Das Internet der Dinge ist am Hof angekommen

Nicht nur Menschen, die vor Computer sitzen und Informationen austauschen, werden durch das Internet vernetzt, sondern zunehmend auch Maschinen oder Gegenstände.

Mit der zunehmenden Verbindung von Geräten werden unzählige Anwendungen möglich. Der Monitor für die Traktorkabine wird dabei zur multifunktionalen Bedieneinheit. ©ZVG
Mit der zunehmenden Verbindung von Geräten werden unzählige Anwendungen möglich. Der Monitor für die Traktorkabine wird dabei zur multifunktionalen Bedieneinheit. ©ZVG
Was will mein Auto jetzt schon wieder? Das neue Auto, das ich mir gekauft habe, wartet mit einer Vielzahl an Neuigkeiten auf. Jetzt möchte es mein Einverständnis, Daten über meinen Fahrbetrieb ins Internet zu senden. Na sonst noch was? Wozu soll das gut sein? Eine neue Möglichkeit der Überwachung? Gibt’s das nur bei Autos oder auch schon in der Landwirtschaft?
Der neue Trend heißt “IoT – Internet of Things”. Was wird unter dem “Internet der Dinge” verstanden? Nach unserem bisherigen Verständnis ist das Internet ein Netzwerk von (Personal-)Computern, die von Menschen bedient werden, um Informationen zu beziehen oder auszutauschen. Der Grundgedanke des IoT ist, dass auch “Dinge”, das können Maschinen, Fahrzeuge, Sensoren oder auch einfache Gebrauchsgegenstände sein, mehr oder weniger ständig mit dem Internet verbunden sind. Das Internet der Dinge besteht also nicht mehr nur aus menschlichen Teilnehmern, sondern eben aus technischen Geräten, die dann automatisch Daten austauschen können. Am Beispiel von Maschinen wird das schnell verständlich: Ein Melkroboter ist ein komplexes System. Fehlerdiagnose, Wartung und Service werden erheblich verbessert, wenn es dem Servicetechniker möglich ist, auf das System per Internet bereits aus der Ferne zuzugreifen. Dadurch können Fehlercodes abgerufen, Probleme lokalisiert und etwaige Einstellungen verbessert werden. Abgerufene Daten können zur weiteren Optimierung verwendet werden.

Eindeutige Identifizierung ist notwendig

Das gilt aber natürlich auch für viele andere Bereiche, wie Produktionsmaschinen oder Roboter in der Industrie, Heizungen oder Fernseher im Haushalt und natürlich auch Fahrzeuge. Ab 2018 müssen alle neu zugelassenen Pkw in der EU über Mobilfunk vernetzt sein (“E-call”). Damit kann bei einem Unfall vollautomatisch ein Notruf abgesetzt werden. Die entsprechende Elektronik vorausgesetzt, können jedwede Geräte, Gegenstände, Produkte, ja sogar Tiere mit dem Internet vernetzt werden.
Voraussetzung für die Vernetzung mit dem Internet ist eine eindeutige Identifizierung sowie eine Recheneinheit, ein Controller. Zur Identifizierung ist in der Computerwelt die sogenannte IP-Adresse üblich. Zur Identifizierung von einer Vielzahl von Waren oder auch von Tieren wird gerne die RFID-Technologie verwendet. RFID steht für “Radio Frequency Identification” und ist ein berührungsloses automatisches System zur Identifizierung und/oder Lokalisierung von Objekten, Gegenständen oder auch Lebewesen. Notwendig dazu ist eine Sender-/Empfänger-Antenne sowie ein Transponder, ein sogenannter RFID-Tag. Je nach Typ (passiv oder aktiv) beträgt die Reichweite wenige Zentimeter bis zu 100 Meter. RFID-Tags sind sehr günstig herzustellen und werden bereits im Verkauf zur Warenidentifizierung verwendet. In der Tierhaltung wurde beispielsweise von der Firma Smartbow GmbH ein System mit RFID-Tags zur berührungslosen Identifizierung entwickelt. Damit lassen sich nicht nur Fütterungs- oder Melkroboter steuern, sondern es können auch Tiere lokalisiert und die Tierbewegung mitverfolgt werden.
Mit der zunehmenden Vernetzung von Geräten sind unzählige Anwendungen möglich. So bietet z. B. die Firma netatmo Wetterstationen, die über WLAN mit dem Internet vernetzt sind. Dadurch können nicht nur die Wetterdaten zu Hause von überall auf der Welt abgerufen werden, sondern – falls freigegeben – kann auch auf alle anderen verkauften Wetterstationen des Herstellers zugegriffen werden. Mit zunehmender Anzahl entsteht dadurch ein sehr feinfühliges Netz, mit dem genaue und kleinräumige Prognosen erstellt werden können.
Ein anderes Beispiel: Pkw sind zunehmend mit Temperatursensoren ausgerüstet. Falls die Außentemperatur mit dem Standort des Pkw an einen Server übermittelt wird, könnte eine exakte Prognose der Fahrverhältnisse erstellt und z. B. der Winterdienst optimal koordiniert werden. Hier könnte eine endlose Liste an Beispielen angeführt werden.

