Rozhovor: Jaké výhody má IoT pro zemědělce, chovatele a pěstitele

Nejprve se zeptám, jak se vaším profesním zájmem stalo právě IoT?

Já už jsem se tomu věnoval v O2. Zaměřovali jsme se tam léta na komunikaci mezi bankomatem a bankou nebo mezi platebním terminálem a organizací, která provozuje platební terminály. To je oblast, kde je IoT opravdu už poměrně dlouhou dobu zaběhlé. Podobně jako v logistice a v dopravě. To byly první oblasti, kde se internet věcí začal rozvíjet naplno. A ještě nesmíme zapomenout na jednu důležitou oblast, a to jsou dálkové odečty elektřiny, vody nebo plynu.

Co se týká průmyslu nebo zemědělství, to jsou oblasti, kam se IoT dostalo až o poznání později.

Proč tomu tak je? Jak se k adaptaci podobné technologie tedy staví dva tak významné obory, jako jsou průmysl a zemědělství?

Ve zkratce třeba lidé z průmyslu vědí, že IoT existuje a co umí, ale pořád počítají, jestli se jim to vyplatí. V zemědělství o tom donedávna vlastně ještě ani nevěděli. Tedy aspoň v českém zemědělství. V zahraničí jsou o něco dál. Tady u nás teď nastalo něco, čemu se dá říkat generační obměna. Lidé, kteří zrestituovali nebo nakoupili farmy a pole, se dostávají do důchodového věku a postupně je začínají předávat svým potomkům. Mladší generace má přirozeně k novým technologiím jiný přístup a vztah a nachází si tedy cestu třeba i k IoT.

Pojďme se teď podívat na konkrétní technologie, a to na síť LoRaWAN. To je síť navržená přímo pro IoT zařízení. A jestli tomu správně rozumím, vy ji v CRA provozujete a nabízíte k využití.

Ano. LoRaWAN je otevřený standard a sítě postavené na tomto standardu si může vybudovat vlastně kdokoliv. Nepotřebujete žádnou licenci. V CRA jsme si tento standard vybrali kvůli jeho fyzikálním vlastnostem. Ukažme si to na příkladu: my, jako CRA, jsme součástí LoRa Aliance stejně jako naši přátelé v Holandsku, kteří nedávno vypustili meteorologický balón, na který přidělali senzor, a my jsme ho tady v ČR „slyšeli“ na několika gatewayích, přičemž ta nejvzdálenější je na Pradědu. To máme vzdušnou čarou nějakých 832 km. Síť LoRaWAN má neskutečný potenciál.

Jak je to se zařízeními, IoT senzory a dalšími nezbytnostmi pro využití IoT technologie?

My se staráme o budování a provoz IoT infrastruktury. Ale sama o sobě je infrastruktura jen „zmagnetizovaný vzduch“. Aby z ní ale měl zákazník takový užitek, který očekává, potřebuje ještě speciální hardware a software, který vizualizuje sledované a měřené hodnoty a pomáhá mu s jeho businessem. Proto jsme se obklopili ekosystémem firem, které vyrábí a dodávají hardware nebo programují aplikace. A díky tomu jsme schopni zákazníkům dodávat end-to-end řešení.

Konkrétně v oboru „agro“ už je spousta etablovaných firem, které se specializují například na monitoring chovaného skotu nebo nabízí ucelená řešení včetně naprogramovaných aplikací, která pomáhají s řízením farmy. Mezi takové patří například Cleverfarm nebo Agdata, se kterými spolupracujeme.

Tím se hezky vracíme k zemědělství. Když už o tom mluvíme – oblast „agro“ je ale vlastně mnohem širší, že?

LoRaWAN od CRA pokrývá celou ČR. Takže pokrytí signálem najdete i tam, kam žádná jiná technologie nedosáhne. A je to tzv. Low Power síť. Zařízení, která jsou k ní připojená, zpravidla spotřebovávají velmi malé množství energie a vydrží vysílat data i několik let na jednu baterii. Nepotřebujete tedy připojení do energetické sítě. Na rozdíl třeba od GSM technologie. To ji předurčuje k využití v některých oblastech.

Rozdělil bych to do několika skupin. Tou první skupinou jsou partneři, kteří mají nějaký produkt a potřebují síť k tomu, aby ho mohli nabízet. Ty teď ponechme stranou. Tou druhou skupinou, na kterou narážíte, jsou koncoví uživatelé. To jsou v tomhle případě chovatelé nebo pěstitelé. Schválně uvádím tyto dva výrazy. Kdybychom řekli prostě jen farmáři, příliš bychom zúžili prostor, o kterém chceme mluvit. Je totiž velký rozdíl například mezi farmářem, který se zabývá rostlinnou výrobou, a třeba zahradnictvím, které se zabývá rostlinnou výrobou, ale v naprosto odlišném měřítku a úplně jiným způsobem.

