2015. február: jegyzet, építés, portré, agykutatás, tudomány, egyetem, vízgazdálkodás, innováció, energiagazdálkodás, atomenergia, hulladékgazdálkodás, zöldkörnyezet, megújuló energia, agrárium, it
2015. február 5.

Szerző:
B. Szabó Edina

Precíziós mezőgazdaság

Mint minden termelő ágazat, a mezőgazdaság is erős IT felhasználóvá vált az elmúlt évtizedekben, különös tekintettel az európai uniós kötelezettségekre, a piaci követelményekre vagy az évszaki jellemzők felmérésére, követésére. A precíziós mezőgazdaság kifejezés egyszerűen írja le a terület szükségleteit az informatikai fejlesztéseket illetően: legyen precíz, azaz tervezhető, legyen rugalmasan és pontosan változtatható keretek közé szorítva, vagyis fejlődjön dinamikusan, éppen úgy, mint más szakterületeken.


Mivel az agrár IT nem tartozik a közösségi informatika népszerű témái közé – szemben például a mobilkommunikáció vagy okos otthon, energiatermelés tartalommal – így ritkábban vagy egyáltalán nem találkozunk vele a szakmai felületeken kívül. Pedig ma már ezen alapul a termelés hatékonysága, a szállítás koordinálása vagy éppen a károk felmérése. Természetesen szélesebb körben ide tartoznak a megszokott integrált vállalatirányítási, számlázási, adatbázis-kezelő rendszerek és minden, ami egy óriás ágazatban működtetett intézménytől elvárható. Mivel ezek ágazatspecifikusak, de alapjaikban hasonlóak az egyéb területek rendszereihez, nézzük meg inkább a speciális IT megoldásokat.

Alapvető eszközök

Az ágazatban felépíthető IT rendszereket ugyanolyan körültekintően alakítják ki, mint egy orvosi műszert vagy segédeszközt. Tekintettel a feladatkörök és folyamatok körülményeire, itt más irányból indul el a felépítés. A mezőgazdasági munka esetében a GPS rendszerek jelentik a munkavégzés alapját. Erre épülnek a különböző megfigyelő egységek, így a meteorológiai, környezetvédelmi, adatbázis-kezelő, ellenőrző és esetleg riasztórendszerek. A GPS rendszerek már messze többet jelentenek, mint az útirány tervezését, végigvezetését és lekísérését. Gondoljunk bele: ma már a GPS is inkább alaptartozék egy-egy eszközben. Ilyenek például a sportórák pulzusszámmérővel, elemző alkalmazással, alvásmonitorozással. A mezőgazdaságban a GPS szintén ilyen alapvető eszköz, azzal a különbséggel, hogy itt nem alvásmonitorozás kapcsolódik az alapokhoz, hanem mondjuk helyzetkövetés, növényállapot-felmérés, térinformatikai elemzés, végső esetben akár a jármű irányításának átvétele távoli elérésben – és egyértelműen feladat távérzékeléssel minden beállított adat összegyűjtése és megküldése is.
Ha a gépjárművekhez kapcsolódó eszközöket vesszük szemügyre, láthatjuk, hogy az útvonaltervezés nem csak a telepről a munkavégzés helyéig való eljutást jelenti. A precíziós gazdálkodás alapelemei a sorvezetés, a vetőgépvezérlés, a különböző szenzorok vagy éppen a kijuttatásvezérlő egységekkel bővülnek.

A kijuttatásvezérlés nem a nagy mezőgazdasági gépek kijuttatását jelenti a szépen megművelt földtáblákról. A műtrágya, vetőmag vagy rovarölő szerek kijuttatását szabályozó rendszerről van szó, amely gyártótól függően akár hatféle folyékony vagy szilárd terméket képes egyidejűleg a termőföldbe juttatni. A GPS feladata itt a folyamatos helyzetelemzés, az ellenőrző számítógép segítségével akár módosítható is a meghatározott szerek mennyisége. A vezérlőegységek valós idejű térképezéssel rögzítik az elvégzett kijuttatásokat területhatárokkal, egyéb jellemzőkkel együtt. A mentések alapján pedig minden ellenőrizhető a következő munkafázis megkezdése előtt. Ezek az adatok felhasználói formában jelentésekké állíthatók össze, és tartalmazzák az időjárás és területi, kijuttatási jellemzőket. A munkagépek vezetésének megkönnyítésére robotpilóták állnak rendelkezésre, amelyek a precizitás érdekében segítenek a pontos vonalon, a meghatározott sorvezetésben tartani a járműveket, vagy éppen segítik az aprólékos manőverek végrehajtását. Az e műveletekhez kapcsolódó fedélzeti egységek némely esetben akár el is hagyhatók vagy mással összevonhatók. Alapvető szerepük az adatgyűjtés analóg vagy digitális adatküldőkről, szondákból, mikroegységekből.

