Сельское хозяйство

Программно-аппаратная платформа kSense может быть использована для анализа эффективности сельскохозяйственных объектов (СО). Внедрение платформы позволит владельцам и аппарату управления сельскохозяйственного объекта контролировать следующие параметры в автоматическом режиме:

  • влажность, кислотность и температуру почвы;
  • объем расхода воды в системах искусственного орошения;
  • состояние растений, развитие болезней и вредителей, определяемое по изменению цвета растений;
  • общий и индивидуальный расход топлива, потребляемого сельскохозяйственной техникой;
  • состояние агрегатов сельскохозяйственной техники;
  • маршруты передвижения сельскохозяйственной техники;
  • объем расхода кормов для сельскохозяйственных животных;
  • маршруты движения сельскохозяйственных животных;
  • своевременный приход персонала на работу а также контроль доступа персонала в различные помещения (по требованию);
  • время нахождения каждого сотрудника в рабочих зонах;
  • время нахождения сотрудников в подсобных помещениях:
  • климатический режим в теплицах;
  • климатический режим в коровниках и иных помещениях с содержащимися сельскохозяйственными животными;
  • параметры работы инженерных систем сельскохозяйственных объектов.

Список параметров может быть расширен по требованию заказчика.

Cостав комплекса

Для работы комплекса необходимо предварительно смонтировать вышеуказанные модули на территории сельскохозяйственного объекта и технике и начать сбор и передачу данных в модуль kBrain, находящийся на сервере. При отсутствии локального сервера вся обработка данных производится в облачном сервисе Azure компании Microsoft или аналогичном. Для реализации данной функции необходим подведенный к объекту канал передачи данных с минимальной скоростью передачи данных 1 Мбит/с.
Видеокамеры в необходимых зонах контроля (рабочие зоны производств, вспомогательные зоны, коровники и иные помещения, системы внешнего видеонаблюдения). При наличии уже установленной системы видеонаблюдения платформа kSense интегрируется с ней и обрабатывает видеопоток с использованием кодеков H.263, H.264, H.265, MPEG
Подсистема kHUB, выполняющая функцию сбора данных и стыковки с имеющимися на объекте системами управления
Датчики (влажности, кислотности, температуры почвы, расхода воды на поливных установках)
Модуль сопряжения с системами подвижной сельскохозяйственной техники, оснащенный GPS
Датчики (GPS для крупных животных, датчики влажности, температуры , освещённости в комплекте с датчиками движения для помещений и контролируемых зон)
Модуль сопряжения с приборами учета расхода электроэнергии, воды на сельскохозяйственных объектах

Состав датчиков может быть расширен по требованию заказчика.

Подсистема kHUB, установленная на непосредственно на объекте, накапливает данные с датчиков и систем объекта, видеоинформацию и производит обмен полученной информацией с облачными компонентами платформы. Данные шифруются и пересылаются в серверную/облачную подсистему платформы. Математическая модель производит обработку полученных данных для формирования контрольных параметров и нахождения оптимального варианта улучшения работы наблюдаемого объекта.

После обработки и анализа данных kHub получает необходимые отчеты, а также команды для автоматической оптимизации работы систем энергетической части объекта (при необходимости).

Полученная архитектура решения:

  • kFace
  • kBrain
  • kHUB
    • Инженерная инфраструктура
    • Программные системы СO
    • Исполнительные устройства
    • Датчики
    • Видеокамеры
    • Монитор

Принцип определения эффективной работы энергетической части объекта  и варианты дальнейшего  развития

Оценку эффективности работы объекта производит kBrain - вычислительное ядро платформы, обрабатывающее данные полученные от kHUB. Встроенные в ядро система предиктивной аналитики и экспертная система анализируют данные в режиме real-time и путем статистического анализа данных во времени. По результатам анализа данных, траекторий движения персонала, животных, сельскохозяйственной техники, затраченных ресурсов платформа автоматически:

  • выявляет факторы препятствующие достижению максимальной эффективности работы сельскохозяйственного объекта в целом;
  • поддерживает оптимальные параметры инженерных систем и среды окружения в зонах нахождения животных – температура, освещенность, влажность, время кормления, включение добавок и лекарств;
  • формируется и исполняется программа по оптимизации расхода ресурсов (воды, электроэнергии, удобрений и т.д.)  в зависимости от реальных данных агро-датчиков в поле и состояния растений;
  • выявляет факторы и тенденции,  которые могут представлять потенциальную опасность или привести к развитию опасной ситуации (развитие вредителей и болезней);
  • контролирует и оптимизирует маршруты движения животных и  сельскохозяйственной техники.

Для оптимизации работы персонала применяется механизм индивидуальных рекомендаций. Отображение рекомендаций и иной вспомогательной информации производится через носимые устройства или  дополнительные мониторы  в рабочих зонах.

Предоставление результатов работы платформы.

kFace - интерфейсная подсистема платформы. Результаты обработки данных предоставляются через dashboards, предварительно сгруппированные в kFace, Результаты работы могут быть легко выгружены в учетные программные системы сельскохозяйственного объекта.

В качестве итога

Использование платформы kSense позволяет повысить эффективность работы сельскохозяйственного объекта на 20-25%, снизить расходы на воду, электроэнергию, удобрения и др. на 10-15% и сократить страховые отчисления до 20%, за счет прогнозируемого уровня страховых рисков.