Takarék
Készült: 2018. február 01. csütörtök

Gyorsul a digitalizáció, amely 2030-ig minőségi változásokat hozhat a termelésben, a közlekedésben és a szolgáltatási ágazatokban. A negyedik generációs fejlesztési programokban már döntő szerepet kapott a digitális technika. Cikkünkben a mezőgazdaságot érintő Agrár 4.0, valamint a mezőgépészeti Agrarindustrie 4.0 programokról és a legújabb fejlesztések eredményeiről számolunk be.


Mit jelent a digitalizáció a mezőgazdaságban? Egyebek között a talaj, a tápanyag, illetve a növények monitorozását, a növényvédelmi monitoringot, a technológiai inputok optimalizálását, illetve a géphasználat racionalizálását, automatizálását – nemcsak a szántóföldön – a kertészetben és az állattartásban is. A digitalizációhoz tartozik az új adatinfrastruktúra, az adatbázis, az adatmenedzsment és a környezetvédelmi monitoring is. Továbbá ne felejtsük ki e körből az intelligens, agrárspecifikus meteorológiai modellezéseket és előrejelzéseket meg az információs és kommunikációs technológiák felgyorsulását. Mindezek együttesen pedig a termelés biztonságának és hatékonyságának növekedését szolgálják – azaz végső soron a „minőségi élelmiszerellátás” javítását.
A következő 30 évben minderre nagy szükség lesz, mivel a Föld lakosságának növekvő élelmiszer-szükségletét egyre csökkenő termőterületen kell megtermelni a jövőben. Ez pedig az élelmiszer-termelés hatékonyságának és biztonságának ugrásszerű növelését igényli.
A digitális „küldetés” teljesítéséhez talajainkat jobban kell védenünk – egyebek között a klímaváltozás okozta változásoktól –, miközben a termőképességét növeljük. Mindezek során mérsékelnünk kell a károsanyag-kibocsátást, optimalizálva az inputanyagok felhasználását. A cél, hogy megóvjuk és megalapozzuk a hosszú távon fenntartható gazdálkodást.


Fontos szerephez jut a hatékonyabb termelésben és a biztonság növelésében a precíziós gazdálkodás és a smart farming.
E rendszerek elterjesztése szinte minden programban kiemelt helyen szerepel – így a magyar Agrár 4.0-ban is.
A biztonságot megalapozó minőségbiztosítás megköveteli a nyomonkövethetőséget. Folyamatos dialógusra – és új kommunikációs csatornákra – lesz szükség a mezőgazdasági termelés és az inputokat szállítók között. Ahogyan az élelmiszer-feldolgozásra, az „agrárjövőre” jelentős hatása lesz az új EU Közös Agrárpolitikának (KAP) is, amely meghatározhatja a fejlődés sebességét és főbb irányait.


Intelligens gépek és anyagok

Az Agrár 4.0 és Mezőgépészet 4.0 programok a folyamatos innovációról, tudásbővítésről és konzekvens termelési módszerek elterjesztéséről szólnak. Intelligens gépeké és anyagoké a jövő. Mindezekhez már gőzerővel folynak a szenzortechnikai, komputertechnikai, adatátviteli, adattárolási és -feldolgozási rendszertechnológiai fejlesztések.
A gépgyártók intelligens, autonóm – önálló munkavégzésre és kommunikációra alkalmas – gépek, robotok, sőt robotrajok és a velük megvalósítható technológiák fejlesztésén dolgoznak. (Ilyen a Claas FarmNet, a John Deere PC Agrar, a Fendt MARS-Mobile Agricultural Robot Swarms, a BASF PAM-Pflanzenschutz Anwendung Manager, SDAP F4F). A szenzortechnikai fejlesztéseknél egyre nagyobb szerepet kapnak majd a NIR- (infravörös közeli reflektancián alapuló), ultrahang- és lézertechnológiára épülő, különböző hő-, fény- és mozgás-, valamint kémiai érzékelők, a bio­lógiai folyamatokat monitorozni képes intelligens szenzorok.
A mezőgazdasági technológiákban alkalmazott gépek vezérléséhez és automatizálásához szükség lesz nagy pontosságú GPS-vevőkre és RTK GPS technikákra, szoftverekre, széles sávú, nagy sebességű internetre is.


