Welche Vorteile bietet 5G der Landwirtschaft?

Workshop zum Thema digitale Technologien 

Source : De Letzeburger Bauer
Date de publication : 28/10/2022

Am Dienstag organisierte das Lux5GCloud-Projekt einen Workshop, um über Digitalisierung aufzuklären und gleichzeitig Feedback aus dem landwirtschaftlichen Sektor zu bekommen. Teilnehmen konnten alle Akteure aus dem Smart Farming-Bereich, sowohl Privatpersonen und Landwirte wie auch Institutionen und Verwaltungen aus dem privaten und öffentlichen Bereich. Das Projekt Lux5GCLoud wird vom Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) koordiniert. Hauptaugenmerk des Projektes liegt auf dem Einfluss des Klimawandels auf die Landwirtschaft und dem Wandel hin zu Smart Farming mithilfe von Digitalisierung und Verbessern der Konnektivität, um sich diesen neuen Herausforderungen anzupassen. So soll laut LIST durch einen digitalen Wandel die Resilienz, Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit der ländlichen Gemeinschaft gefördert werden. In diesen Gegenden gebe es noch nicht die gleichen Infrastrukturen für einen performanten Datentransfer wie in urbaneren Gebieten. Durch eine niedrige Konnektivität seien ländliche Regionen also benachteiligt, sowie zusätzlich durch das Wegziehen junger Leute und niedriger Fachkompetenz in verschiedenen Bereichen. Besserer Zugang zu neuen Applikationen, Geschäftsideen und Dienstleistungen sollen Produktivität und Effizienz ankurbeln. Die digitale Transformation in ländlichen Gebieten soll diese Vorzüge mit sich bringen und so viele Vorteile für Unternehmen bieten, insofern diese sich der digitalen Welt öffnen. Diesem Prinzip zufolge soll die Landwirtschaft unter vielen anderen Sektoren von der neuen Technologie profitieren können. 

Umsetzung der Theorie auf dem Feld 

Wie können konkrete Lösungen aussehen, die der Landwirtschaft so viele Vorteile bieten sollen? Wenn das Gesamtkonzept auch etwas abstrakt scheint, gibt es zwei Beispiele, wie digitale Lösungen aussehen könnten. Ein smartes Gerät, auf einer Weide aufgestellt, könnte eigenständig die Umgebung analysieren und mögliche Risiken wie zum Beispiel die Präsenz eines Wolfes erfassen. Um das Raubtier abzuschrecken und so die Nutztiere auf der Weide zu schützen, könnten dann beispielsweise Lichter automatisch ausgelöst werden. Das zweite Beispiel, auf das sich auch im weiteren Verlauf des Workshops konzentriert wurde, ist eine Überwachung der Ackerkulturen in Realzeit. Wichtige Bestandteile eines solchen Vorgangs sind LoRaWAN und IoT zur Kommunikation. Dabei steht LoRaWAN für Long Range Wide Area Network, also in etwa Netzwerk über eine große Reichweite und ein breites Gebiet. Diese Form des Datenaustauschs ist sehr kosteneffizient und wenig energieintensiv. Sogenannte LoRa-Gateways stehen dabei generell in Verbindung mit mehreren LoRa-Geräten. Das Gateway sammelt dabei die Informationen aller Geräte, die mit ihm über LoRaWAN in Verbindung stehen und sendet diese dann an einen Server. In der Praxis sind die Endgerätebeispielsweise Kameras, Wetterstationen und Bodenfeuchtesensoren, die auf vielen Feldern verteilt stehen und alle ihre Daten an ein Gateway senden, welches in der Gegend der Sensoren steht; so muss nicht bei jedem Sensor ein Sender stehen. Das Netzwerk an Sensoren und Gateways, was so aufgebaut wird, ist als andauernde Infrastruktur zu sehen, also als langfristige Investition. Sind die Daten vom Gateway an den Server gesendet, kommt IoT ins Spiel, das Internet of Things, oder Internet der Dinge. Das bedeutet, dass immer eine Verbindung zu realen Objekten besteht, in diesem Fall die Sensoren und Kameras. Über das IoT gelangen die Daten von diesen auf die Bildschirme und können so von Menschen interpretiert werden. Genauer heißt das, dass man sich zum Beispiel die Aufzeichnungen der Wetterdaten im Detail ansehen und analysieren kann. Da alle Geräte so auch untereinander verbunden sind, soll es zum Beispiel möglich werden, Parallelen zu ziehen zwischen dem Wetterverlauf und der Entwicklung der Bodenfeuchte. 

Landwirtschaft in der Rolle als Endverbraucher 

Zur Hilfe genommen werden dann noch zusätzliche Satellitendaten sowie Machine Learning. Selbstlernende Programme können so eine Verbindung zwischen Erdobservationsbildern von Satelliten und den gemessenen physischen Aspekten wie Bodenfeuchte oder Wetterdaten herstellen. So könnte man die Bodenfeuchte anhand von Satellitenbildern abschätzen und anhand dieser Daten weltweite Karten erstellen. Eine weitere Entwicklung ist die Cloud hierarchy data platform (CHDP). Kurz gesagt, werden Firmen beauftragt, Daten zu sichern, zu speichern und zu verteilen. Das Problem ist nämlich, dass gesammelte Daten oftmals in einer Cloud vorhanden sind, also alle mitarbeitenden Parteien (Kameras, Server, Analysten, Satellitenbetreiber etc.) Zugriff darauf haben, die Roh- sowie verarbeiteten Daten jedoch nicht beim Endverbraucher, also in diesem Fall den Landwirten ankommen. Durch CHPD soll dies ermöglicht werden. 

Komplett neue Möglichkeiten gehen durch die 5G-Technologie auf. Kameras, die so verbunden sind, ermöglichen es, sehr hochauflösende Bilder des Pflanzenbestandes in Realzeit zu senden und so zu analysieren. Ein großer Schritt nach vorne in Sachen Bildqualität und Datenübertragung gegenüber der aktuellen Kameratechnik. Krankheiten könnten so beispielsweise erkannt werden, lange bevor sie für das menschliche Auge beim Betrachten einer Parzelle sichtbar werden. Fixe Kameras können sogar selbst problematische Zonen im Feld erkennen und sich auf diese fokussieren, strenger überwachen und warnen, falls ein eventueller Krankheitsherd identifiziert wurde. Der nächste logische Schritt wäre die Installation solcher Geräte auf Traktoren oder Maschinen, um die Technologie mobil zu machen. So könnte bei jeder Überfahrt mit dem Traktor der Bestand live mit sehr hoher Präzision analysiert werden. Der Vorstellungskraft, was noch alles möglich ist, scheinen keine Grenzen gesetzt zu sein. 

Philippe Keipes