- Hoe kan de landbouw profiteren van het IoT?
- Het IoT gebruiken om klimatologische factoren te beheren
- IoT-gedreven bodemmonitoring biedt belangrijke inzichten
- Precisielandbouw voor maximale gewasgezondheid
Om te kunnen voldoen aan de stijgende voedselvraag voor de snel groeiende wereldbevolking, is de invoering van geavanceerde technologie in de landbouw de laatste tijd in een stroomversnelling geraakt. Zelfs het Internet of Things (IoT) heeft zijn intrede gedaan als geavanceerde agrotechnologie die de verdere ‘smartification’ van deze industrie mogelijk zal maken. Het IoT en bijbehorende slimme apparaten helpen bij het monitoren van landbouwgrond, en maken de automatisering van irrigatiesystemen, bemesting, ongediertebestrijding, en vele andere processen mogelijk. Het IoT helpt bovendien de operationele efficiëntie te verbeteren, de oogstkwaliteit en gewasopbrengsten te vergroten, kostenvermindering te vergemakkelijken en afval en verspilling te beperken.
Tegen 2050 moeten we 70 procent meer voedsel produceren om de groeiende wereldbevolking te voeden.
Voedsel- en Landbouworganisatie van de VN (FAO)
Hoe kan de landbouw profiteren van het IoT?
Tegen 2050 zullen we 70 procent meer voedsel moeten produceren. Deze groeiende voedselvraag, in combinatie met de uitputting van hulpbronnen als water en landbouwgrond, laat zien hoe belangrijk het is om de voedselzekerheid te vergroten. Die voedselzekerheid wordt steeds afhankelijker van het beheersen van de effecten van klimaatverandering, en een slinkende (en vergrijzende) agrarische beroepsbevolking. Al deze factoren stimuleren de invoering van het IoT, dat oplossingen kan bieden voor het verbeteren van opbrengsten, het verkleinen – of zelfs dichten – van de kloof tussen vraag en aanbod, en het beschermen van het milieu en onze natuurlijke hulpbronnen. Net als in andere sectoren bestaat het IoT in de landbouw ook uit slimme apparatuur, IoT-software, draadloze connectiviteit en IT-diensten en wordt het gebruikt in combinatie met technologieën als kunstmatige intelligentie (AI), sensortechnologie, computer imaging, en robotica.
IoT-technologie biedt boeren allerlei voordelen. Het stelt hen onder andere in staat om waardevolle informatie over hun bedrijf te verzamelen, zoals de gezondheid van gewassen of bodemvochtniveaus, die ze kunnen gebruiken om hun irrigatie- en bemestingspraktijken aan te passen en beter geïnformeerde beslissingen te nemen over het gebruik van pesticiden. De mogelijkheid om hun gewassen constant te monitoren vergemakkelijkt ook het opsporen van eventuele problemen waardoor boeren deze tijdig aan kunnen pakken. Een ander groot voordeel van IoT-technologie is dat boeren hiermee de weersomstandigheden live kunnen volgen en daarop kunnen reageren, waardoor het risico op gewasverlies wordt beperkt. Boeren kunnen het IoT ook gebruiken om bepaalde landbouwtaken te automatiseren, zoals irrigatie of oogsten, wat zowel tijd als geld bespaart en de productiviteit aanzienlijk verbetert. In de volgende secties bespreken we een paar specifieke voorbeelden van hoe het IoT de landbouwsector ten goede komt, en hoe het ons oplossingen kan bieden voor de uitdagingen rond voedselproductie waarmee we de komende jaren worden geconfronteerd.
Met het IoT kunnen we zelfs klimatologische factoren beheren
Het spreekt waarschijnlijk voor zich, maar het is belangrijk om te beseffen dat klimaat een belangrijke factor is voor de agrisector om in overweging te nemen. Zo kan toegang tot de juiste klimatologische informatie een enorme impact hebben op de landbouwproductie, zowel qua kwaliteit als kwantiteit, en het IoT kan op dat gebied een belangrijke bijdrage leveren. Door sensoren in landbouwvelden te installeren kunnen boeren belangrijke gegevens verzamelen over verschillende omgevingsomstandigheden, zoals temperatuur, vochtigheid, en regenval, en deze gebruiken om hun gewassen op te selecteren. Wanneer een sensor ongunstige weersomstandigheden detecteert kan deze de boer automatisch waarschuwen, waardoor dit niet meer door veldwerkers zelf gecheckt hoeft te worden.
Het multinationale informatietechnologiebedrijf Capgemini onthulde onlangs zijn nieuwe Smart Hub Crop IoT-tool waarmee boeren het vochtgehalte op hun akkers live kunnen monitoren. De tool bestaat uit een op de akkers geïnstalleerde vochtsensor en IoT-apparaat met GPS, een centraal monitoring- en analyseplatform op Amazon Web Services (AWS), en een mobiele applicatie. De gegevens die door de vochtsensor worden gegenereerd, worden gecombineerd met weergegevens die door de overheid worden verstrekt om boeren te helpen bepalen welk deel van het bedrijf geschikt is voor welk type gewas. Dit helpt boeren vervolgens om maximale opbrengsten te behalen. Boeren kunnen de mobiele applicatie gebruiken om zich aan te melden bij het platform, waar ze onder andere toegang hebben tot weersvoorspellingen, gegevens over hun akkers, en meer.
“Met het Zyter IoT-platform kunnen wij gegevens van alle verschillende sensoren en apps in één venster toegankelijk maken voor analyse en besluitvorming op basis van zowel huidige als historische gegevens”.
