlo Gavazzi für die intelligente Landwirtschaft umfassen:
- Sensoren für Fütterungsanlagen − von kapazitiven Sensoren, die den Füllstand von Saatgut und Getreide in Fütterungsanlagen überwachen und den Nachfüllprozess kontrollieren, bis hin zu photoelektrischen Sensoren, die in diesen rauen Umgebungen maximale Leistung und Beständigkeit gewährleisten.
- Komponenten für Erntemaschinen, wie induktive Näherungssensoren, die für berührungslose Messungen eingesetzt werden, z. B. zum Zählen von Achsumdrehungen in Maschinen oder zur Verfolgung der Schaufelposition in einem Baggerlader. Auch kapazitive Füllstandssensoren, die an Sprühgeräten mit Kunststoffbehältern montiert sind, ermöglichen den Nachweis des Vorhandenseins von Verbindungen auf Wasserbasis, ohne dass Schaum, Film oder Ablagerungen sichtbar werden.
- Die kapazitiven Näherungssensoren der Serie CA30 eignen sich perfekt für die Füllstandsmessung von Flüssigkeiten und Schüttgütern in grossen Saatgutsilos und kleinen Lagerbehältern. Sie können trockenes Getreide genau erkennen und liefern eine konstante und genaue Anzeige des Ertrags pro Flächeneinheit.
Sensoren für die intelligente Landwirtschaft − Novotechnik
Novotechnik, ein führendes Unternehmen in der Sensortechnologie, hat mit seinen hochpräzisen Sensoren zur Messung verschiedener Parameter wie Abstand, Winkel und Position zum Fortschritt der Präzisionslandwirtschaft beigetragen. Dank der Sensoren, die in KI- und IoT-Systeme integriert sind, können präzise Entscheidungen auf der Grundlage von Echtzeitdaten getroffen werden, was zu höheren Ernteerträgen und einer besseren Ressourceneffizienz führt.
Das Angebot umfasst Sensoren für branchenspezifische Anwendungen wie den Winkelsensor RFC 4800. Er bietet eine bessere hydraulische Steuerung, eine verbesserte Abdichtung und ist für mobile Anwendungen geeignet. Die berührungslosen Winkelsensoren der RFD 4000-Serie, sind für den Maschinen- und Anlagenbau, Pedale, Steuerungen oder den Werkzeugbau konzipiert. Sie eignen sich perfekt für die präzise Messung der Mäharme, wenn sie abgesenkt, angehoben oder arretiert werden. Die RFD 4000-Serie verfügt über eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit, einen Temperaturbereich von -40 bis +125°C und eine Abdichtung gemäss IP69K. Sie eignen sich hervorragend für Anwendungen, bei denen eine ständige Witterungseinwirkung zu erwarten ist.
Eine weitere Anwendung der Novotechnik-Sensoren in der Landwirtschaft ist die genaue Überwachung und Einstellung dank des Vision- und Kontrollsystems. Der TX2-Positionssensor wird beispielsweise in Zwiebelverarbeitungsgeräten eingesetzt, um automatisch die Ober- und Unterseite von Zwiebeln abzuschneiden. Es besteht die Möglichkeit, die manuelle Höhenverstellung durch ein mit dem TX2 verbundenes Sicht- und Kontrollsystem in eine automatische umzuwandeln.
Die Zukunft der intelligenten Landwirtschaft
Auch wenn einige Herausforderungen bei der Umsetzung von intelligenten Dörfern gibt, sind die Vorteile und Wachstumschancen unbestreitbar gross. Da die Landwirtschaft nach wie vor einer der grössten und wichtigsten Sektoren weltweit ist, kann die Einführung intelligenter Technologien in ländlichen Gebieten die Landwirtschaft revolutionieren und die Effizienz und Nachhaltigkeit fördern.
Durch den Einsatz innovativer Produkte von zukunftsorientierten Unternehmen wie Seeed Studio, Brainboxes, Carlo Gavazzi und Novotechnik können ländliche Regionen eine bessere und nachhaltigere Zukunft aufbauen. Die modernen Lösungen ermöglichen es Landwirten, datengestützte Entscheidungen zu treffen, die Ressourcennutzung zu optimieren und die landwirtschaftliche Produktivität zu steigern. Die Umsetzung dieses transformativen Ansatzes verbessert nicht nur das Leben in den ländlichen Regionen, sondern trägt auch zur Förderung einer besser vernetzten und wohlhabenderen globalen Agrarlandschaft bei.