Ezeket – különböző infokommunikációs technológiák segítségével – összegyűjtve, rendszerezve, koordinátákkal jelölve elküldik a feldolgozóközpontba, ahol mindezt naplózzák, majd jelentés készül belőlük. A fedélzeti egységeket elhagyhatják például olyan monitorok esetében, amelyeknek a képei egyszerű funkcióváltással megjeleníthetők más eszközön, emeltebb szintű (többfunkciós) vezérlőegységgel. Ezek a „több-az-egyben” eszközök, illetve az irántuk folyamatosan megnyilvánuló igény viszik előre az agrár IT fejlődését.

Ha varázsütésre nem is, de a megfelelő eszközök használatával igen pontosan megismerhető egy-egy termőhely az adott talaj jellemzőivel. A talajminták vizsgálata ma már több akkreditált laborban elvégezhető, a mintagyűjtés pedig a mai napig ugyanúgy, bejárással történik. A digitális térképkészítéssel, a szenzorok alkalmazásával azonban ez a feladat is egyszerűbbé vált, a mobilkommunikációs, kézi eszközöknek köszönhetően gyakorlatilag bárki készíthet felmérést, elemzést és a lényeges domborzati, talajrétegeket, hibákat, talajvizet is megmutató képet a kívánt területről. A már említett, járművekbe szerelt eszközökkel a szakember mindehhez hozzáadja az elvégzett előkészítési munkálatokat, ezek elemzése pedig, ha nem is jóslatot, de statisztikai számításokat figyelembe véve kiváló terméshozamtérképet eredményez.

A talaj előkészítése után a vetőmagok talajba juttatása a következő kritikus pont. Nemcsak azért, mert az egyes területek határain belül is különböző lehet akár a termőtalaj mélysége is, hanem a felhasznált mennyiségek, munkaórák, ellenőrzések költségeinek szempontjából is. A precíziós gazdálkodás lehetővé teszi, hogy a lehető legtöbb jellemző felmérésével és azok betervezésével a termelő optimalizálja mind a vetőmag mennyiségét, mind a vetésre fordított munkaórák számát. Tehát a pontos tervezés eredménye nem csupán a termés minőségében, hanem „előállításának” költségében is megmutatkozik. Az itt használt IT alkalmazásokkal a vetés mélységét, a vetőmag mennyiségét és kijuttatásának ütemét lehet szabályozni, valamint a fordulásoknál elkerülendő rávetést megakadályozni. A GPS rendszerek használata pedig a már említett sorvezetést, azok folytatólagosságának biztosítását segítik, sőt, megkönnyítik az éjszakai munkákat is. A begyűjtött adatok alapján a munkagépek (mint alegységek) információs rendszerén át együtt irányítják a központi vetőgépet, a végrehajtó gépet. Vagyis minden egyes fázis összegyűlik a vetőgép központi agyában, amely aztán ezek alapján elvégzi a feladatát.

