Laajamittaiset pilottihankkeet maatalouden digitalisoinnissa

Monet käyttötapaukset ovat osoittaneet, että innovatiivisten digitaalisten ratkaisujen käyttö voi auttaa hallitsemaan nautaeläinten mineraalien saantia, lisäämään maidontuotantoa ja mahdollistaa eläintautien varhaisen havaitsemisen. Viljelyantureiden ja korvamerkkien avulla viljelijät voivat lisätä tuotantoaan ja vähentää samalla ympäristövaikutuksiaan. 

Monet näissä hankkeissa pilotoiduista digitaalisista ratkaisuista ovat jo markkinoilla, ja niitä käytetään nykyään tosielämän sovelluksissa.

Digitaalisten viljelyalustojen, maatalouskoneiden rakentajien ja älykkäiden vesihuoltojärjestelmien kehittäminen on osoittanut, että uusilla digitaalisilla ratkaisuilla voi olla vahva rooli viljelijöiden tukemisessa kentällä. Horisontti 2020 -ohjelmasta osoitettiin noin miljardi euroa EU:n rahoitusta tutkimukseen ja innovointiin Euroopan komission aloitteesta, joka koskee Euroopan teollisuuden digitalisointia.

Laajamittaisten pilottihankkeiden perustamiseen on tehty merkittäviä investointeja, jotta voidaan vastata yhteiskunnallisiin haasteisiin useilla aloilla. Näitä ovat muun muassa maatalouden digitaalisten alustojen rakentaminen ja digitaalisten innovaatioiden tukeminen maatalousalalla.

80 miljoonaa euroa tutkimukseen ja innovointiin digitaaliteknologian käyttöönottamiseksi maatalousalalla

Erityisesti kolme paikallista strategia-asiakirjaa ja yksi digitaali-innovointikeskittymien verkosto ovat saaneet yhteensä 80 miljoonaa euroa tutkimukseen ja innovointiin digitaaliteknologioiden käyttöönottamiseksi maatalousalalla: IoF2020, DEMETER, ATLAS ja SmartAgriHubs.

Elintarvikkeiden ja maatilojen internet 2020 (IoF2020)

Internet of Food & Farm 2020 (IoF2020) käynnistettiin tammikuussa 2017, ja se sai noin 30 miljoonan euron investoinnin. Siinä keskityttiin helpottamaan esineiden internetin käyttöönottoa elintarvikkeissa ja maataloudessa yhdistämällä kaksi ekosysteemiä: maatalousyritykset ja kehittyneet tieto- ja viestintätekniikan toimittajat. Molemmat ekosysteemit ovat auttaneet edistämään digitaalista innovointia maataloudessa.

IoF2020 on viljelijäkeskeinen hanke, jota ohjaa 33 tapausta 22:ssa EU:n jäsenvaltiossa ja joka kattaa viisi eri maatalouskokeilualaa: ⁇ peltokasvit, maitotuotteet, hedelmät, vihannekset  ⁇ ja ⁇ liha. ⁇ 

:

Hankkeessa käynnistettiin kaksi avointa ehdotuspyyntöä. Ensimmäisessä keskityttiin käyttötapausten kattavuuden lisäämiseen kaikkialla Euroopassa. Toisessa keskityttiin sovellusten parantamiseen ja uusien teknologioiden käyttöönottoon alalla. Molemmilla ehdotuspyynnöillä edistettiin ekosysteemiä ja validoitiin eri komponenttien uudelleenkäytettävyys käyttötapausten välillä samoilla alasektoreilla.

IoF2020 käyttää tällä hetkellä erilaisia käyttötapauksiaan järjestelmien työstämiseen käyttäen aiemmissa vaiheissa kehitettyjä sovelluksia. Langattomien antureiden asentaminen viljelykasveihin ja älykkäiden korvamerkkien kiinnittäminen yksittäisiin lehmiin voi antaa viljelijöille mahdollisuuden tuottaa enemmän elintarvikkeita, joilla on vähemmän ympäristövaikutuksia. Karjan mineraalien saannin valvominen voi myös vähentää lannassa olevan ammoniakin ja fosfaatin määrää, mikä vaikuttaa pelloilla virtaavan veden laatuun.

Yksi erityinen IoF2020-tapaus, jossa käytetään maatalouskoneiden rakentajia, edistyi erinomaisesti laitteidensa standardeissa ja yhteentoimivuudessa, minkä seurauksena polttoaineen kulutus väheni 10 prosenttia ja maaperän hedelmällisyys lisääntyi 10 prosenttia.

