Junger Landwirt nutzt Smart Farming

Smart Farming

Die digitale Zukunft schreitet auch in der Landwirtschaft voran. Smart Farming oder auch Digital Agriculture beschreibt die Digitalisierung der Landwirtschaft und steht für Optimierungspotenziale in fast allen landwirtschaftlichen Bereichen. Durch eine Datenübertragung in Echtzeit dank 5G und smarter Sensoren im Internet of Things (IoT) sind landwirtschaftliche Prozesse jetzt noch ressourcenschonender und tierfreundlicher. 

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Landwirt nutzt Tablet bei der Arbeit Landwirt nutzt Tablet bei der Arbeit

Die Vorteile von Smart Farming

Ressourcenschonung
In der modernen Landwirtschaft können Ressourcen noch effizienter genutzt und gespart werden. Das gelingt z.B. über ferngesteuerte Drohnen. Sie werden dafür eingesetzt, den Bedarf an Bewässerung und Düngemittel zu kontrollieren und damit den Verbrauch bedarfsgerecht zu steuern.

Tierfreundliche Haltung
Auch die Tiere profitieren von der Digitalisierung in der Landwirtschaft. Intelligente Sensoren können zum Beispiel die Haltebedingungen wie die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Ammoniakgehalt im Stall analysieren und benachrichtigen automatisch den Landwirt im Falle einer Abweichung. 

Effizienzsteigerung
Durch digitalisierte Abläufe kann der Landwirt Zeit und Geld sparen. Das Smartphone wird zum Büro. Damit kann der Landwirt auf einen Blick alle Abläufe tracken und optimieren. 

Die Anwendungsfelder von Smart Farming

Effiziente Ackerbewirtschaftung

Ackerbewirtschaftung

Ferngesteuerte oder autonom fahrende Feld- und Erntemaschinen, die im 5G-Netz funken, tragen zur Effizienzsteigerung der Ackerbewirtschaftung bei. Aber auch mit Drohnen kann der Bauer aus der Ferne erkennen, welche Felder Wasser, Dünger oder Pflanzenschutzmittel brauchen und damit zielgerichtet und ressourcenschonend die Bewässerung und Düngung vornehmen. 

Unterstützung bei der Geburt von Kälbern

Kühe auf der Weide

Eine smarte Erfindung, die sogar zum Lebensretter für Tiere werden kann, ist ein IoT-Sensor, der am Schwanz der trächtigen Kuh befestigt wird. Durch die Bewegungen des Tieres erkennt der Sensor die einsetzenden Wehen. Steht die Kalbung bevor, bekommt der Landwirt eine Nachricht auf sein Smartphone. Damit kann er schnell lebenswichtige Geburtshilfe für Kälbchen und Kuh leisten. 

Kontrolle der Haltebedingungen im Stall

Haltebedingungen

Intelligente IoT-Sensoren werten live im 5G-Mobilfunknetz die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und den Ammoniakgehalt im Stall aus. Bei Auffälligkeiten wird der Bauer automatisch benachrichtigt. Dieser kann dann sofort eingreifen und damit die Haltebedingungen der Tiere optimieren

Gesundheitstracking für Tiere

Gesundheitstracking

Dank kleiner IoT-Sensoren kann der Bauer jederzeit in Echtzeit den Gesundheitszustand seiner Tiere beobachten. Die Sensoren messen unter anderem die Körpertemperatur, das Bewegungsmuster und das Trink- und Essverhalten der Tiere. Bei Auffälligkeiten kann der Landwirt schnell eingreifen und wichtige Maßnahmen treffen. So kann er das Tier selbst pflegen und andere Tiere vor einer Ansteckung schützen. Außerdem kann der Landwirt durch smarte Gadgets, die beispielsweise an den Hufen der Pferde befestigt werden, den Fitnesszustand der Tiere kontrollieren. 

Grafik: 5G Störer

5G und IoT ermöglichen Smart Farming

Eine intelligente Infrastruktur optimiert die Kommunikation zwischen Tieren und dem Landwirt sowie die Überwachung von Feldern. Diese basiert auf IoT-Sensoren, die in Echtzeit Daten im 5G Netz senden. Durch die hohe Geschwindigkeit von bis zu 1 Gigabit/s und einer Latenz von wenigen Millisekunden ergeben sich viele neue Anwendungen für Landwirte. 

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Fragen und Antworten zu Smart Farming

  • Herausforderungen und Merkmale von Smart Farming

    Ressourcenschonung, tierfreundliche Haltung, Effizienzsteigerung – die Vorteile von Smart Farming liegen auf der Hand. Doch um die zahlreichen Möglichkeiten dieser modernen, 5G-abhängigen Landwirtschaft gewinnbringend nutzen zu können, sind einige Herausforderungen zu meistern, die Betreiber eines intelligenten landwirtschaftlichen Betriebs einplanen müssen.

    Leistungsfähige Informationssystem-Infrastruktur: Big-Data is king – für eine effektive Prozesssteuerung ist das Management riesiger Datenmengen das A und O. Die Bereitstellung und Installation performanter und fortschrittlicher IT-Systeme, die relevante Daten zuverlässig sammeln, auswerten und speichern, zählt also zu den größten Herausforderungen smarter Landwirtschaft. Ist das Daten-Management gewährleistet, steht vollautomatisierten Arbeitsschritten, wie eine optimierte Ackerbewirtschaftung oder Gesundheitstracking für Tiere, nichts mehr im Wege.