Ha baj van

Tudjuk, hogy a megfelelő növényvédelmi szerek hatékony alkalmazása az előre felmért területeken lehetővé teszi a biztonságos terjesztést. A mintavételezés, bejárások, a statisztikák elemzése, a védendő terület digitális rögzítése után – például kártékony rovarok vagy baktériumok megjelenésekor – a pontos koordináták meghatározását a munkagép navigációs rendszerébe juttatva kezdődhet a célzott permetezés. A rögzítést a helyszíni bejáráskor a terepen használt GPS és digitális fotó készítése jelenti, ez az alapja a későbbi munkálatok mellett az esetleg szükséges kárbejelentésnek is. Magyarországon ez a Kármegállapítási Munkafolyamatot Támogató Rendszer (KMTR) segítségével végezhető el, amely a Komplex Mezőgazdasági Kockázatkezelési Rendszer (KMKR) része. A kiemelt projekt résztvevői az Agrárgazdasági Kutató Intézet, a Földmérési és Távkezelési Intézet, a Mezőgazdasági és Vidékfejlesztési Hivatal, a Nemzeti Élelmiszerlánc-biztonsági Hivatal, az Országos Meteorológiai Intézet, az Orszá­gos Vízügyi Főigazgatóság, valamint a Földművelésügyi Minisztérium. Az összefogás célja a „látra szóló” kárbejelentések elkerülése, az ad hoc alapon intézett ügyek megszüntetése volt. A projekt a 2006-os törvényi háttér megteremtését követően 2012-ben kezdődhetett meg, és 2014. november 1-jétől elindulhatott az elektronikus kár- és kárenyhítési kérelem bejelentés rendszere, a KMTR. A részt vevő szervezetek biztosítják a távadatokat az egyes rendszerük igénybevételével, a parcellaszintű ellenőrzést és adatkezelést lehetővé téve. A mobileszközökkel végzett komplex adatfelmérés jól meghatározott szerepek szerint – országos, megyei, helyi szinten – történik, az összegyűjtött adatokat pedig egy grafikus felületen keresztül jól kezelhető rendszerben rögzítik. A numerikus adatbeviteltől a fotó felvételéig, a navigáción át a jegyzőkönyvkészítésig mindenre van lehetőség a helyszínen.

Az összes adat tovább építi a kockázatkezelési rendszer megbízhatóságát, lehetőséget adva itt is az elemzésre, fejlesztésre, a kockázat-biztosítás értékelésére. Ha a magyar piacon fellelhető termékek az időjárást és az általa okozott károkat befolyásolni vagy megelőzni nem is képesek, minden ágazati szereplőnek tudnak megoldást kínálni a precíziós mezőgazdaság megvalósítására.

eAgro

A Debreceni Egyetem Agrár- és Gazdálkodástudományok Centruma (AGTC) és az eKözig Regionális Informatikai Szolgáltató Központ Zrt. létrehozta az eAgro rendszert, amelynek egyik célja csökkenteni azt a bizonytalanságot, amely a leginkább időjárásfüggő ágazat természetéből adódik. Együttműködésük eredményeként olyan szaktanácsadási információs rendszer született, amelynek használatával a gazdálkodók környezetkímélő és hatékony agrotechnikai beavatkozásokat végezhetnek. Ezek a beavatkozások optimális esetben az új technológiák, fejlesztések és gyakorlati megoldások alkalmazására épülnek.
A rendszer alkalmas a termőhelyi viszonyok és a termés részletes, tábla léptékű vizsgálatára, az agroökológiai és a termesztéstechnológiai paraméterek tér- és időbeli elemzésére, hatékony segítséget nyújt az előrejelzésben és a termesztés optimalizálásában. Az eredmények országosan mintegy másfél millió hektáron hasznosulnak.

A legfontosabb funkciók:

  • A kihelyezett mérőállomások pozícióiban meglévő mérési és előrejelzési pontosság térbeli kiterjesztésével megoldható – a minden egyes állomásról távérzékelt adatokkal – a teljes terület termés-előrejelzése.
  • A rendszer részeként az egyes növénykultúrák növényi fejlődésének, növekedésének szimulációja.
  • Valamennyi mért és származtatott adat megjelenítése és elemzése. A megjelenítés módja és a megjelenített adatok köre testre szabható a felhasználó és/vagy a földrajzi hely függvényében.
  • A rendszer legfontosabb eleme az öntözés – mint meghatározó termesztéstechnológiai beavatkozás – tervezését támogató modul, annak tudományos alapú alkalmazása és eltérő termőhelyi adaptációja.

