Развитие связи на фермах: Преодоление цифрового неравенства в сельском хозяйстве

Сельское хозяйство, основа глобального жизнеобеспечения, переживает глубокую трансформацию, вызванную технологическими достижениями. Однако полный потенциал этих достижений зависит от критически важного фактора: связи. Развитие связи на фермах — это уже не роскошь, а необходимость для современного сельского хозяйства, позволяющая фермерам оптимизировать операции, повышать урожайность и вносить вклад в более устойчивый и продовольственно безопасный мир.

Острая потребность в связи на фермах

Цифровое неравенство непропорционально сильно затрагивает сельские аграрные сообщества. Ограниченный или отсутствующий доступ в интернет мешает им внедрять технологии точного земледелия, получать жизненно важную информацию и участвовать в глобальном рынке. Отсутствие связи увековечивает неэффективность, ограничивает производительность и угрожает средствам к существованию фермеров во всем мире.

Рассмотрим мелкого фермера в сельской местности Кении. Без доступа к рыночным ценам в реальном времени, прогнозам погоды или руководствам по передовым методам он находится в значительно менее выгодном положении по сравнению с фермерами, имеющими доступ к такой информации. Аналогично, крупная ферма в Аргентине не может эффективно использовать передовые сенсорные технологии или аналитику данных для оптимизации полива и внесения удобрений без надежной связи.

Преимущества связи на фермах

Преимущества преодоления цифрового неравенства в сельском хозяйстве многочисленны и имеют далеко идущие последствия. К ним относятся:

• Повышение эффективности и производительности: Подключенные фермы могут использовать технологии точного земледелия, такие как техника с GPS-навигацией, аппликаторы с переменной нормой внесения и удаленные датчики, для оптимизации использования ресурсов и максимизации урожайности. Это приводит к сокращению отходов, снижению затрат на ресурсы и повышению рентабельности.
• Улучшение процесса принятия решений: Данные о состоянии почвы, погодных условиях, здоровье урожая и рыночных ценах в реальном времени позволяют фермерам принимать обоснованные решения о посеве, поливе, внесении удобрений и сборе урожая. Этот подход, основанный на данных, минимизирует риски и максимизирует доходы.
• Расширенный доступ к информации и знаниям: Связь предоставляет фермерам доступ к огромному количеству онлайн-ресурсов, включая службы сельскохозяйственного консультирования, научные публикации и руководства по передовым методам. Эти знания позволяют им внедрять инновационные методы ведения сельского хозяйства и улучшать общие управленческие практики.
• Оптимизация цепочек поставок: Подключенные фермы могут беспрепятственно интегрироваться с партнерами по цепочке поставок, обеспечивая отслеживание продукции в реальном времени, эффективное управление логистикой и улучшенную прослеживаемость. Это приводит к сокращению потерь после сбора урожая и повышению безопасности пищевых продуктов.
• Расширение доступа к рынкам: Связь позволяет фермерам напрямую связываться с покупателями, обходить посредников и выходить на новые рынки. Это расширяет их клиентскую базу, увеличивает их переговорную силу и улучшает потенциальный доход. Фермеры могут использовать онлайн-платформы для продажи продукции напрямую потребителям, ресторанам или розничным торговцам по всему миру.
• Устойчивые методы ведения сельского хозяйства: Технологии точного земледелия и аналитика данных позволяют фермерам внедрять более устойчивые методы ведения сельского хозяйства, такие как минимальная обработка почвы, интегрированная борьба с вредителями и эффективное управление водными ресурсами. Это помогает минимизировать воздействие сельского хозяйства на окружающую среду и способствовать долгосрочной устойчивости.
• Улучшение благополучия животных: В животноводстве связь позволяет осуществлять удаленный мониторинг здоровья и поведения животных, обеспечивая раннее выявление заболеваний и улучшенное управление благополучием животных. Датчики могут отслеживать жизненные показатели, режим кормления и условия окружающей среды, обеспечивая оптимальное здоровье и комфорт для скота.

