농업 및 농업 산업은 수확량을 늘리고 자원을 더 잘 할당할 수 있도록 혁신적인 아이디어와 기술 발전에 의존합니다. 19세기 후반과 20세기에는 트랙터와 수확기와 같은 많은 기계적 혁신이 이루어졌습니다. 오늘날 더 낮은 비용으로 농업 생산을 증가시키는 원동력은 사물 인터넷(IoT)입니다. , 이는 스마트 농업 솔루션 또는 IoT 농업 센서를 시장에 출시하려는 엔지니어에게 문을 활짝 열어줍니다.
농업의 사물 인터넷 애플리케이션에는 농장 차량, 가축 모니터링, 저장 모니터링 등과 같은 자산 추적이 포함됩니다. 예:
<울>앞으로 몇 년 동안 이러한 기술과 기타 스마트 농업 기술의 사용이 증가할 것입니다. 실제로 농업 분야의 IoT 장치 설치는 연간 복합 성장률 20%를 경험할 것으로 예상됩니다. 그리고 2016년 1월 Machina Research 보고서에 따르면 연결된 농업 기기의 수는 2014년 말 1,300만 개에서 2024년 2억 2,500만대로 증가할 것으로 예상됩니다.
아래에서 우리는 농부와 목장주가 의미 있는 데이터를 수집할 수 있도록 하는 3가지 일반적인 IoT 농업 사용 사례와 이미 시장에 나와 있는 7가지 IoT 농업 애플리케이션을 간략하게 설명했습니다. 또한 스마트 농업 솔루션을 완성하기 전에 고려해야 할 5가지 엔지니어링 질문을 안내해 드립니다.
가축 모니터링 덕분에 목장 주인은 무선 IoT 애플리케이션을 사용하여 가축의 건강, 웰빙 및 위치에 관한 데이터를 수집할 수 있습니다. 이 정보를 통해 두 가지 방법으로 비용을 절감할 수 있습니다.
<올>센서로 가축을 계측할 때 몇 가지 특정한 문제가 있습니다. 특히 소에게 깃을 입히는 것은 매우 어렵습니다. 다른 옵션은 블루투스를 통해 이어 태그와 통신할 수 있는 소의 뱃속에 무선으로 개조된 볼루스를 사용하는 것입니다.
목장주들이 IoT 솔루션을 구현할 때 직면하는 또 다른 잠재적인 문제는 동물의 수명을 연장하기에 충분한 배터리 전원을 갖춘 무선 기술을 선택하는 것입니다. 예를 들어, 소의 수명은 15개월 이상이며 메시 네트워크를 사용하는 일부 기술은 그런 종류의 배터리 수명을 관리하지 못할 수 있지만 Symphony Link는 목장 주변에 많은 인프라 없이도 그 기간 동안 쉽게 연결할 수 있습니다. 모든 장치를 연결하십시오.
엄격하게 "농업"이라는 제목에 속하지는 않지만 멸종 위기에 처한 코뿔소에 대한 모니터링은 가장 흥미로운 동물 IoT 사용 사례 중 하나입니다. 대규모 게임 시설에서 코뿔소의 위치를 알면 환경 보호 단체가 코뿔소를 밀렵꾼으로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.
상상할 수 있듯이 코뿔소의 목을 잡는 것은 쉬운 일이 아니며 종종 성공적이지 않다는 것을 알았습니다. 칼라는 한판 승부 동안 찢어지며 코뿔소의 행동 변화를 일으키는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 장애물을 극복하기 위해 현재 심포니 링크 장치를 코뿔소의 뿔 안에 넣는 아이디어를 검토하고 있습니다.
식물과 토양 상태를 모니터링하는 것은 간단한 사용 사례이지만 농부들에게 환상적인 투자 수익으로 이어질 수 있습니다. 우리는 이 분야에서 농업 IoT의 몇 가지 훌륭한 용도를 보았습니다.
<올>위의 모든 사용 사례의 센서는 지면에 가깝기 때문에 메시 네트워크를 사용하는 것이 어려울 수 있습니다. 링크 예산이 충분하지 않습니다. 그러나 하나의 액세스 포인트가 20-100제곱킬로미터 떨어진 여러 센서와 통신할 수 있기 때문에 Symphony Link와 같은 스타 토폴로지가 이상적입니다.