Ezek mellett fontos például az egyes előrejelzések grafikus megjelenítése, miközben az egyes felhasználók a földrajzi helyüket, saját termelésüket figyelembe vevő információkhoz jutnak a rendszeren keresztül. Természetesen ezek a tartalmak megjeleníthetők a munkaállomások, egységek által használt legkülönbözőbb IT eszközökön, legyen az PC, okostelefon vagy akár tablet. Ha ezek az adatok módosulnak, a rendszer automatikusan frissíti azokat a felhasználók eszközein is. Így a termesztési szaktanácsadást megalapozó információk azonnal visszaintegrálhatók, és a folyamatok megfelelően módosíthatók.

A komplex agrár ERP (Vállalatirányítási Rendszer) rendszereken kívül az egyes almodulok integrálhatók, cserélhetők, frissíthetők. Természetesen ebben az esetben is érdemes egy gyártóra hagyatkozni, és a modulokat, kiegészítő alkalmazásokat, fejlesztéseket csomagban megvásárolni. Nem kisebb körültekintéssel, mint más informatikai rendszerek esetében. Sőt, ebben az ágazatban egy hibás kalkulációnak hosszú távú negatív következménye lehet.

Autodesk Infrastructure Map Server

Az AIMS térinformatikai rendszer nem más, mint egy webes környezetben működő intelligens térképes felhasználói felület. Adatokat jelenít meg a térképen, vagyis adatokat szolgáltat a felhasználó lokális hálózatára csatlakozó más munkaállomásoknak vagy az online, böngészőn át csatlakozó vagy/és mobil klienseknek. A lényege a mindenki számára biztosítható hozzáférés az adatokhoz, a felhasználó akár terepen, akár irodában van, illetve bárhol tartózkodjon is a világon. Ez a hozzáférés nem feltétlenül korlátlan, természetesen ugyanúgy jogosultságokkal szabályozható, mint más rendszerek. Nem kérdés, hogy a papíron vagy zárt irodai adatbázisokban való tárolással szemben az előny itt is a gyorsaságban, a rendelkezésre állásban nyilvánul meg. Azonnal felismerhető egy tereptárgy, betölthető egy jelentés, kiértékelhető a hozzájuk tartozó statisztika. Könnyen kezelhető grafikus felhasználói felületen keresztül teremt hozzáférési lehetőséget a relációs, földrajzi és szemléltető adatbázisokhoz is.

AGRO-plant

A kötelező nyilvántartások sorában a táblatörzskönyv, permetezési napló vagy gazdálkodási napló vezetése nem könnyű feladat, de erre is van automatizált, integrálható megoldás, több is. Az AGRO-plant egy közülük, a gyártó AGROORG több, saját moduljával is kiegészíthető alkalmazás. A nyilvántartások készítéséhez szükséges adatok felvihetők kézzel is, de az előny az egyéb saját programokból átvehető adatbázisokból adódik. A tervezéshez előkereshetők, rugalmasan variálhatók a korábbi műveletek, módosítások, a különböző tervek összevonásával pedig beszerzési és kapacitásigény-tervek is készíthetők. Ugyanígy összevethetők az elemzések ágazatonként vagy táblánként is, akár mennyiség-érték vagy költség-jövedelem, hatékonyság-igény szempontok szerint.

Világos, hogy a precíziós mezőgazdasági termelésre áttérés is olyan terület, ami egyedi mérlegelést igényel. Minden új technológiába történő beruházás előtt elsősorban a meglevő termelési gyakorlatot kell alaposan elemezni. Tény, hogy a termőhelyek, az adatgyűjtés és statisztikák jellemzése, a hatékonyságot növelő technológiai megoldások bevezetése minimalizálhatja a kockázatot. Az újabb és újabb, kötelezően előírt szabályok – európai uniós, egyéb nemzetközi és hazai viszonylatban is – minőségbiztosítási, környezetvédelmi és más biztonsági terheket is rónak a gazdálkodóra. Ezek aztán előbb-utóbb kezelhetetlenné, átláthatatlanná válnak a megfelelő IT megoldások bevezetése nélkül. A hatékonyság növeléséből származó költségmegtakarítást, az így szerezhető piaci előnyt pedig talán nem is szükséges a precíziós gazdálkodás mellett szóló érvként többször hangoztatni.•

 
Innotéka