Jak technologie a konkrétně IoT využívají chovatelé?

Ti se většinou zajímají o monitoring zdravotního stavu zvířat. Nejdál jsou v tomto chovatelé zaměření na produkci mléka. V téhle oblasti je už automatizace velmi pokročilá. Představte si to například tak, že přichází kráva do kravína, je celou dobu monitorovaná senzory a podle jejího nestandardního chování dokáže systém vyhodnotit, že je potřeba ji oddělit do jiné místnosti (automaticky) a naplánovat vyšetření veterinářem.

Vedle toho už existuje i spousta automatizovaných procesů. Například stroje, které dokážou krávě očistit vemeno a podojit ji. A zootechnik je dnes už člověk, který sedí za počítačem a celý automatizovaný proces vlastně může sledovat zpoza stolu na obrazovce počítače. Ale to už se pomalu dostáváme mimo oblast IoT.

Co se týká zpracovatelů masa a masného průmyslu, nachází IoT uplatnění zejména u těch chovatelů, kteří se věnují ekologickému chovu a produkci v bio kvalitě. Zvířata mají na pastvinách, často si vedle toho ještě pěstují vlastní pícninu, kde nepoužívají chemické látky. Tito chovatelé se nejčastěji zajímají o zabezpečení ohradníků. Pomocí IoT senzorů monitorují, jestli není přerušená ohrada, protože tím předchází poměrně velkým škodám a pojistným událostem. Možná byste čekal, že farmář dá přednost tomu, že bude u každého zvířete znát přesnou polohu, ale monitoring ohradníků je populárnější. Často totiž stačí zajistit nápravu mnohem dřív, než zvířata opustí vyhrazenou pastvinu.

A když bychom si chtěli ukázat méně tradiční oblasti? A na chvíli tedy opustit farmáře?

Napadá mě třeba chov ryb nebo akvaristika a teraristika. Ty jsou pro IoT jako stvořené. V této oblasti je potřeba sledovat spoustu veličin, aby měla chovaná zvířata optimální podmínky. Všichni tedy pečlivě sledují teplotu, pH, vlhkost vzduchu… Zkrátka hodnoty, které chovatelé už dlouhá léta sbírají a pracují s nimi. Pomocí IoT je to ale snazší a efektivnější. A hlavně dokážete předcházet nechtěným situacím. Třeba tak, že vám jako chovateli ryb dá systém vědět, že byl vypnutý proud, nebo že máte ve vodě nebezpečně nízký obsah kyslíku, a vy můžete včas vyřešit problém s nefunkčním okysličováním vody.

„IoT technologie a monitoring se vyplatí nasadit pro sledování prostředí, které má zásadní přímý vliv na kvalitu života zvířete.“

Jako hobby akvarista to asi nebudete řešit tímto způsobem, i když ani to není vyloučené, ale pokud je to váš zdroj obživy nebo business, který významným způsobem přispívá do vašeho rozpočtu, je investice do systému, který vám dá včas vědět, že se něco děje, velice rozumná.

Pokud máte akvárium nebo terárium jen pro potěšení, ale investovali jste do něj nemalé peníze, často si na údržbu najmete specializovanou firmu. A pro takovou jsou on-line dostupná data o stavu prostředí velmi užitečná.

Když to shrneme, IoT a monitoring se vyplatí nasadit pro sledování prostředí, které má zásadní přímý vliv na kvalitu života zvířete.

Pojďme se podívat také mezi pěstitele. Většinu z nás asi napadne automatizované zavlažování… Jaké další příležitosti tam IoT má?

Zkusme se na to nejprve podívat z pohledu koloběhu vody. Je potřeba sledovat její zdroj. Pomocí IoT senzorů můžete sledovat, jestli je vody dostatek a jestli je v odpovídající kvalitě. Potom můžete sledovat, kudy teče, kolik jí spotřebováváte, jestli nikde neuniká apod. Můžete také automaticky přívod vody pomocí IoT vypínat nebo zapínat.

Potom tu máme samotné zavlažování. V ideálním případě chcete vědět, jestli je nutné v daný okamžik zavlažovat, nebo ne. Aby to bylo efektivní. V půdě tedy máte vlhkoměr, který ukazuje její vlhkost. Jestli je vůbec potřeba zavlažovat. To vám optimalizuje spotřebu.

A to už se bavíme o půdě. V tomto případě umí IoT senzory zjistit, jaká je její kvalita. Typicky NPK – tj. obsah dusíku, fosforu a draslíku.

