Dengan meningkatnya adopsi Internet of Things (IoT), perangkat yang terhubung telah merambah setiap aspek kehidupan kita, mulai dari kesehatan dan kebugaran, otomatisasi rumah, otomotif dan logistik, hingga smart city dan IoT industri.
Dengan demikian, masuk akal jika IoT, perangkat yang terhubung, dan otomatisasi akan menemukan penerapannya di bidang pertanian. Dengan demikian, smart farming bakal sangat meningkatkan hampir setiap aspeknya.
Bagaimana mungkin seseorang masih mengandalkan kuda dan bajak ketika mobil self-driving dan virtual reality bukan lagi fantasi fiksi ilmiah tetapi kejadian sehari-hari?
Apa Itu Smart Farming?
Pertanian telah melihat sejumlah transformasi teknologi dalam beberapa dekade terakhir, menjadi lebih terindustrialisasi dan didorong oleh teknologi.
Dengan menggunakan berbagai gadget smart farming, petani mendapatkan kontrol yang lebih baik atas proses pemeliharaan ternak dan penanaman tanaman, membuatnya lebih dapat diprediksi dan meningkatkan efisiensinya.
Ini, seiring dengan meningkatnya permintaan konsumen akan produk pertanian, telah berkontribusi pada peningkatan proliferasi teknologi smart farming di seluruh dunia.
Ada banyak cara untuk merujuk pada pertanian modern. Misalnya, AgriTech mengacu pada penerapan teknologi di bidang pertanian secara umum.
Smart farming, di sisi lain, sebagian besar digunakan untuk menunjukkan penerapan solusi IoT di bidang pertanian. Jadi apa itu smart farming yang menggunakan IoT? Dengan menggunakan sensor IoT untuk mengumpulkan metrik lingkungan dan mesin, petani dapat membuat keputusan yang tepat, dan meningkatkan hampir semua aspek pekerjaan mereka – mulai dari peternakan hingga pertanian tanaman.
Misalnya, dengan menggunakan sensor smart farming untuk memantau keadaan tanaman, petani dapat menentukan dengan tepat berapa banyak pestisida dan pupuk yang harus mereka gunakan untuk mencapai efisiensi yang optimal. Hal yang sama berlaku untuk definisi pertanian cerdas.
Meski IoT dalam smart farming, serta IoT industri pada umumnya, tak sepopuler perangkat yang terhubung ke konsumen; namun pasar masih sangat dinamis. Adopsi solusi IoT untuk pertanian terus berkembang.
COVID-19 telah berdampak positif pada IoT di pangsa pasar pertanian. Gangguan dalam rantai pasokan, dan kekurangan pekerja yang memenuhi syarat, telah mendorong CAGR-nya menjadi 9,9%.
Pada saat yang sama, ukuran pasar smart farming global diperkirakan akan meningkat tiga kali lipat pada tahun 2025, mencapai $15,3 miliar (dibandingkan dengan sedikit di atas $5 miliar pada tahun 2016).
Karena pasar masih berkembang, masih ada banyak peluang bagi bisnis yang ingin bergabung. Membangun produk IoT untuk pertanian dalam beberapa tahun mendatang dapat membedakan kamu sebagai pengguna awal, dan dengan demikian, membantu kamu membuka jalan menuju kesuksesan.
Tetapi mengapa kamu harus mempertimbangkan untuk membangun aplikasi IoT untuk pertanian sejak awal?
Manfaat Smart Farming dan IoT dalam Agrikultur
Teknologi dan IoT memiliki potensi untuk mengubah pertanian dalam banyak aspek. Yaitu, ada 5 cara IoT dapat meningkatkan pertanian:
1. Pengelolaan Data
Data, berton-ton data, dikumpulkan oleh sensor smart farming, misalnya kondisi cuaca, kualitas tanah, kemajuan pertumbuhan tanaman atau kesehatan ternak.
Data ini dapat digunakan untuk melacak keadaan bisnis kamu secara umum serta kinerja staf, efisiensi peralatan, dll.
2. Kontrol Proses dan Produksi
Kontrol yang lebih baik atas proses internal dan, sebagai hasilnya, risiko produksi yang lebih rendah. Kemampuan untuk meramalkan keluaran produksi kamu memungkinkan kamu untuk merencanakan distribusi produk yang lebih baik.
Jika kamu tahu persis berapa banyak tanaman yang akan kamu panen, kamu dapat memastikan produk kamu tidak akan tergeletak tidak terjual.
3. Manajemen Biaya
Manajemen biaya dan pengurangan limbah berkat peningkatan kontrol atas produksi. Dengan melihat adanya anomali dalam pertumbuhan tanaman atau kesehatan ternak, kamu akan dapat mengurangi risiko kehilangan hasil.
