В винограднике болезни и вредители отрицательно влияют на производство винограда и ежегодно наносят огромный экономический ущерб. К сожалению, традиционные методы лечения требуют дополнительных затрат для производителей и в значительной степени неэффективны.

Однако применение датчиков помогает улучшить эту ситуацию. Анализ информации, полученной с беспроводных датчиков, и научные наблюдения, с использованием этой информации, обеспечивают множество новых возможностей и инноваций в области систем прогнозирования.

При этом, работы по предотвращению появления вредителей и орошение могут быть проведены, когда это необходимо. Конечным результатом является более эффективное управление, улучшение качества винограда и снижение затрат.

Интеллектуальные виноградники — Система Pre DiVine в Швейцарии — предсказание болезней виноградной лозы

Компания Dolphin Engineering, базирующаяся при Университете города Лугано в Швейцарии, активно занимается интеллектуальным сельским хозяйством. Молодая компания предлагает услуги по контролю условия микроклимата посевов для прогнозирования болезней растений.

Используя специализированную беспроводную платформу с датчиками Waspmote от компании Libelium и сложные алгоритмы прогнозирования, система PreDiVine от Dolphin Engineering может предсказать эволюцию некоторых из наиболее серьезных заболеваний, а также предложить «точно в срок» целенаправленные процедуры, необходимые для поддержания виноградников здоровым и прибыльным. PreDiVine является результатом проекта R & D Smart Vineyard, длящегося уже почти три года и финансируемого Комиссией по технологиям и инновациям (CTI) Швейцарской Конфедерации.

Разработчики из Dolphin Engineering, Мауро Превостини и Антонио Таддео, выбрали платформу для датчиков Waspmote от компании Libelium, потому что они были знакомы с электроникой на базе Arduino. Фактически, работая над проектами по подготовке старшеклассников, готовившихся к поступлению на инженерный факультет в Университете Лугано, они и нашли компанию Libelium и их вертикальный комплект для умного сельского хозяйства — Waspmote Smart Agriculture.

«Мы обнаружили, что платформа Waspmote компании Libelium идеально подходит для наших целей благодаря гибкости программирования прошивки и возможности добавления датчиков на основе наших изменяющихся требований», — сказал Мауро Превостини. «Компилятор кода, содержащий многочисленные примеры, предоставленный компанией Libelium, очень помог в разработке прошивки, удовлетворяющей всем нашим требованиям».

Адаптивное управление – платформа Adaptive Management

По сути, PreDiVine — это система поддержки принятия решений (DSS), которая контролирует условия микроклимата в винограднике для прогнозирования распространения вредителей и болезней винограда. Среди условий микроклимата он контролирует температуру воздуха, влажность, влажность листьев и количество осадков.

Система PreDiVine DSS представляет собой веб-платформу адаптивного управления для постоянного совершенствования политики и практики управления виноградниками. Система динамически самообучается, используя результаты наблюдений от воздействия на виноградники в фактических условиях.

Фермеры и производители могут адаптировать свои действия к текущей ситуации на местах с помощью системы PreDiVine, которая генерирует и отправляет уведомления с прогнозируемыми датами фенологических событий, позволяя производителям готовить инсектицидные мероприятия вовремя.

Первый проект с использованием PreDiVine находится в кантоне Тичино на юге Швейцарии, где произошли серьезные вспышки Flavescence dorée, и контроль над вектором FD является обязательным. После успеха в Тичино система PreDiVine хорошо зарекомендовала себя и в других винодельческих регионах — теперь она уже установлена в регионе Романдии в западной части Швейцарии, на севере Италии (Венето) и во Франции. Система также была успешно внедрена в Пьемонте и Тоскане.

В этих областях виноделы могут постоянно следить за здоровьем своих виноградников. Беспроводные узлы комплекта Waspmote Smart Agriculture контролируют множество параметров окружающей среды и передают данные с датчиков в центр обработки данных, снабженный наборами алгоритмов, где система хранит, обрабатывает данные и предоставляет прогнозы в качестве результатов. Конечные пользователи могут прочитать результаты, обратившись к системе PreDiVine с помощью компьютера, планшета или смартфона.

Заглядывая в будущее, Dolphin Engineering работает над расширением возможностей системы и сотрудничает с важным международным консорциумом для прогнозирования рисков других заболеваний виноградников, таких как пушистая и мучнистая роса, обе из которых теперь интегрированы в систему PreDiVine. Поскольку система PreDiVine сочетает в себе и научные исследования, компания также установила важные отношения с известными международными исследовательскими институтами и университетами, такими как Agroscope, Университет Лугано, Миланский университет, Университет Падуи и L’institot Français de la Vigne Et du Vin. В ближайшей перспективе Dolphin Engineering заинтересована в применении в интеллектуальном сельском хозяйстве модулей Libelium Waspmote с беспроводными технологиями LoRaWan.