Když už jsou rostliny vzrostlé, je potřeba je ošetřovat. Farmáři mají prostředky na ochranu rostlin, morforegulátory apod. To jsou všechno chemické látky, které stojí nemalé peníze a které se dají aplikovat jen za předepsaných podmínek. Pokud nemáte přesné informace o tom, jaké jsou na poli podmínky (meteorologické podmínky, vlhkost olistění atd.), může se snadno stát, že chemické látky pro ošetření rostlin použijete v nesprávný čas a celý zásah není tak efektivní, jak by mohl být. Díky přesným informacím z IoT tak můžete ušetřit dost peněz.

To už se dostáváme pomalu ke sklizni

Ano. Máte tedy úrodu. Sklidíte ji a potřebujete ji uskladnit. V silu nebo podobně. A tam ji musíte ochránit. Pro tenhle účel samozřejmě existují další senzory. Například takové, které monitorují teplotu. Když se v hromadě pšenice zvyšuje teplota, máte problém.

U sladovnického ječmene, což je velmi cenná komodita, když podceníte podmínky uskladnění a přesušíte ho, vyexpedujete třeba o několik kamionů míň. Protože se vám prostě smrskne zrno. A opět za svou úrodu dostanete méně peněz.

Ale nedržme se jen farem.

„Nezapomínejme také na parky nebo arboreta.“

Potom tu ale máme také místa, kde je cílem estetická stránka, krásná živá zeleň a dřeviny. Ty mají samozřejmě také svoji hodnotu a správce nebo majitel chce, aby prospívaly. Může tedy také sledovat množství živin v půdě, vlhkost nebo třeba i pohyb návštěvníků.

Senzory mu například dokážou říct, kudy se návštěvníci po parku pohybují, které cesty využívají, a podle toho může prostor optimalizovat. Zviditelnit zajímavá místa, která nejsou na první pohled třeba vidět.

Hlavní motivací pro využití IoT v „agro“ sektoru je tedy ochrana, ať už zvířat, nebo rostlin. Ale několikrát jste se zmínil také o optimalizaci…

Na farmách se prosazuje trend tzv. precizního zemědělství. Pouští se do toho typicky větší farmy, které pěstují např. kukuřici, řepku nebo některé obiloviny. Je to o tom, že pomocí satelitů a měření je nasnímkované pole, a z těchto snímku se dají rozpoznat jednotlivé zóny. Například části, kde dochází k erozi, více vitální části pole a méně vitální části… A například morforegulátory, které stimulují rostliny k růstu, má smysl využívat hlavně v těch oblastech, kde má půda potenciál. Traktor, který se pak stará o postřik, díky údajům ze senzorů sám rozpozná, kde a v jaké intenzitě má aplikovat chemický postřik.

„Na velkých farmách je trendem tzv. precizní zemědělství.“

Podobně se dá postupovat i při setí. Na některých plochách je možné sít hustěji, na některých je potřeba dát jednotlivým rostlinám více prostoru. A jelikož má secí stroj k dispozici údaje o poli, automaticky sám pozná, kde má sít hustě a kde je potřeba ubrat.

Jakou výhodu může IoT zemědělcům dát? Třeba v porovnání s konkurencí?

To si můžeme ukázat na příkladu sadařů. Pro sadaře jsou noční můrou krátkodobé mrazíky. Dneska už existují technologie, které to umí řešit. Zjednodušeně řečeno – umí těm stromkům „zatopit“. Jsou tam senzory monitorující teplotu a námrazu a vlhkost olistění. Když naměří definované hodnoty, jsou sadaři schopni pomoci rozstřikovačů překonat krátkodobé mrazíky.

Když tedy přijde na věc – může se stát, že když přijdou takovéto ranní mrazíky, sadař, který má podobnou technologii, úrodu mít bude. A ti bez podobné technologie o většinu úrody mohou přijít.

IoT technologie tedy obecně zachraňuje peníze a šetří čas.

Navíc to umožňuje být ekologičtější

Ano. IoT umožňuje využívat například chemické látky mnohem efektivněji a tam, kde to dává smysl. Minimálně takto může přispívat k ochraně životního prostředí.

Může IoT pomáhat v zápolení se suchem?

Sucho je obrovské téma. A hodně se přenáší do státní správy. Jde spíš o to, že se pomocí této technologie dá předejít ztrátám a plýtvání.

IoT se teď přirozeně používá pro monitoring spodní vody. Sledují se průsaky, které ohrožují obce. Využívají ho obce, které mají vybudované vlastní rozvody a studny, a spodní voda jim může dlouhodobě klesat. Díky měření mohou sledovat trend a jsou schopné na to reagovat třeba tak, že si zavčasu připraví propojení s veřejnou vodovodní sítí. A jak jsem říkal, pomocí IoT lze sledovat, jestli nikde voda neuniká, čímž se dá zabránit obrovským ztrátám.