4. Efisiensi Bisnis
Meningkatkan efisiensi bisnis melalui otomatisasi proses. Dengan menggunakan perangkat pintar, kamu dapat mengotomatiskan beberapa proses di seluruh siklus produksi kamu, misalnya irigasi, pemupukan, atau pengendalian hama.
5. Peningkatan Kualitas
Peningkatan kualitas dan volume produk. Mencapai kontrol yang lebih baik atas proses produksi dan mempertahankan standar kualitas tanaman dan kapasitas pertumbuhan yang lebih tinggi melalui otomatisasi.
Akibatnya, semua faktor ini pada akhirnya dapat menghasilkan pendapatan yang lebih tinggi.
Teknologi IoT dalam Smart Farming
Sekarang setelah tahu bagaimana IoT dapat diterapkan secara menguntungkan di bidang pertanian, mari kita lihat bagaimana manfaat yang tercantum dapat menemukan aplikasinya dalam kehidupan nyata.
Ada banyak jenis sensor IoT untuk pertanian serta aplikasi IoT di bidang pertanian secara umum:
1. Pemantauan Kondisi Iklim
Mungkin gadget smart farming yang paling populer adalah stasiun cuaca, yang menggabungkan berbagai sensor smart farming.
Terletak di seberang lapangan, mereka mengumpulkan berbagai data dari lingkungan dan mengirimkannya ke cloud.
Pengukuran yang diberikan dapat digunakan untuk memetakan kondisi iklim, memilih tanaman yang sesuai, dan mengambil tindakan yang diperlukan untuk meningkatkan kapasitasnya (yaitu pertanian presisi).
Beberapa contoh perangkat IoT pertanian tersebut adalah allMETEO, Smart Elements, dan Pycno.
2. Otomatisasi Rumah Kaca
Biasanya, petani menggunakan intervensi manual untuk mengendalikan lingkungan rumah kaca.
Penggunaan sensor IoT memungkinkan mereka untuk mendapatkan informasi real-time yang akurat tentang kondisi rumah kaca seperti pencahayaan, suhu, kondisi tanah, dan kelembaban.
Selain sumber data lingkungan, stasiun cuaca dapat secara otomatis menyesuaikan kondisi agar sesuai dengan parameter yang diberikan. Secara khusus, sistem otomatisasi rumah kaca menggunakan prinsip yang sama.
Misalnya, Farmapp dan Growlink juga merupakan produk pertanian IoT yang menawarkan kemampuan seperti itu antara lain.
GreenIQ juga merupakan produk menarik yang menggunakan sensor pertanian pintar. Ini adalah pengontrol penyiram pintar yang memungkinkan kamu mengelola sistem irigasi dan penerangan kamu dari jarak jauh.
3. Manajemen Tanaman
Satu lagi jenis produk IoT di bidang pertanian dan elemen lain dari pertanian presisi adalah perangkat manajemen tanaman.
Sama seperti stasiun cuaca, mereka harus ditempatkan di lapangan untuk mengumpulkan data khusus untuk pertanian tanaman; dari suhu dan curah hujan hingga potensi air daun dan kesehatan tanaman secara keseluruhan.
Dengan demikian, kamu dapat memantau pertumbuhan tanaman dan anomali apa pun untuk mencegah penyakit atau serangan hama secara efektif yang dapat merusak hasil panen kamu.
Arable dan Semio dapat berfungsi sebagai representasi yang baik tentang bagaimana use case ini dapat diterapkan dalam kehidupan nyata.
4. Pemantauan dan Pengelolaan Ternak
Sama seperti pemantauan tanaman, ada sensor pertanian IoT yang dapat dilampirkan ke hewan di peternakan untuk memantau kesehatan dan kinerja log mereka.
Pelacakan dan pemantauan ternak membantu mengumpulkan data tentang kesehatan ternak, kesejahteraan, dan lokasi fisik.
Misalnya, sensor tersebut dapat mengidentifikasi hewan yang sakit sehingga petani dapat memisahkan mereka dari kawanannya dan menghindari kontaminasi. Menggunakan drone untuk pelacakan ternak real-time juga membantu petani mengurangi biaya staf. Ini bekerja mirip dengan perangkat IoT untuk perawatan hewan peliharaan.
Misalnya, SCR oleh Allflex dan Cowlar menggunakan sensor smart farming untuk memberikan wawasan suhu, kesehatan, aktivitas, dan nutrisi pada setiap individu sapi serta informasi kolektif tentang kawanan.
5. Precision Farming
Juga dikenal sebagai precision agriculture, pertanian presisi adalah tentang efisiensi dan membuat keputusan berdasarkan data yang akurat. Ini juga salah satu aplikasi IoT yang paling luas dan efektif di bidang pertanian.