Интеллектуальные виноградники: Waspmote Plug & Sense! в Словении с Elmitel eVineyard

В Словении компания Elmitel специализируется на использовании беспроводных датчиков и разработала новые решения для виноградарства, основанные на системе датчиков Waspmote Plug & Sense! компании Libelium. Так получилось, что команда Elmitel — это группа молодых инженеров, которые также являются агрономами, сомелье и виноградарями.

Что касается вина, компания расположена в самом сердце одного из старейших в мире исторических винодельческих регионов. Это позволяет глубже вникнуть в проблемы географического разнообразия в сельском хозяйстве и виноградарстве. Также это повлияло на их подход к внедрению современных «умных» технологий датчиков и облачных сервисов для нетехнических пользователей, включая фермеров и виноделов традиционных винодельческих регионов в 10 странах.

Elmitel разработала облачную платформу Elmitel Sensing Cloud для мониторинга виноградников, обеспечивающую сбор данных, их хранение и обработку. Датчики подключаются к облачной платформе с помощью решения Waspmote Plug & Sense! компании Libelium, которое упрощает развертывание сети датчиков и, таким образом, снижает затраты на настройку сети, делая ее привлекательной для нетехнических пользователей и мелких производителей. Приложение для рынка виноградарства, называемое eVineyard, эффективно сочетает облачную технологию Elmitel Sensing Cloud и беспроводных датчиков компании Libelium для управления виноградниками.

По данным об окружающей среде, собранным и измеренным с помощью Waspmote Plug & Sense!, включая температуру и влажность почвы, приложение Elmitel eViti может посоветовать производителям наилучшее время для распыления веществ против различных заболеваний, которые происходят в их районе.

Легкая установка одного или нескольких узлов Waspmote

Устройство Waspmote Plug & Sense! можно подключить к компьютеру через USB, выполнить простой набор инструкций и узел уже настроен и готов к установке. С решениями eVineyard и eViti от Elmitel эта настройка выполняется без необходимости в навыках по программированию.

Платформа EVineyard генерирует код узла в Облаке и загружает программное обеспечение на узел с помощью простого мастера настройки, доступного с портативного компьютера.

«Постоянный мониторинг виноградников имеет решающее значение для предотвращения появления болезней. Ведь если вы можете увидеть ее на листьях, то уже слишком поздно», — сказал Матик Шерк, основатель eVineyard Elmitel.

Применение данной платформы предоставляет множество преимуществ для фермеров, включая экономию не только времени и денег, но и экономию, связанную с защитой окружающей среды, так как токсическое распыление будет выполняться только в случае крайней необходимости. Более того, eVineyard предупреждает фермеров и виноделов о засухе почвы и о других условиях, которые могут потребовать внимания или вмешательства человека. Пользователи могут создавать отчеты о техническом обслуживании и погоде, а также регистрироваться непосредственно из виноградника.

Благодаря быстрому и простому развертыванию узлов с набором датчиков, стоимость умного решения для виноградарства не высокая и может подходить для небольших виноградников, а также для органического производства. «Это относится к любому фермеру, которому необходимо обрабатывать продукцию от вредных насекомых и болезней, и для того, кто мог бы воспользоваться оптимизацией графика опрыскивания сельскохозяйственных культур», — сказал Матик Шерк. В некоторых случаях экономия на процедуре опрыскивания составляет до 20-30 процентов.

Два примера применения технологии интеллектуального сельского хозяйства.

  1. Управление орошением молодых участков

Под Подгорчи система eVineyard развернута в питомнике виноградной лозы, где молодые растения требуют тщательного мониторинга в отношении полива, чтобы обеспечить хороший рост. Кроме того, система настроена на отправку сигнала тревоги, когда почва становится сухой и когда графики полива нуждаются в обновлении. Прогнозы времени опрыскивания также используются в качестве средства для лечения заболеваний лозы.

  1. Новый виноградник

В этом месте eVineyard установлен на недавно посаженном винограднике, который ранее был культивируемым полем. Географическое разнообразие этой области создает множество климатических условий. Виноградник находится вблизи леса, поэтому датчики используются для прогноза вспышки болезней и обеспечения оптимального времени распыления в соответствии с расположением виноградника. Система поддержки принятия решений Vineyard Elmitel eViti помогает фермеру избежать проблем с болезнью Оидиум винограда (мучнистой росой) когда-то присутствовавшей в этом месте в предыдущие годы.

Интеллектуальное сельское хозяйство: предотвращение заболевания виноградников