P309 - 41. GIL-Jahrestagung 2021 - Fokus: Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten
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- KonferenzbeitragTechnologische Umsetzung des Resilient Smart Farming (RSF) durch den Einsatz von Edge Computing(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021) Eberz-Eder, Daniel; Kuntke, Franz; Schneider, Wolfgang; Reuter, ChristianEdge Computing bietet die Möglichkeit zur Realisierung von Resilient Smart Farming (RSF). Die vorliegende Arbeit setzt sich mit Möglichkeiten der möglichst ausfallsicheren Digitalisierung der Landwirtschaft als kritischer Infrastruktur auseinander und zeigt auf, dass dezentrale Lösungen des Edge Computing inzwischen innovative technologische Möglichkeiten zur Realisierung von RSF bieten. Die Vorteile der lokalen Datenverarbeitung am Entstehungsort in Kombination mit einer regionalen Vernetzung bieten neue Möglichkeiten im Zeitalter von 5G-Infrastrukturen und dem Einsatz von IoT-Sensornetzwerken. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf Edge Computing als Technologie zur Umsetzung eines resilienten Smart Farming
- KonferenzbeitragDevelopment and field evaluation of a multichannel LoRa sensor for IoT monitoring in berry orchards(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021) Shamshiri, Redmond R.; Weltzien, CorneliaEvaluation of long-range wireless transceivers with respect to their power consumption, network connectivity, and coverage under extreme field conditions is necessary prior to their deployment in large-scale commercial orchards. This paper reports on the development and field performance of an affordable multi-channel wireless data acquisition for IoT monitoring of environmental variations in berry orchards. A connectivity board was custom-designed based on the powerful dual-core 32-bit microcontroller with WiFi antenna and LoRa modulation at 868 MHz. The objective was to verify the possibility of transmitting multiple sensor readings with lower power consumption while increasing the reliability and stability of wireless communication at long distances (over 1.7 km). Collected data from the wireless sensor was compared and found to be consistent with measurements of a data logger installed in the same locations. The presented paper highlights the advantages of LoRa sensors for digital agriculture and the experience in real-time monitoring of environmental parameters in berry orchards.
- KonferenzbeitragLocalisation and navigation of a robot platform using laser scanner and Adaptive Monte Carlo Localisation (AMCL) for an indoor horticultural application(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021) Supper, Georg; Aschauer, Christian; Gronauer, Andreas; Barta; NorbertAutomation and robotics in horticulture have the potential to replace manual work in repetitive activities, thereby achieving economic advantages. Reliable, sensor-based localisation and navigation in indoor environments would allow easy integration of robotic solutions into existing installations. The aim of this article is to evaluate this localisation accuracy of a robot developed for indoor applications in horticulture. For this purpose, 10 target positions are approached with a robot platform in a test environment and the robot end position and orientation are recorded by a motion capture system (MCS). The result shows that the target positions were reached with an average distance of 45.1 mm and an average angular deviation of 0.4°.
- KonferenzbeitragFeldroboter aus Sicht der Gesellschaft – Auswertung eines Discrete Choice Experiments(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021) Spykman, Olivia; Emberger-Klein, Agnes; Gabriel, Andreas; Gandorfer, MarkusIm Rahmen einer deutschlandweiten Online-Umfrage (n = 2.012) wurde ein Discrete Choice Experiment zu digitalen Technologien in der Unkrautregulierung durchgeführt. Das Testdesign beinhaltet unterschiedliche Methoden der Unkrautregulierung (konventionelle Herbizidapplikation, Spot-Spraying und mechanische Unkrautregulierung), Traktortypen (konventionelle Traktoren, autonome Traktoren und Schwarmroboter) sowie Preisstufen des Endproduktes Mehl. Das Attribut der Unkrautregulierungsmethode zeigte eine höhere Wichtigkeit als der Endproduktpreis und der Traktortypus. Die Teilnutzen der einzelnen Merkmalsausprägungen werden anhand zweier hypothesengestützter Modelle mit Bezug zu persönlichen Eigenschaften bzw. zur Einstellung gegenüber dem Einsatz digitaler Technologien in der Landwirtschaft bewertet. Dadurch ist es möglich, Personengruppen zu identifizieren, die digitalen Technologien zur Unkrautregulierung besonders positiv gegenüber eingestellt sind.
- Konferenzbeitrag41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten - Komplettband(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021)
- KonferenzbeitragEXPerimentierfeld zur datengetRiebenen VErnetzung und DigitaliSierung in der LandwirtSchaft (EXPRESS)(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021) Römer, Ingolf; Schieck, Martin; Mollenhauer, Hannes; Graß, Rikard; Krug, Silvia; Welz, Juliane; Knitsch, ValentinEine kaum zu überblickende Flut digitaler Technologien verspricht die Versöhnung von Ökonomie und Ökologie, ausgerichtet am Leitbild einer hocheffizienten Landwirtschaft, die gleichzeitig Umwelt und Biodiversität schützt. Auch in den Bereichen Pflanzenbau und Sonderkulturen bieten viele Hersteller von Agrartechnik entsprechende Technologien an. Die potenziellen Lösungsansätze umfassen Drohnen, Sensorik und Datenintegration. Gerade kleine und mittlere Betriebe stehen vor der Frage, welche Verfahren am besten zum eigenen Bedarf passen und ob sie ihre Versprechungen in der Praxis auch halten. Diesen und weiteren Fragen gehen wir mit dem Experimentierfeld EXPRESS nach.