이러한 일반적인 사례 연구는 농업 분야의 IoT가 농업 커뮤니티에 어떻게 유용할 수 있는지에 대한 통찰력을 제공하지만 IoT 농업 프로젝트 및 애플리케이션이 이미 개발되었는지 이해하는 것도 중요합니다.
Cropx는 토양의 수분, 온도 및 전기 전도도를 측정하는 하드웨어 및 소프트웨어 시스템을 생산합니다. 그들의 시스템은 농부들에게 언제 얼마만큼의 관개를 해야 하는지 알려줍니다.
TempuTech는 농업용 저장고의 안전성을 높일 필요가 있음을 깨달았습니다. 사일로와 곡물 창고는 위험한 장소가 될 수 있습니다. 컨베이어 벨트에는 화재가 발생하고 먼지가 쌓이면 폭발할 수 있습니다. 센서를 사용하여 위험을 추적하는 것은 엄청난 가치가 있습니다. TempuTech는 GE의 Equipment Insight를 통해 무선 센서를 연결하고 농부들이 사일로와 곡물 창고의 데이터를 이해할 수 있도록 돕는 방법을 만들었습니다. 이 플랫폼을 사용하여 제조업체는 기준 성능 기준을 설정하고 온도, 진동, 습도 및 기타 조건과 관련된 경보 및 경보 조건을 설정할 수 있습니다.
CLAAS는 세계 최고의 농업 공학 장비 제조업체 중 하나입니다. 농부는 자동 조종 장치로 CLAAS 장비를 작동하고, 작물 흐름을 개선하고 곡물 손실을 최소화하는 방법에 대한 조언을 받거나, 장비 성능을 자동으로 최적화할 수 있습니다. 이 회사는 농부들이 컴퓨터나 모바일 장치에서 전체 농업 자산을 관리할 수 있게 해주는 프로그램인 365FarmNet과 협력하고 있습니다. 시스템은 필드 매핑, 비료 계획, 영양소 균형, 달력 및 계획 프로그램을 통해 데이터를 수집하고 의미 있게 사용합니다.
PrecisionHawk는 농지의 측량, 매핑 및 이미징에 사용되는 일련의 센서를 통해 고품질 데이터를 수집하는 자율 UAV를 만들었습니다. 본질적으로 비행 중 관찰 및 모니터링을 수행하는 드론입니다. 드론을 공중으로 보내기 전에 농부들은 조사할 필드를 알려주고 지상 해상도나 고도를 선택합니다. 각 드론은 인공 지능을 사용하여 기상 조건을 감지할 수 있으므로 풍속이나 기압 등을 기반으로 최적의 비행 경로를 선택합니다. 비행 중 드론은 시각, 열 및 다중 스펙트럼 이미지를 수집합니다. 그런 다음 이륙한 동일한 위치에 착륙합니다. (이제 멋지고 유용한 사물 인터넷 농업 도구입니다!)
Radar Family Farms는 1990년대에 호박 농장으로 시작하여 오늘날 매년 가을 방문자에게 10에이커의 옥수수 미로를 제공합니다. 초기에 가족은 10에이커의 옥수수를 모두 심고 회사를 고용하여 미로 모양을 깎는 방식으로 미로를 만들었습니다. 이것은 종자 낭비이자 돈 낭비였습니다. Precision Planting 기술을 사용하여 이제 지도 모양으로 심을 수 있습니다. 미국의 다른 농장에서는 할 수 없는 일이라고 생각합니다.
담배는 이탈리아의 큰 산업이며 최적의 성장을 위해서는 특정 환경 및 기후 요구 사항이 필요합니다. 이 문제에 대한 대응으로 이탈리아 소프트웨어 회사인 TeamDev는 Libelium의 Waspmote Plug &Sense 플랫폼을 배포하여 담배 작물에 영향을 미칠 수 있는 기상 조건에 대한 데이터를 수집했습니다. 이 기술은 담배 재배자들이 일반적으로 담배 재배에 적합하지 않은 조건에서 작물을 최적화하는 데 사용할 수 있습니다.
JMB North America는 목장주가 출산을 준비하는 임신한 젖소를 모니터링하는 데 도움이 되는 IoT 솔루션을 출시했습니다. 배터리로 작동되는 센서는 물이 끊어지면 암소에서 추방되어 목장주나 목장 관리자에게 알림을 보냅니다. 이 센서를 통해 농부는 임신한 암소와 보내는 시간에 더 집중할 수 있습니다.