Der Nutzen für die Landwirtschaft

Welchen Nutzen kann nun die zunehmende Vernetzung für die Landwirtschaft bringen? Zuerst haben die Hersteller von Mähdreschern damit begonnen, die Maschinen ans Internet anzudocken. Mit sogenannten Telemetriesystemen kann jederzeit auch von der Ferne auf die Maschine zugegriffen werden. Damit können die Standorte der Maschinen nachverfolgt, Maschinendaten und Fehlercodes abgerufen und auch die Einstellungen überprüft werden. Das Ziel ist klar: Probleme frühzeitig erkennen und Maschineneinstellungen optimieren.
Mittlerweile haben auch die Traktorenhersteller begonnen, die modernen (und meist Groß-)Traktoren mit einer SIM-Karte auszurüsten und damit die Möglichkeit geschaffen, die Maschinen drahtlos an ein Serviceportal anzudocken. John Deere mit JDLink ist hier weit fortgeschritten und hat weltweit die meisten Maschinen am Markt. Aber auch die anderen Hersteller, wie z. B. Claas (Claas Telematics), Agco Fendt (VarioDoc Pro) oder CNH (AFS Connect), bieten ähnliche Dienstleistungen. Damit kann nicht nur der Zustand des Traktors abgefragt werden, sondern sind (Isobus vorausgesetzt) auch Geräteeinstellungen, Ausbringmengen oder Ertragsdaten dokumentierbar. Es können Applikationskarten erstellt und Aufträge verwaltet und mit Logistik-Anwendungen der Maschineneinsatz optimiert werden.
Aber nicht nur für den Landwirt ergeben sich Vorteile. Die Maschinenhersteller haben schnell erkannt, dass damit wertvolle Einsatzdaten gewonnen werden können. Die Daten werden vom Hersteller zwar anonymisiert, aber eingehend analysiert. So lassen sich Schwachstellen oder Abnormalitäten erkennen, womit die Fahrzeugentwicklung verbessert werden kann.
Derartige Lösungen erfordern aber aus Kostengründen eine hohe Fahrzeugauslastung und damit meist eine überbetriebliche Zusammenarbeit. Daneben werden auch zunehmend günstigere Systeme entwickelt. Bei z. B. dem Produkt Farmdok ist lediglich ein Smartphone notwendig, um landwirtschaftliche Tätigkeiten automatisch zu dokumentieren.

Vernetzung: Landwirte können davon profitieren

Mit der Vernetzung von Maschinen und Geräten über das Internet eröffnen sich ungeahnte Möglichkeiten. Dabei werden Daten gewonnen, die dem Landwirt helfen sollen, die Betriebsweise zu optimieren sowie Produkte zu verbessern und damit die Qualität der landwirtschaftlichen Produktion zu sichern. Je höher die Geräteauslastung, umso eher rentieren sich solche Systeme.

Dipl.-Ing. Heinrich Prankl, Leiter für Forschung und Innovation an der HBLFA Francisco Josephinum

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