Big Data: óriási adatfelhők

Szabadon hozzáférhető, felhő alapú, óriási adatbázisok (big data) létrehozásán dolgoznak több európai országban is. Ezek a bázisok – a talaj, növény, állat, gép – monitorozásából érkező adatok összesítésével jönnek létre, és közös európai adatbázissá olvadnak majd össze. Az egymásra épülő digitalizációnak így több szintje alakul majd ki.


A legalsó szinten a gépek, eszközök, technológiák, emberek digitalizációja és kommunikációja valósul meg, amelynek már több elemével is találkozhatunk a gyakorlatban. Az erőgépek, gépcsoportok automatikus kormányzása, a talajtérkép – és a növények ellátottsági szintje – szerinti differenciált tápanyag-visszapótlás is ilyen. Ide sorolhatjuk a precíziós vetést és növényvédelmet, vagy a gyomfelismerésen alapuló gyomirtást, a szenzoros érzékelőkkel megállapított nedvességhiányra épülő vízpótlást is a szántóföldön. Már a gyakorlatban is bemutatkoztak a vezető nélküli „autonóm” traktorok és a velük megvalósítható technológia. Az állattenyésztésben a robotizált istállók is digitalizált környezetet alkotnak. Ebben robotok és szenzorok végzik a takarmányozást, fejést, istállótakarításokat, klímaszabályozást, sőt az állatok egészségügyi kontrollját, szaporodásbiológiai folyamataik ellenőrzését is. Már ezekkel növelhető a termelés hatékonysága, a hozam – a minőség javításával és a költségek csökkentésével együtt.


Üzemi digitalizáció

A digitalizáció második lépcsőfoka a mezőgazdaság üzemi szintje. Ebben a fokozatban maga az üzem képes a technológiai folyamatokat működtetni, összehangolni, a gépek üzemeltetését optimalizálni – és adatbázisokat is létrehozni. Az üzem elemzi az adatokat és támogatja a döntéseket (precision és smart farming rendszerek).
E tevékenységekhez azonban el kell érnie a szolgáltatók digitalizált adatbázisait, és ezekbe be kell kapcsolódnia. (Ilyenek a vetőmag-, műtrágya-, növényvédőszer-, erőtakarmány forgalmazók, a különböző szervizek, a meteorológiai és növényvédelmi előrejelzéseket, piaci információt nyújtó cégek.) Az üzemek integrációjában valósulhat meg a legmagasabb szinten a digitalizáció.


Ezen a szinten – a különböző termékpályák mentén – az üzemek a saját digitalizált adatbázisaikat is képesek a „közös célok” hatékonyabb eléréséhez a nagyobb jövedelem és a biztos piac érdekében működtetni. A gazdaságban – így a mezőgazdaságban is – a digitalizáció gyorsításának feltétele (lehetősége), hogy az internetes és mobil telefonos kommunikáció tempóját az ötödik generációs (5G) hálózat kiépítésével fokozzák, amely 2020-ra sokfelé megvalósul.
Ahogyan kiépül az 5G-s kommunikáció a gépek között is (m2m, machine to machine: technológia adatáramlás emberi közreműködés nélkül),  azzal elmosódik a határ a rádiós és a mobilhálózatok között, és megvalósulhat a gépek internete (IoT – internet of things). A jelenlegi 4G (LTE) hálózathoz képest az 5G a szakértők szerint ezerszeres kapacitásbővülést hozhat. Ez az adatforgalomban a jelenlegi 1 gigabit/mp-es sebesség többszörösét, akár 20 Gbit/mp-et nyújt majd a felhasználói sávszélesség százszorosára. Az egyedileg kapcsolódó eszközök száma eközben a százszorosára növekszik majd.


A válaszadási (reakció-) idő 1–3 ezredmásodperc közé kerül majd. Egy négyzetkilométeren belül akár több százezer eszköz kapcsolódhat majd fel az 5G hálózatra, amelynek mobilitási támogatása eléri az 500 km/órát is. Magyar vonatkozása is akad ennek az innovációnak, mert a hazai 5G hálózat fejlesztésén a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME) mérnökei, valamint nemzetközi mobilszolgáltatók dolgoznak.
Világviszonylatban pedig a Samsung jár az élen: Dél-Koreában már a 2018-as téli olimpiára kiépíti a teljes 5G rendszert. Látszik tehát, hogy a következő években a gazdaságban zajló digitalizáció új lehetőséget teremt az agrárium számára, de új kihívást is jelent – és tanulást követel mindannyiunktól.