Nancy Shemwell, chief operating officer, Trilogy Networks
IoT-gedreven bodemmonitoring biedt belangrijke inzichten
Dankzij IoT-gedreven bodemmonitoring kunnen boeren en producenten grondstoffen optimaal inzetten, gewasziekten terugdringen en de opbrengst maximaliseren. IoT-sensoren kunnen allerlei metingen doen, waaronder volumetrische waterinhoud, bodemtemperatuur, bodemzuurstofgehalte, fotosynthetische straling, en bodemwaterpotentieel. Al deze informatie wordt vervolgens naar de cloud verzonden om te worden geanalyseerd. Deze inzichten kunnen worden gebruikt om trends en potentiële uitdagingen te spotten en waar nodig veranderingen aan te brengen. Wanneer het bodemvochtgehalte bijvoorbeeld onder bepaalde niveaus daalt, kan het IoT-systeem personeel waarschuwen of autonoom irrigatiesystemen activeren.
Om de conditie van de grond te onderzoeken en optimale plant-, oogst- en irrigatietijden te bepalen, moeten boeren hun akkers meestal persoonlijk inspecteren. Dit proces is echter behoorlijk tijdrovend en ook niet altijd even nauwkeurig. Om dit probleem op te lossen en het proces te automatiseren, heeft de Grand Farm-onderzoekstestfaciliteit in North Dakota onlangs de Zyter Smart Agriculture-tool geïmplementeerd, waarmee ze diverse factoren, zoals onder andere de toestand van de bodem in hun sojavelden, op afstand kunnen monitoren.
Voor het project werd een reeks sensoren onder de bodem geplaatst, die zijn geprogrammeerd om informatie te verzamelen over verschillende bodem- en atmosferische omstandigheden, waaronder temperatuur, vochtgehalte, voedingsniveaus, en zonnestraling, en deze regelmatig door te sturen naar het systeem. Deze informatie wordt vervolgens aan boeren voorgelegd via een grafisch dashboard, dat hen live inzichten biedt in de staat van hun akkers. “Met het Zyter IoT-platform kunnen wij gegevens van alle verschillende sensoren en apps in één venster toegankelijk maken voor analyse en besluitvorming op basis van zowel huidige als historische gegevens”, vertelt Nancy Shemwell, chief operating officer bij Trilogy Networks, een in Colorado gevestigd cloudinfrastructuurbedrijf dat ook betrokken was bij het project.
Precisielandbouw voor maximale gewasgezondheid
In de loop der jaren hebben IoT-apparaten en – systemen verschillende nuttige toepassingen in de landbouw gevonden. Waarschijnlijk het beste voorbeeld van de mogelijkheden van deze innovatieve technologie is precisielandbouw, een methode die omschreven kan worden als “boerderijbeheer waarbij gebruikmaakt wordt van informatietechnologie om te garanderen dat gewassen en bodem precies die voedingsstoffen ontvangen die ze nodig hebben voor maximale gezondheid en productiviteit”. Bij precisielandbouw worden gegevens verzameld die zijn gegenereerd door sensoren, en uit de analyse hiervan kunnen boeren bepaalde inzichten verwerven die hen helpen hun efficiëntie te verbeteren, kosten te verlagen, en hun impact op het milieu te minimaliseren.
AgriTalk, bijvoorbeeld, is een betaalbaar IoT-platform voor precisielandbouw, waarmee boeren verschillende systemen, waaronder irrigatie- en ongediertebestrijdingssystemen, vanaf een externe locatie kunnen managen. Het platform bestaat uit een aantal IoT-apparaten, waaronder bodemsensoren, een weerstation, en teeltactuatoren die worden gebruikt voor irrigatie, bemesting, en ongediertebestrijding. Al deze apparaten worden bestuurd via Arduino-microcontrollerborden genaamd AgriCtls, waarmee ze met het systeem kunnen communiceren en over de omstandigheden in het veld kunnen rapporteren.
Ook Niolabs is een uniek precisielandbouwsysteem dat IoT- en machine learning-technologie gebruikt om miljoenen ogenschijnlijk ongerelateerde gegevenspunten te verwerken, waarmee boeren hun planten precies kunnen geven wat ze nodig hebben. Ze kunnen bijvoorbeeld gegevens gebruiken die door verschillende sensoren worden gemeten om omgevingsvariabelen als temperatuur, vochtigheid, en zonlicht bij te houden. Zo kunnen ze de exacte hoeveelheid water bepalen die elke individuele plant nodig heeft, en de gewassen vervolgens door middel van een eenvoudig automatisch irrigatiesysteem bewateren.
Een laatste overweging
Dankzij het IoT zien steeds meer agrarische bedrijven hun productiviteit en efficiëntie verbeteren. Een van de belangrijkste voordelen van het IoT in de landbouw is het vermogen om enorme hoeveelheden belangrijke informatie te verzamelen, waardoor boeren alles op elk gewenst moment kunnen monitoren; van gewasgezondheid tot bodemtemperatuur. Dit maakt de vroege opsporing van problemen mogelijk, vermindert risico’s, en leidt tot beter geïnformeerde besluitvorming. Het IoT helpt landbouwbedrijven ook om hun bedrijven op afstand te monitoren – vanaf een computer of mobiel apparaat – zodat ze altijd op de hoogte zijn van de voortgang van hun gewassen en in geval van mogelijke problemen kunnen worden gewaarschuwd.
Hoewel IoT-gebaseerde landbouw nog in de kinderschoenen staat, biedt het een enorme hoeveelheid mogelijkheden om de manier waarop we voedsel produceren te transformeren en ons te helpen de uitdagingen rond voedselzekerheid in de komende jaren het hoofd te bieden.