Dengan menggunakan sensor IoT, petani dapat mengumpulkan beragam metrik di setiap aspek iklim mikro dan ekosistem lapangan: pencahayaan, suhu, kondisi tanah, kelembaban, tingkat CO2, dan infeksi hama.
Data ini memungkinkan petani untuk memperkirakan jumlah optimal air, pupuk, dan pestisida yang dibutuhkan tanaman mereka, mengurangi biaya, dan meningkatkan tanaman yang lebih baik dan lebih sehat.
Misalnya, CropX membuat sensor tanah IoT yang mengukur kelembaban tanah, suhu, dan konduktivitas listrik yang memungkinkan petani untuk memenuhi kebutuhan unik setiap tanaman secara individual. Dikombinasikan dengan data geospasial, teknologi ini membantu membuat peta tanah yang tepat untuk setiap bidang.
Mothive menawarkan layanan serupa, membantu petani mengurangi limbah, meningkatkan hasil panen, dan meningkatkan keberlanjutan pertanian.
6. Drone Pertanian
Mungkin salah satu kemajuan agritech yang paling menjanjikan adalah penggunaan drone pertanian dalam smart farming.
Juga dikenal sebagai UAV (unmanned aerial vehicles), drone dilengkapi lebih baik daripada pesawat terbang dan satelit untuk mengumpulkan data pertanian.
Terlepas dari kemampuan pengawasan, drone juga dapat melakukan sejumlah besar tugas yang sebelumnya membutuhkan tenaga manusia: menanam tanaman, memerangi hama dan infeksi, penyemprotan pertanian, pemantauan tanaman, dll.
DroneSeed, misalnya, membuat drone untuk menanam pohon di area yang gundul. Penggunaan drone semacam itu 6 kali lebih efektif daripada tenaga manusia.
Drone pertanian Sense Fly eBee SQ menggunakan analisis gambar multispektral untuk memperkirakan kesehatan tanaman dan harganya terjangkau.
7. Analisis Prediktif untuk Smart Farming
Pertanian presisi dan analisis data prediktif berjalan seiring.
Sementara IoT dan teknologi sensor pintar adalah tambang emas untuk data real-time yang sangat relevan, penggunaan analitik data membantu petani memahaminya dan menghasilkan prediksi penting: waktu panen, risiko penyakit dan serangan, volume hasil, dan sebagainya.
Alat analisis data membantu membuat pertanian, yaitusecara inheren sangat tergantung pada kondisi cuaca, lebih mudah diatur, dan dapat diprediksi.
Misalnya, platform Crop Performance membantu petani mengakses volume dan kualitas hasil sebelumnya, serta kerentanan mereka terhadap kondisi cuaca yang tidak menguntungkan, seperti banjir dan kekeringan.
Hal ini juga memungkinkan petani untuk mengoptimalkan pasokan air dan nutrisi untuk setiap tanaman dan bahkan memilih sifat hasil untuk meningkatkan kualitas.
Diterapkan dalam pertanian, solusi seperti SoilScout memungkinkan petani menghemat hingga 50% air irigasi, mengurangi hilangnya pupuk yang disebabkan oleh penyiraman yang berlebihan, dan memberikan wawasan yang dapat ditindaklanjuti terlepas dari musim atau kondisi cuaca.
8. Sistem Manajemen Pertanian End-to-End
Pendekatan yang lebih kompleks untuk produk IoT di bidang pertanian dapat diwakili oleh apa yang disebut sistem manajemen produktivitas pertanian.
Mereka biasanya menyertakan sejumlah perangkat dan sensor IoT pertanian, yang dipasang di tempat serta dasbor yang kuat dengan kemampuan analitis dan fitur akuntansi/pelaporan bawaan.
Ini menawarkan kemampuan pemantauan pertanian jarak jauh dan memungkinkan Anda untuk merampingkan sebagian besar operasi bisnis. Solusi serupa diwakili oleh FarmLogs dan Cropio.
Selain kasus penggunaan pertanian IoT yang terdaftar, beberapa peluang menonjol termasuk pelacakan kendaraan (atau bahkan otomatisasi), manajemen penyimpanan, logistik, dll.
Hal yang Perlu Dipertimbangkan dalam Smart Farming
Seperti yang bisa kita lihat, kasus penggunaan IoT di bidang pertanian tidak ada habisnya. Ada banyak cara perangkat pintar dapat membantu kamu meningkatkan kinerja dan pendapatan. Namun, pengembangan aplikasi IoT pertanian bukanlah tugas yang mudah.
Ada tantangan tertentu yang perlu kamu waspadai jika kamu mempertimbangkan untuk berinvestasi dalam pertanian cerdas.