Проблемы на пути к обеспечению связи на фермах

Несмотря на огромный потенциал связи на фермах, ее широкому внедрению препятствует несколько проблем, особенно в сельской местности:

• Отсутствие инфраструктуры: Самой серьезной проблемой является отсутствие адекватной интернет-инфраструктуры во многих сельских аграрных регионах. Ограниченная доступность широкополосного интернета, особенно в удаленных районах, ограничивает доступ к онлайн-ресурсам и технологиям. Прокладка оптоволоконных кабелей в малонаселенных районах часто является непомерно дорогой.
• Высокие затраты: Стоимость развертывания и поддержания инфраструктуры связи может быть значительной, что делает ее недоступной для многих сельских сообществ и мелких фермеров. Абонентская плата и стоимость оборудования также могут быть непомерно высокими.
• Технологические барьеры: Некоторым фермерам может не хватать технических навыков и знаний, необходимых для эффективного использования подключенных технологий. Это может быть связано с ограниченным образованием, отсутствием программ обучения или сопротивлением внедрению новых технологий.
• Риски кибербезопасности: По мере того как фермы становятся все более подключенными, они также становятся более уязвимыми для киберугроз. Защита конфиденциальных данных, таких как финансовая информация и данные об урожае, имеет решающее значение.
• Доступность частотного спектра: Доступ к достаточному радиочастотному спектру необходим для технологий беспроводной связи, используемых для подключения ферм. Нормативно-правовая база должна обеспечивать доступность достаточного спектра для сельскохозяйственных приложений.
• Проблемы с электроснабжением: Во многих сельских районах надежное электроснабжение является проблемой. Оборудование для связи требует стабильного и постоянного источника питания, который может быть недоступен в удаленных сельскохозяйственных регионах.
• Географические барьеры: Рельеф, такой как горные районы или густые леса, представляет значительные трудности для распространения беспроводного сигнала, что делает развертывание инфраструктуры сложным и дорогим.

Инновационные решения для обеспечения связи на фермах

Решение проблем, связанных с обеспечением связи на фермах, требует многогранного подхода, включающего государственную поддержку, инвестиции частного сектора и инициативы, возглавляемые сообществами. Появляется несколько инновационных решений для преодоления цифрового неравенства в сельском хозяйстве:

• Спутниковый интернет: Спутниковый интернет предлагает жизнеспособное решение для обеспечения связи в удаленных районах, где традиционная широкополосная инфраструктура недоступна или слишком дорога для развертывания. Компании, такие как Starlink и HughesNet, расширяют свои услуги спутникового интернета в сельских районах, предлагая более высокие скорости и меньшую задержку, чем традиционный спутниковый интернет.
• Фиксированный беспроводной доступ (FWA): Технологии FWA используют радиоволны для беспроводной передачи интернет-сигналов от базовой станции к приемнику, расположенному на ферме. FWA является экономически эффективной альтернативой оптоволоконным кабелям в районах, где развертывание оптоволокна затруднено.
• Мобильный широкополосный доступ: Сети мобильного широкополосного доступа, такие как 4G и 5G, могут обеспечить надежную связь на фермах, особенно в районах с хорошим мобильным покрытием. Мобильные точки доступа и сотовые маршрутизаторы могут использоваться для расширения связи на сельскохозяйственное оборудование и датчики.
• LoRaWAN и другие технологии LPWAN: Энергоэффективные сети дальнего радиуса действия (LPWAN), такие как LoRaWAN, специально разработаны для подключения устройств с низкой пропускной способностью на больших расстояниях с минимальным энергопотреблением. Эти технологии идеально подходят для подключения датчиков, счетчиков и других устройств IoT в сельскохозяйственных условиях. Примеры использования включают мониторинг влажности почвы или отслеживание скота.
• TV White Space (TVWS): Технология TVWS использует неиспользуемые участки спектра телевизионного вещания для обеспечения широкополосной связи в сельских районах. Сигналы TVWS могут преодолевать большие расстояния и проникать через препятствия, что делает их хорошо подходящими для обеспечения связи в сложных условиях рельефа.
• Общественные сети: Общественные сети — это местные интернет-провайдеры, принадлежащие и управляемые сообществом, которые обеспечивают связь в недостаточно обслуживаемых районах. Эти сети могут быть адаптированы для удовлетворения конкретных потребностей местных фермеров и предприятий.
• Государственно-частные партнерства: Государственно-частные партнерства (ГЧП) могут использовать опыт и ресурсы как государственного, так и частного секторов для развертывания инфраструктуры связи в сельских районах. Правительства могут предоставлять финансирование, субсидии и нормативную поддержку, в то время как частные компании могут предоставлять технические знания и операционные возможности.
• Субсидии и стимулы: Правительства могут предлагать субсидии и стимулы, чтобы поощрять фермеров к внедрению подключенных технологий. Эти стимулы могут включать гранты на покупку оборудования, налоговые льготы за инвестиции в инфраструктуру связи и низкопроцентные кредиты для финансирования технологических обновлений.
• Программы обучения и образования: Предоставление фермерам программ обучения и образования по использованию подключенных технологий имеет решающее значение для обеспечения их эффективного внедрения. Эти программы могут охватывать такие темы, как анализ данных, управление датчиками и кибербезопасность.
• Разработка доступных технологических решений: Инвестиции в исследования и разработки имеют решающее значение для создания доступных технологических решений, специально разработанных для сельскохозяйственных нужд. Это включает в себя недорогие датчики, прочное оборудование и удобные программные интерфейсы.