    Unterstützende Hilfssysteme: Zentrale Voraussetzung für die Wirtschaftlichkeit von IoT Farming sind intelligente, vernetzte Systeme, die landwirtschaftliche Produktions-, Wartungs- und Kommunikationsprozesse effizient und ohne weiteren Eingriff vollautomatisiert steuern können. Im Rahmen von Smart Farming spielt die sogenannte Präzisions-Landwirtschaft (Precision Farming) eine bedeutende Rolle: So müssen durch Hilfssysteme wie GPS und Drohnen auch äußere Einflüsse und Gegebenheiten (z.B. Boden- und Geländeeigenschaften) beobachtet und analysiert werden, um negative Beeinflussungen durch die Umwelt so gut wie möglich zu reduzieren und die Erträge zu steigern.

    Individualisierte und vollautomatisierte Robotik: Smart Farming steht und fällt mit einer vollautomatisierten Robotik, sprich: Maschinen müssen untereinander kommunizieren und die typischen Arbeiten selbständig ausführen. Säen, ernten und füttern sind z.B. Prozesse, die von ferngesteuerten Maschinen eigenständig ausgeführt werden. Die Bereitstellung und Einrichtung der dafür notwendigen Infrastruktur sowie die Garantie reibungsloser Machine-to-Machine Kommunikation ist eine unverzichtbare Voraussetzung für intelligente Landwirtschaft.

  • Funktioniert Smart Farming vollständig automatisiert?

    Intelligente Parklösungen und Beleuchtung, eine erhöhte öffentliche Sicherheit und ein umweltfreundlicheres Abfall- und Verkehrsmanagement sind entscheidende Vorteile einer modernen und intelligenten Stadt. Für die effektive Umsetzung smarter Internet of Things-Technologien (IoT) sind innovative Systeme notwendig, die eine Reihe von Voraussetzungen erfüllen müssen.  

    Hochgeschwindigkeits-Netz: In einer intelligenten Stadt sind tausende Geräte und Sensoren gleichzeitig miteinander vernetzt und müssen zuverlässig und in Echtzeit kommunizieren. Leistungsfähiges Internet mit Höchstgeschwindigkeit und geringer Latenz ist Grundvoraussetzung für eine unbegrenzte Konnektivität. 5G schafft hier Abhilfe – das Netz der neusten Generation bietet eine Geschwindigkeit von bis zu 10 GB/s und muss für eine Smart City voll ausgebaut sein.

    Leistungsfähige IT-Infrastruktur: Damit die Anlagen und Sensoren einer Smart City reibungslos kommunizieren und Prozesse selbstorganisiert funktionieren, müssen IoT-Lösungen bereitstehen, die riesige Datenmassen verarbeiten können. Vor allem leistungsstarke und fortschrittliche IT-Technologien sind für das Sammeln, Speichern und Verarbeiten von Big Data in den Städten eine zentrale Voraussetzung.

    Investitionsbudgets und Infrastruktur-Optionen: Eine Smart City braucht modernste Infrastrukturen, bestens ausgebaute Mobilfunknetze und leistungsfähige Datenzentren, um dank innovativer Internet-of-Things-Technologien zu einer intelligenten Stadt zu werden. Das erfordert größere Investitionen, was vor allem für kleinere Städte zu einer echten Herausforderung werden kann. Doch auch wenn Großstädte aufgrund hoher Budgets und komplexerer Infrastrukturen im Vorteil sind, können mittelgroße und kleine Städte smarte Technik einsetzen. Sie können mit kleinen Maßnahmen beginnen, die im Rahmen der Budgets liegen. Dazu gehören z.B. vernetzte Parksysteme oder Straßenbeleuchtung. 

  • Chancen von Smart Farming

    Die Möglichkeit einer ökologischen Landwirtschaft mit besonders umweltfreundlicher Produktion und artgerechter Tierhaltung zählt zu den größten Chancen von Smart Farming. 

    Darüber hinaus ermöglichen die intelligent vernetzten Systeme und Anlagen in smarten Farmen aber auch den effizienten Betrieb von kleinen Landwirtschafts-Unternehmen (z.B. Familienbetriebe) abseits der Massenproduktion in Großunternehmen. Ertragreich wirtschaften können auch die Landwirte, die weniger räumliche und finanzielle Kapazitäten haben, oder bei denen sich die Tätigkeit auf die Haltung einer überschaubaren Menge an Tieren bzw. auf den Anbau und die Züchtung einiger weniger Pflanzenarten beschränkt.

    Weitere Chancen bietet Smart Farming bei der unkomplizierten Kooperation mehrerer Unternehmensstandorte, der Auslagerung komplexer Datenverarbeitungs-Prozesse in die Cloud und bei der aus den gemachten Erfahrungen resultierenden Entwicklung weiterer fortschrittlicher und heute noch unbekannter landwirtschaftlicher Geschäftsmodelle.