• Pametna poljoprivreda
  • 21.06.2021. 13:30
  • Osječko-baranjska, Osijek

Na osječkom kukuruzu testiran pametni sustav za praćenje stanja usjeva: Projekt IoT – polje

Ukratko: FER daje softver, FERIT hardver, a Poljoprivredni institut ekspertizu u tehnologiji uzgoja kukuruza. Novi bi pametni sustav trebao biti i tehnološki i cjenovno prihvatljiv domaćim poljoprivrednicima

Foto: Renata Prusina
  • 773
  • 190
  • 0

Zajednički projekt Fakulteta elektrotehnike i računarstva Sveučilišta u Zagrebu (FER), Fakulteta elektrotehnike, računarstva i informacijskih tehnologija Sveučilišta Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku (FERIT) te Poljoprivrednog instituta Osijek, mogao bi iznjedriti domaći patent - novi pametni sustav za praćenje stanja usjeva, i tehnološki i cjenovno prihvatljiv hrvatskim obiteljskim poljoprivrednim gospodarstvima. 

Ukratko - FER daje softver, FERIT hardver, a Institut ekspertizu u tehnologiji uzgoja kukuruza u kojem testiraju novi senzorski sustav.

Saznali smo to na radionici održanoj u sklopu projekta "IoT – polje: Ekosustav umreženih uređaja i usluga za Internet stvari s primjenom u poljoprivredi" na kojoj su predstavljeni rezultati prve godine ovog projekta, a to je prototip senzora za praćenje fluorescencije klorofila putem hiperspektralne kamere.

Objektivizacija podataka

Moderator radionice izv. prof. dr. sc. Domagoj Šimić s Poljoprivrednog instituta Osijek, domaćina ovog okupljanja, duhovito je pojasnio da pametna poljoprivreda ne znači da je ova do sada bila glupava, nego da, baš kao i pametni telefoni, za cilj ima prikupiti što je više moguće relevantnih podataka u realnom vremenu.

"Imamo biljku s jedne strane i terabajte podataka oko nje i o njoj s druge strane, a kako bi otkrili osjeća li se ona dobro ili je u stresu, odnosno što joj treba i u kojoj je to mjeri povezano s prinosom. Ideja je sve te podatke skupiti, analizirati, procesirati, umrežiti i interpretirati“, pojasnio je izv. dr. sc. Šimić ističući da se konkretnim podacima postiže objektivnost u odlučivanju o daljnjim koracima, koje je do sada u poljoprivredi bilo uglavnom subjektivno, na temelju osobnog znanja i iskustva. No prikupljenim se podacima dobiva i jedan oblik prognoze prinosa.

Riječ je o istraživanju na kukuruzu, no projektni tim vjeruje da će se ovdje iznjedrene tehnologije moći generalizirati i na druge kulture.

Prototip se već testira u kukuruzu

"Ideja vodilja je unaprijediti poljoprivrednu biljnu proizvodnju u Hrvatskoj korištenjem suvremene tehnologije u području Interneta stvari, umrežavanjem senzora i kreiranjem velike količine podataka za dobivanje informacija s polja u realnom vremenu kako bi se onda i agrotehničke mjere mogle pravovremeno primijeniti“, istaknula je prof. dr. sc. Ivana Podnar Žarko s Fakulteta elektrotehnike i računarstva, voditeljica projekta kojega sufinancira Europska unija iz Europskog fonda za regionalni razvoj u okviru Operativnog programa Konkurentnost i kohezija 2014.-2020. Republike Hrvatske.

Sve je, dakako, motivirano smanjenjem negativnih utjecaja klimatskih promjena na biljnu proizvodnju.

Stvaranje jeftinijeg senzora

Tehničke detalje softvera je pojasnio doc. dr. sc. Pavle Skočir iz FER-a čiji je tim morao izraditi arhitekturu ovog IoT sustava i u njega implementirati računalne programe za prikupljanje velikog broja podataka s različitih izvora. Tako su povezali dva čvora senzora. U jednom su oni za vlagu i temperaturu tla, kao i zraka, za procjenu vlažnosti lista te za praćenje solarne radijacije, a u drugom je senzor 'male meteorološke stanice' za praćenje padalina te smjera i brzine vjetra.

To je pak materijalizirao tim FERIT-a zadužen za razvoj hardverskog dijela senzorskih čvorova i samog senzora za praćenje fiziološkog stanja biljaka, od ideje preko odabira komponenata do njihova povezivanja i formiranja gotova proizvoda koji se može montirati i koristiti u stvarnom okruženju.

"Internet stvari je puno malih i jeftinih uređaja koji komuniciraju s centralnom bazom ili međusobno. Dakle, nismo smislili ništa novo“, pojasnio je mag. ing. comp. Josip Spišić s FERIT-a ističući kako već postoje stanice za prikupljanje podataka u IoT i imaju svoje komunikacije, no ova njihova bit će jeftinija.