Глобальные примеры успешных инициатив по обеспечению связи на фермах

Несколько стран и регионов реализовали успешные инициативы по обеспечению связи на фермах, которые предлагают ценные уроки для других:

• Единая сельскохозяйственная политика (ЕСХП) Европейского Союза: ЕСХП поддерживает программы развития сельских районов, которые включают финансирование развертывания широкополосной инфраструктуры и обучение цифровым навыкам в сельскохозяйственных сообществах по всей Европе.
• Национальная широкополосная сеть (NBN) Австралии: NBN — это общенациональная широкополосная сеть, цель которой — обеспечить высокоскоростной доступ в интернет для всех австралийцев, включая тех, кто живет в сельских и удаленных районах.
• Программа "Цифровая Индия" (Digital India): Программа "Цифровая Индия" включает инициативы по продвижению цифровой грамотности и предоставлению доступа в интернет сельским общинам, включая фермеров.
• Программа ReConnect в США: Программа ReConnect Министерства сельского хозяйства США предоставляет займы и гранты для финансирования проектов по созданию широкополосной инфраструктуры в сельских районах, помогая подключать фермы, предприятия и дома.
• M-Farm в Кении: M-Farm — это мобильная платформа, которая предоставляет фермерам доступ к рыночной информации, прогнозам погоды и финансовым услугам.
• Программа точного земледелия в Бразилии: Эта программа способствует внедрению технологий точного земледелия среди бразильских фермеров, включая использование датчиков, дронов и анализа данных.

Пример: Сеть LoRaWAN в Нидерландах для молочного животноводства: В Нидерландах сети LoRaWAN широко используются в молочном животноводстве. Датчики, прикрепленные к коровам, отслеживают их здоровье (температуру, уровень активности), что позволяет фермерам заблаговременно выявлять заболевания. Датчики влажности почвы на пастбищах оптимизируют полив, сокращая расход воды. Данные с этих датчиков передаются по беспроводной сети на центральную панель управления, предоставляя фермерам информацию о своих операциях в режиме реального времени.

Роль правительств и политиков

Правительства и политики играют решающую роль в содействии обеспечению связи на фермах путем:

• Разработки национальных стратегий широкополосного доступа: Создания национальных стратегий широкополосного доступа, которые ставят в приоритет связь в сельской местности и устанавливают четкие цели по расширению доступа в интернет для сельскохозяйственных сообществ.
• Предоставления финансирования и субсидий: Выделения финансирования и субсидий для поддержки развертывания инфраструктуры связи в сельских районах.
• Оптимизации регулирования: Упрощения нормативных актов для содействия развертыванию инфраструктуры связи, например, путем сокращения требований к разрешениям и упрощения правил зонирования.
• Поощрения конкуренции: Поощрения конкуренции среди интернет-провайдеров для снижения цен и улучшения качества услуг.
• Поддержки программ цифровой грамотности: Инвестирования в программы цифровой грамотности для обучения фермеров использованию подключенных технологий.
• Содействия государственно-частным партнерствам: Поощрения государственно-частных партнерств для использования опыта и ресурсов как государственного, так и частного секторов.
• Обеспечения кибербезопасности: Внедрения мер кибербезопасности для защиты конфиденциальных данных и предотвращения кибератак на сельскохозяйственные системы.
• Стандартизации протоколов данных: Продвижения стандартизации протоколов данных для обеспечения совместимости сельскохозяйственных технологий. Это позволяет различным устройствам и платформам беспрепятственно взаимодействовать.

