Обзор цифровых технологий в растениеводстве - Студенческий научный форум

XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Обзор цифровых технологий в растениеводстве

 Комментарии
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Складывающийся в последние годы переход к адаптивной интенсификации растениеводства ориентирует развитие земледелия на ресурсоэнергоэкономичность, экологическую безопасность и рентабельность. Особое значение в связи с этим приобретает разработка и освоение инновационных технологий возделывания сельскохозяйственных культур. На смену затратным интенсивным агротехнологиям приходят альтернативные ресурсо и энергосберегающие биологизированные технологии, базирующиеся в основном на естественном потенциале почвенного плодородия и экономически обоснованном применении удобрении и средств защиты растений. Масштабное освоение таких технологий предопределено передовым мировым и отечественным научно–практическим опытом, общими тенденциями развития современного растениеводства. В развитых зарубежных странах инновационные технологии, основанные на бесплужных приемах обработки почвы и ресурсосберегающих способах посева, успешно применяются более 30 лет на сотнях миллионов гектаров.

Первая в мире полностью механически обработанная культура — посевная культура, за которой человек никогда не выходил в поле, была собрана в 2017 году, что стало важной вехой в цифровом сельском хозяйстве, иногда известной как «умное сельское хозяйство» или «электронное сельское хозяйство».

Цифровые технологии, в том числе Интернет, мобильные технологии и устройства, аналитика данных, искусственный интеллект, цифровые услуги и приложения, меняют сельское хозяйство и продовольственную систему [1]. На различных этапах цепочки создания агропродовольственной продукции можно найти множество примеров: автоматизация сельскохозяйственной техники позволяет точно настроить затраты и снизить спрос на ручной труд; удаленные спутниковые данные и датчики на месте повышают точность и снижают затраты на мониторинг роста урожая и качества земли или воды; Технологии прослеживаемости и услуги цифровой логистики позволяют оптимизировать цепочки агропродовольственных поставок, а также предоставлять надежную информацию для потребителей.

Ряд новых технологий обещает повысить эффективность и существенно повлиять на бизнес-модели в сельскохозяйственном секторе [2]. Эти технологии могут быть сгруппированы в соответствии с их функцией по отношению к данным, широко определенными для включения любой части информации, доступной на машинном языке (таблица 1). Ключевые категории: сбор данных, анализ данных, хранение данных, управление данными и передача и обмен данными. Категория передачи и совместного использования данных включает в себя технологии, которые используют передачу или совместное использование данных для облегчения других видов транзакций, таких как передача права собственности или стоимости, обмен данными (между людьми или цифровыми устройствами) и услуги с цифровой доставкой.

Таблица 1 – Современные цифровые технологии в растениеводстве

Технологическое назначение

Категория

Подкатегория

Сбор данных технологий

Дистанционное зондирование

Спутниковые системы сбора / мониторинга данных

БПЛА / беспилотные системы сбора данных / мониторинга

Системы сбора / мониторинга данных о пилотируемых самолетах

Зондирование на месте

Счетчики количества воды

Датчики качества воды, датчики качества воздуха а

Метеорологические датчики

Мониторинг почвы

Биоразнообразие in–situ, инвазивные виды или мониторинг вредителей

Мониторы урожая

Животноводческие мониторы

Данные от точной сельскохозяйственной техники

Сбор данных краудсорсинга

«Серьезные игры» для сбора агроэкологических данных b

Гражданская наука c

Интернет–опросы / переписи

Порталы сбора данных (например, онлайн–перепись)

Сбор финансовых / рыночных данных

Данные розничного сканера

Деловое программное обеспечение для записи финансовой или рыночной информации (например, системы ввода базы данных)

Технологии анализа данных

ГИС и сенсорные аналитические инструменты

Цифровое моделирование высоты

Карта землепользования и земельного покрова

Моделирование водосбора

Картографирование почвы

Ландшафтное моделирование

Программное обеспечение (программы, приложения) для преобразования данных датчиков и других данных фермы в полезную информацию

Программное обеспечение для автоматизации сельскохозяйственной техники, которое использует данные датчика или другие данные фермы в качестве входных данных d

Программное обеспечение для измерения и классификации сельскохозяйственной продукции (например, программное обеспечение для классификации туш)

Краудсорсинг анализ данных

Краудсорсинговые приложения для сортировки / маркировки данных

Глубокое обучение / AI

Алгоритмы очистки данных

Алгоритмы анализа больших данных

Машинное обучение

Прогнозная аналитика

Технологии хранения данных

Безопасное и доступное хранение данных

Облачное хранилище

Конфиденциальные вычисления e

Виртуальные дата–центры

Технологии управления данными

Технологии управления данными

Распределенные бухгалтерские технологии (например, блокчейн)

Совместимость программ и приложений

Передача и обмен данными: цифровая связь; торговые, платежные и сервисные платформы доставки

Цифровые коммуникационные технологии

Технологии визуализации цифровых данных

Социальные сети

Интернет–видеоконференции

Машинное общение (например, чат–боты, алгоритмы генерации естественного языка)

Интернет–платформы – права собственности, платежи, услуги и рынки

Реестры прав собственности и разрешений в Интернете

Торговые платформы онлайн

Краудфандинг на платформе для сельского хозяйства и агро–экосистемных услуг

Платежи онлайн (для государственных программ)

Платформы доставки услуг

Некоторые из технологий, перечисленных в таблице 1, существовали в той или иной форме в течение многих лет, но последние достижения значительно улучшили способность получать, анализировать, управлять или передавать данные, которые имеют отношение к сельскохозяйственной политике, в том числе за счет снижения затрат и повышения скорости. сбора, анализа и распространения данных.

С каждым месяцем появляется все больше и больше технологий точного земледелия. Все эти решения представляют значительную ценность для фермеров в их усилиях по оптимизации производства, более эффективному управлению своими операциями, а также экономии денег и получению прибыли за счет большей урожайности.

Список используемых источников

Обзор цифровых технологий для агропромышленного комплекса: от ГИС до интернета вещей // Научно-производственная компания «Интеграл». – 2020. – URL: http://integral-russia.ru/2019/10/28/tsifrovaya-platforma-razvitiya-agropromyshlennogo-kompleksa-kontseptsiya-i-osnovnye-tezisy/ (дата обращения: 01.02.20)

Арьков, Д.П. Современные цифровые устройства мониторинга и диагностики, применяемые в растениеводстве / Д.П. Арьков, О.В. Кочеткова, А.С. Матвеев, Е.В. Ширяева // Материалы XXI международной научно-практической конференции «Академическая наука - проблемы и достижения» 5-6 ноября 2019 г. North Charleston, USA. – С. 89-93.

Просмотров работы: 23