1. Perangkat Keras
Untuk membangun solusi IoT untuk pertanian, kamu harus memilih sensor untuk perangkat kamu (atau membuat yang khusus).
Pilihan kamu akan bergantung pada jenis informasi yang ingin kamu kumpulkan dan tujuan solusi kamu secara umum.
Bagaimanapun, kualitas sensor kamu sangat penting untuk keberhasilan produk kamu: itu akan tergantung pada keakuratan data yang dikumpulkan dan keandalannya.
2. Kemampuan Analisis Data
Analisis data harus menjadi inti dari setiap solusi pertanian cerdas. Data yang dikumpulkan itu sendiri tidak akan banyak membantu jika kamu tidak dapat memahaminya.
Dengan demikian, kamu harus memiliki kemampuan analitik data yang kuat dan menerapkan algoritme prediktif dan pembelajaran mesin untuk mendapatkan wawasan yang dapat ditindaklanjuti berdasarkan data yang dikumpulkan.
3. Pemeliharaan
Pemeliharaan perangkat keras kamu adalah tantangan yang sangat penting bagi produk IoT di bidang pertanian, karena sensor biasanya digunakan di lapangan dan mudah rusak.
Jadi, kamu perlu memastikan perangkat keras kamu tahan lama dan mudah dirawat. Jika tidak, kamu perlu mengganti sensor lebih sering dari yang kamu inginkan.
4. Mobilitas
Aplikasi smart farming harus disesuaikan untuk digunakan di lapangan. Pemilik bisnis atau manajer pertanian harus dapat mengakses informasi di lokasi atau dari jarak jauh melalui smartphone atau komputer desktop.
Plus, setiap perangkat yang terhubung harus otonom dan memiliki jangkauan nirkabel yang cukup untuk berkomunikasi dengan perangkat lain dan mengirim data ke server pusat.
5. Infrastruktur
Untuk memastikan aplikasi smart farming kamu berkinerja baik (dan untuk memastikannya dapat menangani beban data), kamu memerlukan infrastruktur internal yang solid.
Selanjutnya, sistem internal kamu harus aman. Gagal mengamankan sistem kamu dengan benar hanya meningkatkan kemungkinan seseorang membobolnya, mencuri data kamu, atau bahkan mengendalikan traktor otonom kamu.
6. Konektivitas
Kebutuhan untuk mengirimkan data antara banyak fasilitas pertanian masih menjadi tantangan untuk penerapan smart farming. Tak perlu dikatakan, koneksi antara fasilitas ini harus cukup andal untuk menahan kondisi cuaca buruk dan untuk memastikan operasi yang tidak mengganggu.
Saat ini, perangkat IoT masih menggunakan berbagai protokol koneksi, meskipun upaya untuk mengembangkan standar terpadu di area ini sedang berlangsung. Munculnya 5G dan teknologi seperti Internet berbasis ruang angkasa, semoga, membantu menemukan solusi untuk masalah ini.
7. Frekuensi pengumpulan data
Karena tingginya variasi tipe data dalam industri pertanian, memastikan frekuensi pengumpulan data yang optimal dapat menjadi masalah.
Data dari sensor berbasis lapangan, udara dan lingkungan, aplikasi, mesin, dan peralatan, serta data analitik yang diproses, dapat menjadi subjek pembatasan dan peraturan.
Saat ini, pengiriman yang aman dan tepat waktu, serta berbagi data ini adalah salah satu tantangan pertanian cerdas saat ini.
8. Keamanan data di industri pertanian
Pertanian presisi dan teknologi IoT menyiratkan bekerja dengan kumpulan data besar, yang meningkatkan jumlah celah keamanan potensial yang dapat digunakan pelaku untuk pencurian data dan serangan peretasan. Sayangnya, keamanan data di pertanian sebagian besar masih merupakan konsep yang asing.
Banyak peternakan, misalnya, menggunakan drone yang mengirimkan data ke mesin pertanian. Mesin ini terhubung ke Internet tetapi memiliki tak didukung perlindungan keamanan, seperti kata sandi pengguna atau otentikasi akses jarak jauh.
Beberapa rekomendasi keamanan IoT dasar termasuk memantau lalu lintas data, menggunakan metode enkripsi untuk melindungi data sensitif, memanfaatkan alat keamanan berbasis AI untuk mendeteksi jejak aktivitas mencurigakan secara real-time, dan menyimpan data di blockchain untuk memastikan integritasnya.
Untuk mendapatkan manfaat penuh dari IoT, petani harus memahami konsep keamanan data, menyiapkan kebijakan keamanan internal, dan mematuhinya.
*
Referensi:
- Chalimov, Alexey. 7 Juli 2020. IoT in Agriculture: 8 Technology Use Cases for Smart Farming (and Challenges to Consider). Eastern Park.
