Big Data erlaubt Smart Farming

Die Twitter-Kuh oder: M2M revolutioniert die Landwirtschaft

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Sensoren machen’s möglich

Auch der Zeitpunkt des Gerätebetriebs kann automatisch über Sensoren gesteuert werden. So schaltet sich beispielweise eine Wasserpumpe nicht nur ab einem bestimmten Wasserstand ein, sondern auch dann, wenn sich durstige Nutztiere nähern. Die Regeln dafür werden über eine mobile oder PC-basierte Schnittstelle vorgegeben.

Darstellung des Prinzips "Precision Farming"
Darstellung des Prinzips "Precision Farming"
(Bild: www.landwirtschaft.sachsen.de)
Über Sensoren festgestellter Feuchtigkeitsgehalt im Boden, ermöglicht die gezielte und sparsame Bewässerung. Wasser und Energie werden auch durch die Überwachung und Steuerung von Temperatur und Sonneneinstrahlung in Gewächshäusern eingespart. Über Smartphone wird hier Beschattung und Belüftung reguliert – das spart Arbeitszeit, vor allem nachts und an Wochenenden.

Ein weiteres Beispiel für nahtlose Überwachung betrifft Schüttgut-, Getreide- oder Futtersilos. Dabei können neben der Füllmenge auch Parameter wie Temperatur oder Feuchtigkeit erfasst werden. Verbrauchsdaten werden aufgezeichnet und über GSM/GPRS Mobilfunknetze wird automatisch ein Alarm ausgelöst, wenn eine Abweichung vom vorgegebenen Soll-Zustand eintritt. Schädlingsbefall und Fäulnisprozesse sind dank Früherkennung leichter in den Griff zu bekommen.

Optimierung des Düngemitteleinsatzes

Mehr als andere Wirtschaftsbereiche ist die Landwirtschaft abhängig von Rahmenbedingungen wie Wetter (Windgeschwindigkeit, Sonneneinstrahlung, Luftdruck, Feuchtigkeit/Regen) oder Schädlingsbefall. Diese Parameter bestimmen den Zeitpunkt der Aussaat und der Ernte, der Bewässerung sowie Menge und Art des Pestizid- oder Düngereinsatzes.

Wie bewegt sich Wasser innerhalb eines Feldes? Wie sehen die Kohlenstoff- und Stickstoff-Zyklen aus? Darauf geben Sensoren im Boden die Antwort. Sie bestimmen die Feuchtigkeit und den Nährstoffgehalt und veranlassen die notwendige Bewässerung oder Düngung – ohne die tägliche Arbeit zu beeinträchtigen.

Werden darüber hinaus noch andere Daten wie Wettervorhersagen, Frost- und Sturmwarnungen eingebunden, hat der Landwirt schon weitgehende Planungssicherheit. Mit Hilfe von IP-basierten Kameras können Farmer Wachstum und Gesundheit der Pflanzen bestimmen, dem Unkraut auf der Spur bleiben und trotzdem ihre Präsenz auf den Feldern einschränken.

Das Big Data-Interface zum Boden

Zim Plant Technology stellt magnetische Sensoren her, mit denen Pflanzen quasi sprechen lernen.
Zim Plant Technology stellt magnetische Sensoren her, mit denen Pflanzen quasi sprechen lernen.
(Bild: http://www.zim-plant-technology.com/?Home)
Die Industrie arbeitet derzeit an geschlossenen Automatisierungszyklen, die von der umfassenden Datensammlung bis hin zur automatischen Konsequenz daraus alle Bereiche umfassen. Ein erster Schritt in diese Richtung ist „Smartdust“. Es wurde als RF-basiertes Netzwerk aus kleinsten drahtlosen micro-elektromechanischen Systemen wie Sensoren, Robotern oder anderen Geräten erdacht und misst so gut wie alles: Licht, Temperatur, Erschütterungen, aber auch chemische Zusammensetzungen.

Mit Saatmaschinen werden die Systeme im Boden angebracht und bilden so von Anfang an eine „Schnittstelle zum Boden“. Die Echtzeit-Informationen bringen Erkenntnisse über biologische Aktivitäten bis zur Zell- und Molekülebene. Der Preis jedoch verhindert den Masseneinsatz und die umfassende wirtschaftliche Verwertung.

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