Будущее связи на фермах

Будущее связи на фермах выглядит светлым благодаря постоянному технологическому прогрессу и растущему осознанию важности цифрового сельского хозяйства. По мере того как связь становится все более доступной и недорогой, фермеры смогут в полной мере использовать потенциал технологий точного земледелия для оптимизации своих операций, повышения урожайности и содействия созданию более устойчивого и продовольственно безопасного мира.

Мы можем ожидать увидеть:

• Более широкое внедрение устройств IoT: Количество устройств IoT, развернутых на фермах, будет продолжать расти, обеспечивая мониторинг посевов, скота и условий окружающей среды в режиме реального времени.
• Более широкое использование анализа данных: Анализ данных будет играть все более важную роль, помогая фермерам принимать обоснованные решения о посеве, поливе, внесении удобрений и сборе урожая.
• Расширение автономных сельскохозяйственных систем: Автономные сельскохозяйственные системы, такие как самоуправляемые тракторы и дроны, станут более распространенными, что приведет к дальнейшей автоматизации сельскохозяйственных операций.
• Развитие новых сельскохозяйственных приложений: Появятся новые сельскохозяйственные приложения, использующие возможности связи для решения конкретных задач, таких как борьба с вредителями, обнаружение болезней и обеспечение безопасности пищевых продуктов.
• Улучшенная интеграция цепочек поставок: Связь обеспечит бесшовную интеграцию ферм с партнерами по цепочке поставок, улучшая прослеживаемость и сокращая потери после сбора урожая.

Практические рекомендации для заинтересованных сторон

Вот некоторые практические рекомендации для различных заинтересованных сторон, участвующих в создании связи на фермах:

• Фермеры: Инвестируйте в обучение и образование для развития своих цифровых навыков. Изучите доступные возможности финансирования и субсидии для технологических обновлений. Сотрудничайте с местными интернет-провайдерами для улучшения связи в вашем районе.
• Поставщики технологий: Разрабатывайте доступные и удобные технологические решения, специально предназначенные для сельскохозяйственных нужд. Сосредоточьтесь на совместимости и стандартизации данных. Сотрудничайте с фермерами и сельскохозяйственными организациями, чтобы понять их конкретные проблемы и потребности.
• Интернет-провайдеры: Инвестируйте в расширение широкополосной инфраструктуры в сельских районах. Изучайте альтернативные технологии, такие как спутниковый интернет и фиксированный беспроводной доступ. Предлагайте доступные интернет-планы, адаптированные к потребностям фермеров.
• Правительства и политики: Разрабатывайте национальные стратегии широкополосного доступа, которые ставят в приоритет связь в сельской местности. Предоставляйте финансирование и субсидии для развертывания инфраструктуры. Упрощайте регулирование и поощряйте конкуренцию. Поддерживайте программы цифровой грамотности для фермеров.
• Сельскохозяйственные организации: Выступайте за политику, поддерживающую связь на фермах. Обеспечивайте обучение и образование для членов по преимуществам цифрового сельского хозяйства. Способствуйте сотрудничеству между фермерами, поставщиками технологий и интернет-провайдерами.
• Инвесторы: Инвестируйте в компании и проекты, разрабатывающие инновационные решения для связи на фермах. Поддерживайте исследования и разработки, направленные на цифровое сельское хозяйство.

Заключение

Создание связи на фермах необходимо для будущего сельского хозяйства. Преодолевая цифровое неравенство в сельских районах, мы можем раскрыть весь потенциал технологий точного земледелия, улучшить условия жизни фермеров и внести вклад в создание более устойчивого и продовольственно безопасного мира. Проблемы значительны, но возможности еще больше. Работая вместе, правительства, частные компании и сообщества могут создать связанную сельскохозяйственную экосистему, которая принесет пользу всем.

Мировое сообщество должно работать сообща, чтобы обеспечить доступность преимуществ цифрового сельского хозяйства для всех фермеров, независимо от их местоположения или социально-экономического статуса. Это требует согласованных усилий для решения проблем, связанных с подключением ферм, и для создания инклюзивной и устойчивой сельскохозяйственной системы будущего.