위의 예에서 볼 수 있듯이 농업 및 가축 문제를 다루는 다양한 IoT 농업 사용 사례가 있습니다. 스마트 농업 솔루션을 엔지니어링하는 경우 제품을 구축하는 동안 염두에 두어야 할 특정 초점 영역이 있습니다.
농부, 농업인 및 산업 식품 생산자는 모두 효율성과 수확량을 높이고 분실 및 도난을 줄이기 위해 IoT 솔루션을 찾고 있습니다. 즉, 리소스를 최적화하고 비용을 절감하려고 합니다. 애플리케이션을 디자인할 때 최종 사용자가 모니터링할 대상이 무엇이든 가장 우선시해야 합니다.
예를 들어, 옥수수 농부는 주로 물 사용에 관심이 있을 수 있습니다. 그는 물을 너무 많이 사용하고 싶지는 않지만 필요한 곳에 충분한 물이 공급되고 있는지 확인해야 합니다. 반면에 실시간 모니터링은 목장 주인이 나머지 동물을 오염시키기 전에 무리에서 병든 소를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 이렇게 하면 가축 손실을 크게 줄이고 대규모 그룹을 치료하는 데 필요한 항생제 구입과 관련된 비용을 줄일 수 있습니다.
데이터가 이동해야 하는 거리는 어떤 유형의 기술을 사용해야 하는지에 큰 영향을 미칩니다. 10미터 떨어진 곳에서 측정한다면 1,500미터 떨어진 곳에서 사용하는 것과 동일한 기술을 사용하지 않을 것입니다.
근거리의 경우 휴대폰에서 흔히 볼 수 있는 RFID(Radio Frequency Identification) 또는 NFC(Near Field Communication)를 사용할 수 있습니다. NFC 또는 RFID는 사료 봉지에 태그를 지정하고 각 봉지에 몇 파운드의 콩이 들어 있는지 알아야 하는 경우 사용할 수 있습니다.
10미터 이하의 물체에 데이터를 보내는 경우 Bluetooth 또는 BLE(Bluetooth Low Energy)가 좋은 옵션일 수 있습니다. 그 좋은 예는 좁은 지역에 사는 돼지를 위한 Bluetooth 귀 태그를 설계하는 것입니다. 이 태그는 최종 사용자에게 돼지의 나이와 돼지에 대한 중요한 정보를 알려줍니다.
애플리케이션이 수백 또는 수천 미터를 통해 데이터를 전송해야 하는 경우 저전력 광역 네트워크(LPWAN) 옵션을 고려할 수 있습니다. 몇 가지 예에는 Symphony Link 또는 기타 하위 GHz 기술이 포함됩니다. 이러한 유형의 네트워크를 통한 애플리케이션은 들판의 토양 수분을 측정하거나 가축이 풀을 뜯는 동안 찾아내고 추적하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 유형의 응용 프로그램은 울타리가 쳐진 대규모 양식 지역이 있고 접근이 어려운 양식장을 모니터링하는 데에도 이상적입니다.
배터리 수명과 범위 사이에는 매우 밀접한 상관 관계가 있습니다. 아주 멀리 떨어져 있는 센서는 한 지점에서 다른 지점으로 정보를 얻기 위해 더 많은 에너지가 필요합니다. 이 문제를 해결하기 위해 IoT 제품 제작자는 비용과 전력을 절약하기 위해 훨씬 적은 양의 데이터를 보내도록(또는 덜 자주 데이터를 보내도록) 애플리케이션을 설계하는 경우가 많습니다.
따라서 센서 애플리케이션에서 전력을 끌어올 위치를 결정해야 합니다. 대부분의 IoT 농업은 일반적으로 외부에 있거나 넓은 지역에 퍼져 있기 때문에 저전력 애플리케이션을 고려해야 합니다. 그렇지 않으면 많은 원격 센서의 서비스와 유지 관리가 최종 사용자에게 부담이 됩니다.
센서가 보낼 수 있는 데이터 패킷이 많을수록 더 좋다고 생각할 수 있지만 반드시 그런 것은 아닙니다. 필요한 데이터 패킷 수는 최종 사용자 응용 프로그램 및 로컬 환경을 비롯한 다양한 요인에 따라 다릅니다.
예를 들어 농부가 멀리 떨어진 감자밭에 수분 센서를 가지고 있다면 2초마다 정보를 수집할 필요가 없을 것입니다. 하루에 한두 번이면 충분하므로 배터리 수명이 훨씬 길어집니다.