- KonferenzbeitragErprobung und Bewertung eines autonomen Feldroboters(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021) Kopfinger, Stefan; Vinzent, BeatDer autonome Feldroboter Farmdroid FD20 wurde hinsichtlich seiner Fähigkeit, Zuckerrüben zu säen und unkrautfrei zu halten, erprobt und bewertet. Die Bearbeitung mit dem Feldroboter wurde dabei unter den Bedingungen des ökologischen Landbaus mit einem konventionellen Verfahren zur Aussaat und zur mechanischen Unkrautregulierung, bestehend aus einer traktorgebundenen Hacke (mit Kamera zur Reihenerkennung und Verschieberahmen) und zusätzlicher Handhacke verglichen. Bewertet wurde (a) der Erfolg der Unkrautregulierung, (b) der Rübenertrag und (c) der Verfahrensaufwand für die mechanischen Pflegearbeiten. Die (a) Unkrautregulierung, die rein mit dem Feldroboter erfolgte, schnitt signifikant schlechter ab als die Unkrautregulierung mit traktorgebundener Hacke und Handhackstunden. Jedoch gab es hinsichtlich der (b) Ertragshöhe der Rüben wie auch des Zuckerertrags keine signifikanten Unterschiede zwischen den Varianten. Bei ansonsten ähnlichem (c) Verfahrensaufwand konnten durchschnittlich 144 Handhackstunden pro ha durch eine roboter-basierte Unkrautregulierung eingespart werden.
- KonferenzbeitragMotivation und Konzept zur boden- und luftgestützten Detektion von Virosen in der Pflanzgutproduktion von Stärkekartoffeln(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021) Kirfel, Julius; Hinck, Stefan; Renner, Juliane; Singh, Arshnoor; Steinbach, Peter; Ruckelshausen, ArnoDurch Kartoffelviren kommt es zu erheblichen Ertragsverlusten in der Produktion sowie zu Qualitätseinbußen in der Züchtung und Vermehrung von Kartoffeln. Die frühzeitige Bereinigung von befallenen Vermehrungsbeständen hat sich als effektivste Maßnahme zur Vermeidung von Virusbefall bewährt. Die manuelle Selektion von Viren im Feldbestand ist mit hohem personellen Aufwand verbunden. Da erkrankte Pflanzen nicht immer eindeutige, selektierbare Symptome zeigen, lassen sich nicht alle virenbefallenen Pflanzen in Feldbeständen selektieren. Durch den Technologiefortschritt im Bereich der bildgebenden Sensortechnik zeigen sich neue Ansätze für die Detektion von viruskranken Pflanzen in Feldbeständen. Moderne Sensoren bieten die Möglichkeit, georeferenzierte und hochauflösende Informationen zum Virusbefall zu gewinnen. Die Sensoren können dabei boden- bzw. luftgestützt eingesetzt werden.
- KonferenzbeitragDigitale Risikomanagementtools in der Landwirtschaft – Status quo und Anforderungen(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021) Block, Julia B.; Michels, Marius; Mußhoff, OliverVerändertes Verbraucherverhalten, volatile Agrarmärkte, Klimawandel sowie gesetzliche Auflagen stellen Landwirte vor eine Vielzahl an Herausforderungen. Umso mehr gewinnt dabei das einzelbetriebliche Risikomanagement an Bedeutung. Während auf Feldern und in Ställen die Digitalisierung auf vielen Betrieben längst zum Alltag gehört, wird sie im Bereich des Risikomanagements bisher weniger genutzt, obwohl die ersten digitalen Risikomanagementtools kommerziell zur Verfügung stehen. Vor diesem Hintergrund wurde mit Hilfe einer Befragung von 161 Landwirten untersucht, welche Anforderungen Landwirte an digitale Risikomanagementtools stellen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass zur Akzeptanz und Verwendung eines digitalen Risikomanagementtools eine einfache und wenig zeitaufwendige Bedienung verlangt wird. Außerdem erwarten die Landwirte ein umfangreiches Endergebnis, in dem die Risiken nach Eintrittswahrscheinlichkeit und Schadensausmaß bewertet sowie risikoreduzierende Maßnahmen mit ihren jeweiligen Kosten und Wirkungen anschaulich dargestellt werden.
- KonferenzbeitragMobilfunk-Campusnetze für die Landwirtschaft(41. GIL-Jahrestagung, Informations- und Kommunikationstechnologie in kritischen Zeiten, 2021) Franchi, Norman; Welsch, Thomas; Striller, Benjamin; Heisig, Frank; Fettweis, GerhardDrahtlose Kommunikation für die Landwirtschaft sowie 5G und Campusnetze sind in aller Munde. Der vorliegende Beitrag setzt sich mit der Bedeutung und der Nutzbarmachung von 5G und Campusnetzen für die Landwirtschaft, wie auch mit den dabei zu beachtenden wesentlichen regulatorischen und technischen Aspekten, Zusammenhängen und Fragestellungen auseinander. Dabei werden 5G-Anwendungen und Campusnetz-Lösungsansätze, die im Rahmen des Experimentierfelds LANDNETZ entwickelt werden, sowie die bei der Realisierung des ersten landwirtschaftlichen 5G-Campusnetzes in Deutschland im Lehr- und Versuchsgut (LVG) Köllitsch gewonnenen Erkenntnisse und Handlungsbedarfe erläutert.