De nombreux systèmes industriels se tournent aujourd'hui vers l'Internet des objets pour améliorer leurs processus, obtenir des informations pertinentes, automatiser certaines tâches et réduire leurs coûts. Les exploitations agricoles et d'élevage font partie des secteurs qui peuvent en tirer profit. Citons par exemple le suivi et la gestion du bétail, l'utilisation de capteurs pour détecter certaines conditions, ou encore l'analyse de l'impact des facteurs environnementaux sur les cultures afin de prendre des décisions cruciales.
Grâce IoT collectent des données et fournissent des informations sur les processus en temps réel, les éleveurs peuvent prendre des décisions plus éclairées concernant, par exemple, le moment idéal pour épandre de l'engrais, quand adapter les programmes d'irrigation ou encore quand il peut être nécessaire d'entretenir le matériel, autant de facteurs susceptibles d'influencer considérablement les résultats financiers.
Dans cet article, nous allons présenter quelques exemples IoT dans le domaine de l'agriculture de précision, qui utilisent les solutions de connectivité de Digi, telles que les modules radio cellulaires, les passerelles et autres IoT permettant de collecter et de transmettre des données, ainsi que des outils de surveillance et de gestion à distance des appareils.
Système de gestion à distance pour séchoirs à céréales
Nebraska Engineering Company (NECO) est une entreprise internationale spécialisée dans la fabrication de matériel agricole, notamment des séchoirs à céréales haut de gamme, ainsi que des équipements de manutention et d’aération des céréales destinés à une clientèle agricole. Ses clients sont des producteurs de céréales qui ont besoin de séchoirs à céréales d’une grande fiabilité pour assurer le bon fonctionnement de leurs exploitations. Ces producteurs ont besoin de solutions efficaces pour la manutention, le conditionnement, le séchage et le stockage des céréales.
« Un séchoir à céréales ne fonctionne peut-être que deux mois, voire deux semaines par an, mais il joue un rôle essentiel dans les opérations. Nos clients ne peuvent absolument pas se permettre un temps d’arrêt du séchoir à céréales », a déclaré Travis Toline, responsable de l’ingénierie chez NECO. « Ils doivent pouvoir connaître l’état du séchoir à tout moment. Parallèlement, nos clients ne peuvent pas se permettre d’avoir quelqu’un en permanence près du séchoir pour s’assurer qu’il fonctionne correctement. »
Si un séchoir à céréales tombe en panne, l'activité peut être complètement paralysée.
La solution NECO est un système de gestion à distance qui permet d'optimiser les opérations de séchage des céréales. Le système intègre une passerelle Digi, qui collecte les données en temps réel provenant d'un automate de contrôle de séchoir NECO Commander et les transmet à Digi Remote Manager , qui repose sur la plateforme EC2 d’Amazon Web Services (AWS). Digi Remote Manager transmet Digi Remote Manager ces informations à l’application web personnalisée de NECO, COMMANDnet.
Ce système permet aux agriculteurs, aux revendeurs et au personnel de NECO de consulter les données et de prendre les mesures qui s'imposent depuis n'importe quel appareil mobile, où qu'ils se trouvent. Ils peuvent également recevoir des alertes en fonction des paramètres qu'ils choisissent de définir.
Enfin, les revendeurs et le personnel de NECO peuvent désormais aider leurs clients grâce au dépannage à distance. Alors qu’auparavant, les techniciens de NECO devaient souvent prendre l’avion pour se rendre sur les sites des clients afin de résoudre les problèmes, ils peuvent désormais identifier et traiter les incidents depuis leur siège social, et installer les mises à jour si nécessaire.
IoT pour l'irrigation et la gestion de l'eau
CropX
CropX, le service logiciel d'irrigation le plus avancé au monde, a pour objectif d'aider les agriculteurs à réduire leur consommation d'eau et leurs coûts énergétiques, tout en augmentant le rendement de leurs cultures. L'entreprise a également à cœur d'avoir un impact positif sur la préservation de l'eau. Grâce à des algorithmes basés sur l'analyse de la reconnaissance de formes, le système CropX fournit la quantité exacte d'eau nécessaire à chaque partie du champ.
Au lieu d'arroser de manière uniforme, les algorithmes du système CropX analysent en détail le champ, la structure de son sol et son état afin de déterminer les zones qui ont besoin d'eau. Ce service permet d'économiser entre 10 et 20 % de l'eau utilisée pour l'irrigation des grands champs.