반면에 트랙터가 수집한 GPS 좌표 및 기타 정보를 전송하는 데 사용되는 애플리케이션은 거의 일정한 데이터 패킷을 게이트웨이로 쉽게 다시 보낼 수 있습니다. 결국 트랙터는 완벽한(거의 무제한) 전원을 제공하므로 네트워크를 방해하지 않고 많은 양의 데이터 또는 비디오 스트림을 전송할 수 있습니다. 전원이 일정하지 않은 수분 센서의 예와 많이 다른 것을 확인할 수 있습니다.
또 다른 예는 탱크 레벨링과 관개를 비교하는 것입니다. 많은 농장에는 비료, 연료 또는 가축 사료를 저장하는 대형 탱크가 있습니다. 이러한 탱크의 레벨을 하루에 한 번 이상 모니터링하는 것은 아마도 불필요할 것입니다. 반면에, 관개가 켜져 있을 때 지속적인 업데이트를 통해 적절한 양의 물이 방출되고 누수가 없는지 확인할 수 있습니다.
이 모든 것은 다음과 같습니다. M2M 농업 애플리케이션을 만들기 전에 데이터가 너무 많은지 확인하십시오.
모든 무선 감지 기술은 다르기 때문에 시작하기 전에 어떤 기술을 사용할 것인지, 어떻게 인터페이스할 것인지 고려하고 싶을 것입니다. 수분 센서와 같은 일부 센서는 내장되어 있으며 인터페이스에 마이크로컨트롤러가 필요합니다. 센서를 만들고 이를 내후화하는 것은 해결해야 할 엔지니어링 과제입니다.
최적의 통신 경로를 위해 센서를 배치하는 것은 또 다른 엔지니어링 과제입니다. 주황색 과수원에 센서를 설치한 경우 안테나가 제대로 장착되지 않으면 나무가 간섭할 수 있습니다. 안테나가 딸기 밭에 장착되어 있다면 이것은 분명히 큰 문제가 아닙니다.
결론적으로, IoT 농업 애플리케이션에 엔지니어링하는 기술이 최종 사용자가 측정하려는 것을 방해해서는 안 된다는 점을 기억하십시오. 따라서 최종 사용자가 측정해야 하는 항목을 이해한 다음 해당 정보를 얻기 위해 구축할 견고한 기술을 선택하십시오.
타사 WiFi 또는 3G 연결에 의존하지 않기 때문에 Symphony Link와 같은 저전력 광역(LPWA) 연결 옵션은 대규모 농업 기업에서도 네트워크 안정성과 확장성을 향상시킵니다. Symphony Link가 IoT 농업 애플리케이션을 연결하는 데 어떻게 도움이 되는지 자세히 알아보려면 아래 브로셔를 다운로드하십시오. 궁금한 점이 있으면 이야기해 보세요.
사물 인터넷 기술
사물 인터넷이 현대 사회에 미치는 영향은 간과할 수 없습니다. 어떤 식 으로든 그것은 우리가 우리의 장치 및 주변 환경과 연결할 수있게했습니다. 이 기술을 사용하여 도시는 이제 단순히 개발된 이름이 아닌 스마트하게 되기 위해 노력하고 있습니다. 스마트 시티 솔루션 of IoT는 경제 발전을 촉진하고 인프라 및 환경을 개선하며 공공 자산을 디지털 방식으로 최적화하는 미래 도시를 개발하는 데 중점을 둡니다. 스마트 시티는 도시 전체에 퍼져 있는 광범위한 네트워크를 통해 정보를 수집하고 공유하는 수십억 개의 스마트 장치 모음입니다. 이
수십억 개의 물리적 장치가 인터넷을 통해 서로 연결되면 데이터를 수집, 공유 및 활용하여 목표를 효과적이고 효율적으로 달성합니다. 이 연결은 여러 부문에서 구현될 수 있습니다. 가장 최근에 밴드 왜건에 합류한 것 중 하나는 환대 산업입니다. 서비스 분야의 IoT 통합은 새로운 비즈니스의 문을 열었고 이익을 가져왔습니다! 서비스 산업의 5대 핵심 포인트에 도달하는 것이 현실화되었습니다. 서비스, 품질, 효율성, 신뢰성, 고객 최우선은 서비스 산업의 5대 기둥입니다. IoT 통합으로 게스트 흐름이 증가하고 품질 표준이 향상되었으며
