Пастушьи дроны: как «интернет вещей» помогает сельскому хозяйству

В сельскохозяйственной отрасли, как и во многих других, активно внедряются новые цифровые технологии ― это помогает обеспечить безопасность и улучшить производительность процессов, а также упрощает управление поставками продукции.

Животноводческие хозяйства во всем мире увеличивают площади выпаса крупного рогатого скота и поголовье, в то же время сокращая численность персонала. Мониторинг огромных территорий они передают под управление технологий, основанных на «интернете вещей».

На vc.ru – материал о том, как дроны, оснащенные передатчиками, помогают пасти скот и упрощают работу животноводов.

Материал подготовлен при поддержке SAP.

Братья Александр и Олег Болгарины — разработчики программного обеспечения и соавторы нового IoT-решения (IoT — Internet of Things, «интернет вещей» — прим. ред.) для сельского хозяйства. Этот прототип поможет владельцам животноводческих ферм крепче спать по ночам. Суть идеи ― в получении данных о перемещении и состоянии животных в режиме реального времени.

Какую информацию передают датчики

К ушам животных прикрепляют датчики, которые передают данные на центральную облачную платформу с помощью «мобильных базовых станций», то есть — дронов. Всего используются три датчика: GPS (местоположение), акселерометр (движение) и термометр. Батареи позволяют передавать данные на протяжении всей жизни коровы — в течение трех лет.

Сейчас цена датчиков составляет около $25, но по мере развития и распространения технологии она будет постоянно снижаться.

— Олег Болгарин

На основании анализа этих данных можно сделать выводы о здоровье животного и его местонахождении. Недавнее исследование показало, что на основании показателей акселерометра можно распознать до девяти различных болезней крупного скота, а датчик температуры помогает обнаружить погибшее животное и устранить возможный источник инфекции для всего стада. Сопоставление данных GPS и термометра помогает найти раненых или попавших в ловушку животных. Кроме того, снимки полей, полученные при помощи дронов, позволяют вычислить индекс NDVI, говорящий о состоянии зеленой растительности.

Как организована передача данных

Как и при любой работе вдали от развитой инфраструктуры здесь встречаются технические трудности. Инновационный элемент прототипа — метод передачи данных от стада к дронам. Дальность радиочастотной идентификации (RFID) и сигнала Bluetooth недостаточна, а сети мобильной связи редко бывают доступными в малонаселенных сельских районах.

С учетом этих особенностей дроны и приемники были оснащены передатчиками энергоэффективной сети дальнего радиуса действия — LoRa. Это относительно новый метод коммуникации, предназначенный для беспроводных устройств с питанием от батарей. LoRa поддерживает низкоскоростную передачу данных на большие расстояния.

Как данные помогают наладить непрерывный контроль

Когда дрон возвращается на ферму с собранными данными, все показания и фотографии загружаются в SAP HANA Cloud Platform. Животноводы могут сразу же приступить к их анализу и оценке, чтобы получить информацию о состоянии стада и разработать план дальнейших действий. Для успешного выполнения рабочих процессов можно сделать некоторые прогнозы.

Таким образом становится возможен непрерывный контроль каждого животного, включая реагирование на особые ситуации (появление хищников, выход за периметр пастбища, падеж скота) и планирование (выпас, размножение). Это помогает оптимально распределять ресурсы и лишний раз не беспокоиться.

Об авторах прототипа

Александр и Олег Болгарины — два брата со схожими увлечениями: они любят верховую езду и увлекаются дронами. Оба работают в SAP Globalization Services ― подразделении глобальной разработки, которое адаптирует программное обеспечение SAP для использования в различных странах, в том числе и в России.

Компания SAP поддержала проект братьев Болгариных, выделив им время и ресурсы для создания прототипа. Идея будет использована для разработки решения Digital Farming для животноводческих хозяйств.