В Румынии реализован проект умной фермы, в котором с помощью технологии Libelium было достигнуто более оптимальное управление и снижена степень загрязнения окружающей среды

Животноводство занимает важную роль в мировой экономике. Оно обеспечивает продовольствием, рабочими местами и финансовой стабильностью миллиарды людей по всему миру. Но при этом оно также выделяется за счет серьезного загрязнения
окружающей среды. 

Вне зависимости от направленности сельского хозяйства, окружающая среда загрязняется при разведении или выращивании домашнего скота, выращивании сельскохозяйственных культур для употребления в пищу, кормления животных или производства биотоплива.

По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО), на животноводство приходится 14,5% глобальных выбросов парниковых газов:

  • Производство и переработка пищевых продуктов является причиной 45% этого загрязнения.
  • Жвачные животные в ходе интестинальной ферментации выделяют 39% от общего загрязняющего газа
  • На хранение и переработку навоза приходится 10%.
  • Остальные 6% загрязнения формируются в ходе переработки и транспортировки продуктов животноводства.

Достижение баланса между обеспечением продуктами питания всех жителей планеты и сокращением загрязняющих выбросов является одной из основных задач, которые согласно целям ООН способствуют выходу на устойчивое развитие .

» Какая проблема стала предпосылкой для этого проекта?

По оценкам ФАО животноводство является источником 14,5 % выбросов газов, которые способствуют созданию парникового эффекта. Большая их часть является следствием интестинальной ферментацией жвачных животных.

» Какое решение IoT компании Libelium было реализовано в рамках этого проекта?

Устройство Plug & Sense! Умная окружающая среда PRO, которое должно контролировать температуру, влажность, содержание взвешенных частиц и газов (NOx, COx, CH4, NH3, и прочих) в воздухе.

cattle_banner (1)

Применение достижений науки и техники в создании решения

Поскольку последнее время усилились кампании, направленные на снижение потребления мяса ради сохранения планеты, животноводы должны были найти решение. Спасение они находят в последних достижениях науки и техники.

В Новой Зеландии, например, ведется работа над созданием вакцины, которая будет воздействовать на определенные виды кишечных микробов, ответственных за выработку метана, когда животные переваривают пищу.

Также немалую роль в этом вопросе играет Beia, дистрибьютор компании Libelium в Румынии. Они используют технологию Интернета Вещей в проекте по оптимизации животноводства. Его результатом является снижение вредных выбросов в сфере интенсивного животноводства. Данный проект был разработан консорциумом компаний. Он направлен на целостное решение задачи, таким образом созданная система будет следить за кормление животных, их поведением и состоянием, а также за составом воздуха в загоне.

В этом консорциуме под названием FarmSustainaBl помимо Beia входят следующие организации:

  • Научно-исследовательская лаборатория Beam Innovation, Румыния
  • Факультет сельскохозяйственных сооружений и сельскохозяйственной техники, Афинский сельскохозяйственный университет, Греция
  • Команда Software Engineering Института Мэрска Мак-Кинни Мёллера и Университета Южной Дании, Дания

Автоматизированное наблюдение за благополучием животных

Этот проект умного сельского хозяйства был притворен в жизнь на ферме Милановичи, расположенной недалеко от города Александрия, на юге Румынии. На ней держат около 200 голов крупного рогатого скота.

Два устройства компании Libelium Plug & Sense! Умная окружающая среда были установлены на ней ради отслеживания различных параметров окружающей среды (температура, влажность, концентрация газов (NOx, COx, CH4, NH3 и прочих).

Инфраструктура Интернета вещей (в которую входят датчики и сетевые устройства для передачи данных) позволяет собирать все данные на животноводческой ферме с высокой точностью.

Измерительные системы компании Libelium Умная окружающая среда отправляют данные сразу по двум радиопротоколам (LoRaWAN и WiFi) в облако FarmSustainaBI. Таким образом, собираемые на учреждениях фермы данные представляются в структурированном виде и способствуют принятию решений по оптимизации обслуживания фермы и более эффективному управлению данными.

Собранная информация поступает на веб-платформу, где она анализируется и в результате получаются рекомендации для лиц, которые имеют отношение к выращиванию крупного рогатого скота (фермерам, консультантам другим). Всем тем, которые принимают управленческие решения по сокращению выбросов парниковых газов.

Чем лучше данные, тем правильнее принимаемые решения

После этого веб-платформа применяет технологию бизнс-аналитики для создания моделей и прогнозирования изменения производительности фермы и количества животных в ходе различных сценариев. Таким образом в ходе симуляции будут найдены оптимальные настройки системы, которые позволят максимизировать эффективность работы фермы.

Для достижения этих целей ведется разработка современных методов и инструментов, которые позволяют автоматизировать отслеживание состояния животных и их здоровья. В частности, были разработаны различные методы анализа данных для наблюдения за процессами, извлечения информации и обнаружения корреляции между ними, а также вышеупомянутые методы моделирования и симуляции. Их предназначение – оценка качества различных решений и выбор настроек параметров.

Потенциал датчиков окружающей среды, подключенных к Интернету, позволяет с их помощью исследовать различные модели данных и процессов, таких как нейронные сети или интеллектуальный анализ данных.

Представляем некоторые изучаемые на ферме методы бизнес-аналитики:

  • Симулирование поведения системы на основе данных ради понимания и прогнозирования её изменений и проверке новых решений, не подвергая при этом какому-либо риску животных.
  • Анализ данных с помощью байесовских моделей, интеллектуальный анализ ассоциативных правил, метод опорных векторов, нейронные сети.
  • Оптимизация с использованием вероятностных моделей на основе генетических алгоритмов.

Заключение выгодных смарт-контрактов за низкие выбросы метана

Кроме того, этот проект IoT позволяет фермам получать финансовые средства, участвуя в добровольных углеродных рынках квот на выбросы вредных газов.

С помощью данной платформы также можно заключать смарт-контракты, которые за достижение низкого уровня выбросов парниковых газов поощряют производителя сельскохозяйственной продукции более выгодными ценами.

Эти смарт-контракты опираются на сеть транзакций блокчейна. Беспроводные измерительные устройства на фермах загружают уникальную информацию о каждой корове или теленке в список записей (блокчейн), таким образом создается источник данных, который можно проверить и, который невозможно изменить. Таким образом у клиентов будет больше уверенности в том, что они приобретают продукт, при создании которого выбросы парниковых газов были минимальными.

Также с помощью технологии блокчейна можно заключать публичные и смарт-контракты, чтобы автоматически подобрать более выгодные цены для той сельскохозяйственной продукции, производство которого менее опасно для окружающей среды.

Этот проект Интернета Вещей помогает достичь следующие цели в области устойчивого развития:

Больше информации:

Интернет Вещей. Сокращение выбросов метана в коровниках с помощью бизнес-аналитики и блокчейна