Na tržištu ih, naime, ima po cijeni od 500 do 4.000 eura. "Naš uređaj trenutno košta 250 eura, do kraja projekta ćemo definirati cijenu tako da bude pristupačna svima", najavio je demonstrirajući prototip senzora okupljenim sudionicima radionice na pokusnom polju kukuruza Poljoprivrednog instituta.

Senzor generira 10 mjerenja na šest spektralnih kanala koji su na licu mjesta očitavali podatke prema kojima se moglo zaključiti da kukuruz nije bio u stresu. 

"Uređaj, primjerice, mjeri temperaturu, vlagu i CO2, no može prema zahtjevima korisnika mjeriti i druge parametre“, istaknuo je Spišić dodajući kako će se moći koristiti i u otvorenim i u zatvorenim prostorima, pa i postavljanjem na dron.

Otkrivanje stresa na vrijeme 

Prototip već dva mjeseca testiraju na ovim poljima mjereći funkcioniranje tzv. Fotosustava 2 odnosno fluorescenciju lista kukuruza kojega ne vidimo golim okom.

"Fluorescencija je specijalni oblik emitirane slabe svjetlosne energije koju odašilju fotosintetski organizmi kad ih obasja sunce“, pojasnio je dr. sc. Vlatko Galić s osječkog Instituta dodajući kako je za uvid u fiziološko stanje biljaka potrebno i praćenje normaliziranih diferencijacijskih vegetacijskih indeksa (NDVI) koji se baziraju na reflektanciji, radijaciji odbijenoj od površine objekta.

Očitanje parametara trenutnog stanja usjeva

Zahvaljujući ovim podacima može se detektirati pojava stresnog stanja koje ima svoju gradaciju intenziteta. Kad je biljka bez stresa, nema potrebe za ikakvom intervencijom. Kad je u blagom stresu je zapravo idealno vrijeme za primjenu neke agrotehničke mjere, no, obično ovo stanje ne prepoznamo jer biljka još uvijek dobro izgleda, i upravo su zato jako važna ova objektivna mjerenja.

Kad na sredini intenziteta (umjereni stres) dođe do fenotipskih promjena na strani biljke koje lako detektiramo i golim okom, već kasnimo s reakcijom, odnosno krajnje je vrijeme za primjenu mjera, ali će neminovno biti neke štete. U teškom stresu se mogu aplicirati samo neke kritične korektivne mjere, kaže dr.sc. Galić, da se pokuša spasiti stvar od potpunog potopa i gubitka cijelog prinosa, dok je zadnji stupanj stresa, peta razina intenziteta, smrt biljke.

"Uspoređivali smo ovaj novi senzor s drugim dostupnim uređajima i jako smo zadovoljni što možemo reći da očitanja s ovog našeg ranog prototipa imaju mogućnost jako dobre procjene fiziološkog stanja biljaka“, ocijenio je dr. sc. Galić.

Razvoj mobilnih aplikacija

Osim razvijanja senzora, u okviru projekta je predviđena i mogućnost njegova patentiranja, ali ne i njegova plasiranja na tržište.

"Moguće je da će se iz projektnog tima oformiti start up koji bi mogao razvijati ovakav senzorski čvor i plasirati ga na tržište kao konkurentan proizvod. Druga je mogućnost transfer tehnologije u neko već postojeće poduzeće koje bi ga razvijalo dalje“, navodi prof. dr. sc. Ivana Podnar Žarko. 

U narednom razdoblju radit će se i na razvoju aplikacija za mobitele i tablete koji će krajnjim korisnicima omogućiti jednostavno praćenje trenutnog stanja u polju. Aplikacije žele konfigurirati prema potrebama poljoprivrednika pa su, otvoreni za sugestije i prijedloge, pozvali proizvođače da se uključe u kreiranje komercijalne izvedbe. 

"Napravit ćemo i rješenja koja će omogućiti i statističku obradu mikroklimatskih i agronomskih podataka te procjenu prinosa, kao i strojno učenje i zaključivanje na temelju tih podataka. Razvijamo i uslugu blok-lanca gdje se može pratiti slijed provedenih agrotehničkih i fitomedicinskih mjera na samom polju“, najavljuje voditeljica projekta ističući veliku podršku i zainteresiranost hrvatskih poljoprivrednika, osobito mladih. 

Već u ovoj prvoj godini istraživanja imaju puno njihovih upita za rezultate, pa već od sljedeće, u ispitivanje planiraju uključiti i domaće OPGove.


Fotoprilog


Tagovi

Pametna poljoprivreda Internet stvari Uzgoj kukuruza FER FERIT Poljoprivredni institut Osijek


Autorica

Renata Prusina

Više [+]

Diplomirana inženjerka agronomije s dugogodišnjim novinarskim i uredničkim iskustvom. Članica nekoliko novinarskih asocijacija među kojima je i TotY. Osim svojim perom, voli bilježiti i objektivom.

Izdvojeni tekstovi

Izdvojen oglas

KLUB

Da, lako je kada se ima...