Yhdessä IoF2020:n koetiloista käytettiin Connecterran kehittämiä ohjelmistoja, ja maitotuotos kasvoi ja poikimisvälit ja antibioottihoitopäivät lyhenivät yli 60 prosenttia. Varhainen taudin havaitseminen tekee valtavan eron antamalla viljelijälle mahdollisuuden aloittaa hoito pari päivää aikaisemmin.

Käyttötapauksessa maitotuotos kasvoi 1 % älykkäitä korvamerkkejä ja syöttölaitteita käyttävissä karjoissa ja maidon laatu parani 20 %. Sairaiden eläinten määrä väheni 6 prosenttia merkitsemättömiin nautoihin verrattuna, ja terveysongelmien vuoksi lopetettujen lehmien määrä oli 24 prosenttia tavanomaista pienempi.

Connecterra päätti 7,8 miljoonan euron rahoituskierroksen, jotta se voisi jatkaa tehtäväänsä tehdä maataloudesta tuottavampaa, inhimillisempää ja kestävämpää.

Tutustu IoF2020-hankkeen verkkosivustoon

Maatalouden yhteentoimivuus- ja analysointijärjestelmä (ATLAS)

ATLAS (agricultural interoperability & analysis system) on kehittänyt avointa digitaalista palvelualustaa maataloussovelluksille siitä lähtien, kun se otettiin ensimmäisen kerran käyttöön lokakuussa 2019. Se rakentaa myös kestävää ekosysteemiä innovatiiviselle datavetoiselle maataloudelle.

Alusta mahdollistaa maatalouskoneiden, anturijärjestelmien ja data-analyysityökalujen joustavan yhdistelmän yhteentoimivuuden puutteen korjaamiseksi. Näin viljelijät voivat lisätä tuottavuuttaan kestävällä tavalla. ATLAS-alusta on rakennettu tiedonvaihtoverkon ympärille käyttäen yhtenäistä sovellusrajapintaa.

:

ATLASilla on 13 kaupallista ja tutkimustilaa kuudessa Euroopan maassa. Se aikoo toteuttaa lukuisia pilottitutkimuksia, joissa perustetaan loppukäyttäjien, palveluntarjoajien, tutkijoiden ja poliittisten päättäjien verkosto edistämään uuden teknologian etuja maatalousalalla. Innovatiivisia yrityksiä houkutellaan siemenrahoituksella tarjoamaan palvelujaan alustan kautta. Hankkeessa pyritään määrittelemään seuraavan sukupolven standardit datavetoiselle maataloudelle näistä tutkimuksista kerätyn tietämyksen avulla.

Tutustu Atlas-hankkeen verkkosivustoon

DEMETER

IoF2020-mallin tapaan DEMETER koostuu yhteentoimivien älykkäiden maatalousalustojen laajamittaisesta käyttöönotosta, joka toteutetaan 20 pilottihankkeen kautta 18 eri maassa.

DEMETER lanseerattiin syyskuussa 2019, ja se koostuu 60 kumppanista arvoketjussa. Sillä on 25 käyttöönottopaikkaa, 6 000 viljelijää ja yli 38 000 laitetta ja anturia, joissa on osallistujia viideltä edellä mainitulta koealalta, tuotantojärjestelmistä ja erityyppisiltä ja -kokoisilta tiloilta.

EU:n 15 miljoonan euron investoinnilla DEMETER pyrkii osoittamaan esineiden internetin kehittyneen standardeihin perustuvan yhteentoimivuuden potentiaalin maataloudessa ja varmistamaan turvallisuuden, yksityisyyden ja liikesalaisuuden koko arvoketjussa. Hanke osoittaa, miten yhtenäinen lähestymistapa liiketoimintamallinnukseen ja käyttäjien hyväksyntään voi tukea kestäviä viljely- ja elintarviketuotantojärjestelmiä, tarjota ihmisille turvallisia elintarvikkeita ja tukea viljelijöitä heidän päätöksentekoprosessissaan.

DEMETER tuo maatalouselintarviketaloudelle uusia liiketoimintamahdollisuuksia ja turvaa samalla Euroopan luonnonvarat. Hankkeen tavoitteena on luoda turvallinen ja kestävä esineiden internetin ja liiketoiminnan ekosysteemi, jonka vaikutukset voivat muuttaa Euroopan elintarvike- ja maatalousalaa ja mahdollisesti koko maailmaa.

Tutustu Demeter-hankkeen verkkosivustoon

SmartAgriHubs

⁇  ⁇ SmartAgriHubs ⁇ -verkosto perustettiin marraskuussa 2018, ja se sai 20 miljoonaa euroa EU:n rahoitusta. Se koostuu 2000 osaamiskeskuksesta ja 28 lippulaivakokeesta, joissa esitellään maatalouden innovaatioita. Sen työtä helpottaa 140 digitaali-innovointikeskittymää yhdeksästä alueellisesta klusterista, jotka kattavat kaikki jäsenvaltiot.

