AGRITECH TASK 4.2.3
Farm information systems and operational monitoring in smart agriculture
Die Aktivitäten von AFILAB im Zusammenhang mit der Betriebsüberwachung beziehen sich auf die Gestaltung von Informationssystemen landwirtschaftlicher Betriebe, um eine kohärente, modulare und flexible Struktur zu haben, in der die gesammelten Daten gespeichert und Inferenzmaschinen entwickelt werden, um die Informationen zu extrahieren, die für Verwaltungs- und Rückverfolgbarkeitszwecke verwendet werden sollen.
Bei der Prozessüberwachung geht es um die Erfassung von Daten in Echtzeit, die beschreiben, wie Produktionsprozesse ablaufen.
Ziel ist es, den Prozessablauf auf einer Zeitskala mit allen Details zum Verbrauch und zur Erzeugung von Materialien oder Energie zu erfassen und so das historische Gedächtnis landwirtschaftlicher Aktivitäten zu rekonstruieren.
Bei Feldeinsätzen, wie z.B. der Pflanzenanbau, Bodenbearbeitung, Aussaat oder Ernte, spielt die Identifizierung des Arbeitsortes eine wesentliche Rolle.
Bei stationären Prozessen, einschließlich Lagern, kann die Betriebsüberwachung auch mit der Überwachung der dort gelagerten Materialflüsse in Verbindung gebracht werden.
Die Schlüsselkomponenten eines Betriebsüberwachungssystems sind Identifikationssysteme zur Erkennung aller an einem Prozess beteiligten Akteure, einschließlich Aggregaten (z. B. Traktoren), Anbaugeräten (z. B. Maschinen bedienen) an den jeweiligen Arbeitsorten (z. B. Parzellen).
Die erhaltenen Informationen sollen sofortige oder aufgeschobene Maßnahmen im Laufe der Zeit unterstützen. Im ersten Fall können wir von vollautomatisierten Entscheidungsprozessen sprechen, die sich direkt im Feld entwickeln (z.B. automatisierte variable Applikationstechnik). Der zweite Fall betrifft die Verwendung von Informationen bei aufgeschobenen Entscheidungen im Laufe der Zeit, mit der notwendigen Archivierung von Betriebsdetails, deren Integration mit anderen Informationen, die im Laufe der Zeit sowohl innerhalb als auch außerhalb des Unternehmens gesammelt wurden (z. B. präskriptive Karten).
Die Möglichkeit der automatischen Überwachung der Aktivitäten bietet mehrere Vorteile, von denen betreffen die wichtigsten:
• die Möglichkeit der Vorplanung von Tätigkeitsregistern, wobei die eigentliche Kompilierungsarbeit durch Kontrolle und mögliche Korrektur und Integration ersetzt wird;
• die Verfügbarkeit von Betriebs- und Managementinformationen, die für die kurz-, mittel- und langfristige Planung von Aktivitäten jederzeit zur Verfügung stehen;
• die Möglichkeit, Zertifizierungsformen von Dritten effizienter und transparenter zu unterstützen.
Im landwirtschaftlichen Bereich konzentrierte sich die Forschung auf die Überwachung verschiedener mechanisierter landwirtschaftlicher Tätigkeiten, die auf freiem Feld durchgeführt werden. Alle überwachten Fahr- und Bedienmaschinen wurden jeweils mit einem Datenlogger und einem aktiven RFID-Transponder ausgestattet. Beide Geräte zeichnen sich durch einen eindeutigen Code aus, der zur Identifizierung der Maschine verwendet wird, auf der sie installiert sind.
Der Transponder, der an der Antriebsmaschine montiert ist, wird mit den Vibrationen aktiviert, die durch die Bewegung der Maschine selbst entstehen, und beginnt, seinen Identifikationscode über Funkfrequenzen zu übertragen. Diese werden vom Datenlogger gelesen und in seinem internen Speicher in Datenpaketen gespeichert, die bereit sind, über eine GPRS-Verbindung oder einen manuellen Download per USB-Stick an einen Remote-Server gesendet zu werden.
Zusätzlich zu diesen Informationen, die die Verbindung zwischen Antriebsmaschine und Gerät identifizieren, erhält der Datenlogger, der mit einer GNSS-Einheit ausgestattet ist, auch die Position, um geografische Informationen zu liefern.
Diese Daten, die von der eigens entwickelten Inferenz-Engine automatisch analysiert werden, werden in Informationen übersetzt, z. B. über Mechanisierungskosten, Arbeitszeiten, bearbeitete Parzellen, Kraftstoffverbrauch und Klimagasemissionen.