Jaké jsou nejčastější výtky k IoT? Nebo obavy a důvody, proč se mnozí IoT technologiím raději vyhýbají?

Vedle toho, že se lidé musí učit něco nového, musí začít používat nějaké aplikace, namísto do notesu si věci zapisují do počítače apod., je to především obava, že jde o velmi drahou záležitost.

Ale vzhledem k tomu, jaký dopad může nasazení senzorů a IoT mít, co všechno dokáže zachránit, je cena velmi příznivá.

Nikdo se nebojí toho, že kvůli IoT přijde o práci, že ho technologie nahradí?

Ve skutečnosti farmáři řeší spíš opačný problém. S tím, jak se lidé postupně přesouvají z venkova do měst, ubývá i lidí, kteří by se v této oblasti nechali zaměstnat. Pomocí IoT se tento problém dá do jisté míry řešit. Dokáže totiž šetřit čas. Ve zkratce – nemusíte mít dva lidi, kteří budou každý den objíždět a kontrolovat všechny ohrady, jestli jsou v pořádku. Ty dvě lidské síly můžete využít na něco jiného.

Vedle toho mohou IoT aplikace pomáhat také s evidenční činností a s reportingem. Což je obrovská úspora času. Farmář nemusí řešit stohy papírů. Skladové hospodářství apod. Ten člověk namísto toho může být venku a dělat práci, kterou má rád.

Spousta zemědělců má i potravinářský provoz. Prodávají zkrátka svou vlastní zeleninu, maso nebo mléčné výrobky – to je bezpochyby prostor pro nasazení internetu věcí…

Je to tak. Dnes platí norma HACCP. Ta jasně nařizuje, jak se má nakládat s potravinami, a popisuje kritická místa, která ohrožují kvalitu potravin mezi výrobou a spotřebou. S hlídáním předepsaných podmínek jsme samozřejmě skrze IoT schopni pomáhat. Typicky jde o měření teploty v mrazácích a lednicích, měření vlhkosti ve skladech. Všechny tyto faktory, které norma popisuje jako rizikové, tak můžete monitorovat. Předejdete tím ztrátám, a navíc získáte automatické reporty pro úřední osoby.

Mnohé studie z posledních let až vzývají propojení IoT se strojovým učením a umělou inteligencí. Jak to vidíte vy?

Rozdělil bych to na 2 úrovně. První úroveň: sesbíral jsem nějaká data a já jako uživatel si ta data prohlížím v aplikaci, která je umí vizualizovat, a případně se dozvím, že se u sledovaných veličin blížím k hraničním hodnotám. Ale další postupy a vyhodnocení už probíhají v mojí hlavě.

Druhá, vyšší úroveň s sebou nese jakousi „oborovou inteligenci“. Představte si to třeba tak, že v poli mám meteostanici. K tomu vím, jaký je den v roce a jaké je počasí, a všechny tyto hodnoty mi například můžou říct, jaký škůdce se v podobných podmínkách často množí a že si na to mám dát pozor. Systém mě sám upozorní a já se můžu včas připravit. A já si myslím, že právě podobné aplikace s oborovou inteligencí budou vznikat a rozšiřovat se. V nich je obrovská přidaná hodnota.

A poslední otázka – vedle práce v CRA máte ještě vlastní projekt, který je vašemu zaměření velmi blízko. Prozradíte, o co jde?

Já mám malou včelí farmu, takže k tomu spojení IoT a zemědělství mám opravdu blízko.

Díky tomu všemu jsem se vlastně nakonec i kvalifikoval do oblasti „IoT agro“. IoT jako součásti ICT jsem se věnoval už v O2. Měl jsem na starost ICT v oblasti bankovnictví. A shodou okolností majitel jedné z menších bank provozuje i business v zemědělství, sadaří. To mě postupně nasměrovalo do této oblasti.

Jan Šaroch | Manager pro prodej klíčovým zákazníkům – IoT,  České Radiokomunikace a. s.

Před tím, než Jan Šaroch rozšířil řady odborníků v CRA, pracoval například v O2, kde se dlouhá léta věnoval IoT technologiím aplikovaným v oblasti bankovnictví. V CRA se zaměřuje zejména na využití internetu věcí mezi farmáři, chovateli a pěstiteli. Profesní nadšení a fascinace oborem z něj vyloženě září. Možná i proto, že pro něj je spojení technologií a zemědělství vlastně svým způsobem také koníčkem.