« Tout cela se passe dans le cloud », a déclaré Isaac Bentwich, PDG de CropX. « Nous avions besoin d’un moyen simple et sécurisé de transférer les données du terrain vers le cloud, puis vers notre application. Digi International nous a proposé une solution complète, allant des modules radioDigi XBee 2.4 à unepasserelle Digiavec Digi Remote Manager intégré. Cette solution de bout en bout a facilité notre choix et nous a permis de commercialiser notre solution plus rapidement que nous ne l’aurions jamais imaginé. »
La passerelle Digi traite les données et les transmet via une connexion sécurisée à Digi Remote Manager. Digi Remote Manager transmet Digi Remote Manager des informations exploitables à l'application mobile et à l'application web de CropX.
WiseConn
WiseConn est une entreprise californienne qui développe des solutions efficaces de gestion de l'eau. Son produit phare, DropControl, aide les agriculteurs à maximiser leurs récoltes et à optimiser leur consommation d'eau d'irrigation grâce à une surveillance précise de l'humidité du sol, des puits, des vannes, des stations météorologiques et d'autres systèmes d'approvisionnement en eau.
Conçu à partir d'un réseau maillé de modules radioDigi XBee HP, le système recueille les données provenant de capteurs à faible consommation d'énergie déployés dans l'exploitation, puis les transmet au poste de contrôle de l'agriculteur. Cela permet ainsi à ce dernier de visualiser l'état de ses installations et d'effectuer des ajustements, où qu'il se trouve dans l'exploitation.
DropControl se compose d'un réseau sans fil dédié à la surveillance et au contrôle, ainsi que d'une application web centralisée. Les nœuds du réseau sont reliés à des capteurs et à des actionneurs permettant de surveiller les conditions météorologiques, l'humidité du sol et l'historique des données d'irrigation. Ils assurent également la connectivité nécessaire pour activer, désactiver et calibrer les pompes, les vannes et les autres composants du système d'irrigation. Les nœuds communiquent entre eux pour transmettre des informations à la passerelle centrale DropControl, qui relie le réseau à un serveur web.
Avec 1 500 sites et 300 exploitations agricoles au Pérou, au Chili et en Californie, DropControl aide de nombreux agriculteurs à obtenir de meilleurs rendements et à améliorer la qualité de leurs récoltes. Parallèlement, ceux-ci peuvent réduire leur consommation d'eau jusqu'à 30 % et diminuer leurs émissions de gaz à effet de serre après avoir installé le système d'irrigation DropControl.
IoT pour la surveillance sur le terrain dans le secteur agricole
Ranch Systems est une entreprise californienne qui aide les exploitants de vergers et de vignobles à protéger leurs cultures contre les diverses conditions environnementales auxquelles elles peuvent être confrontées, qu'il s'agisse des variations de température, du vent, de l'exposition au soleil ou de la sécheresse. Les effets de ces conditions pouvant être désastreux, les agriculteurs doivent surveiller en permanence leurs champs afin d'adapter l'irrigation et l'apport d'engrais de manière à optimiser la qualité et le rendement de leurs cultures.
Ils ont constaté que les viticulteurs des vallées de Napa et de Sonoma disposaient de peu d'outils pour surveiller leurs vignobles et prendre des mesures visant à limiter les effets des conditions de culture. Bien que beaucoup aient essayé différentes approches, ils y avaient renoncé car il s'agissait de systèmes isolés, difficiles à utiliser et à entretenir.
« Les fruits comme le raisin mûrissent selon un barème thermique, ce qui rend indispensable de connaître l'accumulation de chaleur tout au long de l'année », a déclaré Jacob Christfort, fondateur de Ranch Systems. « Et les plantes doivent être irriguées dans une fourchette très étroite, car il faut trouver le juste équilibre entre rendement et qualité. »
Les agriculteurs avaient besoin d'une solution centralisée pour surveiller et coordonner la fertilisation et l'irrigation.
La solution proposée par Ranch Systems s'appelle RanchMaster : il s'agit d'une plateforme de gestion permettant de suivre et de gérer six facteurs agricoles : la météo et le climat, l'humidité du sol, l'irrigation, la surveillance des réservoirs et des bassins, les caméras à distance et les alertes. Cette solution intègre des capteurs et des contrôleurs dotés d'une connectivité sans fil, à la fois Wi-Fi et cellulaire, grâce au module radioDigi XBee .
RanchMaster prend en charge les portées RF en ligne droite couvrant la plupart des sites agricoles ; il est conçu pour surveiller les conditions et donner des instructions aux équipements de l'exploitation afin d'arroser et d'épandre des engrais, d'ouvrir et de fermer les réservoirs et les vannes, de commander les pompes et les moteurs, et d'envoyer des alertes pour signaler aux agriculteurs toute situation dangereuse.
La clientèle de l'entreprise ne cesse de croître et compte désormais plus de 1 000 clients à travers le monde, les exploitations agricoles et d'élevage se tournant vers IoT pour l'agriculture de précision et la gestion des exploitations.