Avain tietämyksen jakamiseen SmartAgriHubsissa on hyödyntää, vahvistaa ja yhdistää kaikki eri osat. Hankkeessa kehitetään parhaillaan nykyistä ekosysteemiä rakentamalla digitaali-innovointikeskittymien verkosto ja integroimalla teknologia- ja yritystuki yhden luukun lähestymistapaan, johon osallistuvat kaikki asiaankuuluvat toimijat Euroopassa.

Yksi Ranskassa toteutetuista SmartAgriHubs-kokeiluista – autonomiset kasvihuoneet – on ratkaissut menestyksekkäästi tilan työvoimapulaa käyttämällä robotiikkaa, täsmäviljelyä ja verkkokontaktipalveluja covid-19-pandemian aikana ⁇ , mikä on varmistanut kansalaisille tuoreen ruoan saatavuuden vaikeista olosuhteista huolimatta.

Tutustu SmartAgriHubs-hankkeen verkkosivustoon

Älykäs vedenhallinta-alusta (SWAMP)

Vesi on elintärkeää maailman väestön elintarviketurvan varmistamiseksi, ja maatalous on ylivoimaisesti suurin kuluttaja. ⁇ SWAMP ⁇ (Smart Water Management Platform), joka edistää EU:n kansainvälistä yhteistyötä, sai noin 1,5 miljoonaa euroa esineiden internetiin perustuvien vedenhallintamenetelmien kehittämiseen täsmäkastelussa. Sitä kokeiltiin Brasiliassa sekä Italiassa ja Espanjassa.

Maatalouden vesihävikin vähentämiseksi on kehitetty teknologioita, jotka tunnistavat istutuksen tarvitseman vesimäärän ja mittaavat sen virtausta aina tarvittaessa. Teknologiat käyttävät IoT:tä, data-analytiikkaa ja autonomisia laitteita vähentääkseen vuotoja ja tuottavuuden menetyksiä.

Yksi SWAMPin tapausesimerkki on vaihteleva kastelu Brasilian soijapapujen viljelyssä, jonka odotetaan vähentävän veden- ja energiankulutusta 20–60 prosenttia. Se tekee niin säilyttäen tai parantaen kokonaistuotantoa Matopiban alueella.

Tutustu SWAMP-hankkeen verkkosivustoon

Muut maatalouden digitalisointia tukevat hankkeet

DEI-ohjelman ulkopuolella investoitiin 12 miljoonaa euroa täsmäviljelyhankkeisiin ⁇ PANTHEON ⁇ (pähkinätarhojen täsmäviljely), ⁇ ROMI ⁇ (mikrotilojen robotiikka) ja ⁇ BACCHUS ⁇ (mobile robotic platforms for active inspection and harvesting in agricultural areas).

Lisäksi käytettiin 12 miljoonaa euroa datavetoiseen biotalouteen (DataBio), joka on maa-, metsä- ja kalatalouden BigData LSP -alusta, jolla täydennetään komission toimia maatalousalan digitalisoimiseksi. EU:n tavoitteena on tukea Euroopan viljelijöitä rahoittamalla tutkimus- ja innovointihankkeita ja edistää käyttäjäystävällisiä alustoja sekä parantaa maatalouden kestävyyttä, suorituskykyä ja kilpailukykyä.

Merkittävä tulos paikallisten palveluntarjoajien tekemästä työstä oli ⁇ esineiden internetiä koskevan luettelon ⁇ laatiminen. Se on opas, joka edistää uudelleenkäytettävyyttä kaikissa kokeissa. Luettelo sai alkunsa ⁇ WaziUp ⁇ -hankkeesta, ja sitä laajennettiin edelleen IoF2020-hankkeella. Siinä luetellaan kaikki maatalouden eri käyttötapauksissa käytetyt menetelmät, joita käytetään tällä hetkellä terveydenhuollon sovelluksissa.

Osa käyttötapauksista laajenee ja on täydessä toimintavalmiudessa. Yksi esimerkki on IoF2020-lypsykarjankasvatuksen käyttötapaus, joka tunnetaan nimellä ⁇ Happy Cow ⁇ , jossa on nostettu investointeja. Koneoppimisteknologiaa hyödyntävä massadata-analyysi otetaan käyttöön operatiivisesti, jotta viljelijät voivat paremmin ymmärtää eläintensä tarpeita ja toteuttaa ehkäiseviä toimenpiteitä mahdollisten ongelmien varalta.