Wydział Zarządzania UTP w Bydgoszczy Koncepcja aplikacji agroinformatycznych i agrointernetowych w ramach Platformy e-Agrobiznes dr hab. inż. Waldemar Bojar prof. UTP Wydział Zarządzania UTP w Bydgoszczy Waldemar Bojar

Plan prezentacji Uwarunkowania rozwoju agrobiznesu a cele rolnictwa. Przesłanki zapotrzebowania na proponowane rozwiązania w ramach PLATFORMY (precyzyjne rolnictwo) Aplikacje agroinformatyczne i agrointernetowe Przegląd istniejących portali i witryn agrobiznesowych Cele i zasady działania PLATFORMY Ogólnopolskie bazy danych - przegląd Zarys budowy PLATFORMY jako systemu informatycznego Infrastruktura techniczna PLATFORMY E-Agrobiznes Wnioski. Waldemar Bojar

Gospodarstwa rolne wobec wyzwań współczesnego rolnictwa i agrobiznesu Trwałe towarowe rolnictwo wespół z agrobiznesem w modelu wzrostu zrównoważonego musi integrować następujące cele: Wymagania konsumentów żywności (taniość, ilość, jakość). Opłacalność towarowej produkcji rolniczej gwarantującej dobrobyt producentów rolnych i społeczności z otoczenia rolnictwa (efektywność wykorzystania czynników produkcji). Ochronę środowiska naturalnego. Rewitalizację obszarów wiejskich.

MODEL WZROSTU INDUKOWANEGO

PROCESY DOSTOSOWAWCZE RELACJE CZYNNIKÓW PRODUKCJI TEORIA ZMIAN EWOLUCYJNYCH PROCESY DOSTOSOWAWCZE GOSPODARSTWA ROLNICZEGO SIŁY WEWNĘTRZNE ZASOBY - MOŻLIWOŚCI środki techniczne, społeczne, finansowe procesy technologiczne SIŁY WEWNĘTRZNE POTRZEBY -CELE standard życia, edukacyjne, rozwojowe, ergonomiczne prestiż społeczny ZARZĄDZANIE SYSTEMY INFORMACYJNE RELACJE CZYNNIKÓW PRODUKCJI Waldemar Bojar 3

Regulacje gospodarek krajów Unii Europejskiej NORMY HUMANIZACJI WARUNKÓW BYTOWANIA ZWIERZĄT HODOWLANCYH Spełnianie standardów jest gwarantem uzyskania skumulowanych efektów wdrażanych innowacji, ponieważ zapewnia kompleksową realizację technologii naukowych w praktyce [Klepacki 1990] NORMY OCHRONY ŚRODOWISKA ZDROWA BEZPIECZNA ŻYWNOŚĆ WYSOKIEJ JAKOŚCI KONTROLA PROCESÓW NORMY HUMANIZACJI I BEZPIECZEŃSTWA WARUNKÓW PRACY Automatyzacja sterowania urządzeniami, czujniki, zabezpieczenia Wygodne stanowiska, komfortowy przewóz Minimalizacja emisji szkodliwych substancji DECYZJE PRODUCENTÓW MNIEJ AUTONOMICZNE Nowoczesne maszyny do zbioru, oczyszczania sortowania, przechowywania schładzania, transportu Nowoczesne budynki inwentarskie Nowoczesne maszyny, podnośniki, środki transportu PRESJA NA ROLNIKA Komfortowe budynki produkcyjne, środki transportu, metody uboju Precyzyjne rozsiewacze nawozów, opryskiwacze, oczyszczalnie ścieków absorbenty gazów, wentylacja

Przesłanki zapotrzebowania na proponowane rozwiązania w ramach PLATFORMY Rolnicy w Polsce nie są płatnikami podatku dochodowego i nie są zmuszeni do ewidencjonowania zdarzeń gospodarczych - sformalizowane systemy informacyjne słabo rozwinięte - FADN (kilkanaście tysięcy gospodarstw rolnych) Spośród 2 mln gospodarstw ok. 700 tys. to przedsiębiorstwa rolne stosujące uprzemysłowione metody produkcji wymagające precyzji i dokładnych analiz ekonomicznych ze względu na wysokie koszty produkcji (metody rolnictwa precyzyjnego) Programy rolno-środowiskowe wymuszają w coraz wyższym stopniu większe potrzeby informacyjne Konieczność współpracy (koopetycji) producentów rolnych w zetknięciu z siłą rynkową korporacji dystrybucyjno-przetwórczych (doświadczenia projektu PR6 TOWARDS)

Potwierdzenie potrzeb informacyjnych rolników z regionu Przesłanki zapotrzebowania na proponowane rozwiązania w ramach PLATFORMY Potwierdzenie potrzeb informacyjnych rolników z regionu

Przesłanki zapotrzebowania na proponowane rozwiązania w ramach PLATFORMY Spośród ok. 110 wykonanych wywiadów z właścicielami gospodarstw rolnych województwa kujawsko-pomorskiego uzyskano następujące odpowiedzi:

Uwagi i spostrzeżenia Czynnik wieku, wykształcenia oraz powierzchnia gospodarstwa wpływa na chęć udziału i zaangażowanie w wypełnianiu ankiety – większe gospodarstwa o pow. większej od 100 ha są znacznie bardziej zainteresowane nowym portalem, ale już często dysponują własnymi programami komputerowymi wspomagającymi zarządzanie Mniejsze gospodarstwa bardziej sceptycznie podchodzą do oferowanych przez UTP usług, a w szczególności starsze osoby prowadzące gospodarstwa o mniejszej powierzchni nie przejawiają większego zainteresowania portalem. Osoby młodsze są zainteresowane wszelkimi metodami wzrostu efektywności ich gospodarstw, nawet jeśli powierzchnia UR nie jest zbyt duża

Postulaty Doradztwo i rachunkowość rolnicza dostępna poprzez portal powinna być bezpłatna lub dostępna po bardzo przystępnych cenach („w granicach normy”) Oprócz cen skupu płodów rolnych, w regionie powinny być zamieszczone uwagi o wierzytelności sprzedawców i ogólna opinia na ich temat Prognozy pogody powinny wybiegać w przyszłość na tyle, aby można było planować zabiegi uprawowe. Portal informacyjny powinien zawierać wszelkie informacje drukowane w prasie rolniczej, bo rolnik nie ma czasu ich przeglądać i poszukiwać informacji tam zawartych.

Postulaty Portal nie powinien poruszać kwestii podatkowych, bo byłoby to ingerencją w sprawy poufne Powinny być zamieszczone wymogi i przepisy dotyczące modernizacji budynków i dotacji z tym związanych Należałoby powiadomić ankietowanych po uruchomieniu portalu poprzez e-mail lub telefonicznie o jego funkcjonowaniu Portal powinien nadal funkcjonować nadal po zakończeniu projektu

Systemy umożliwiające budowę i wdrożenie systemu aplikacji agroinformatycznych i agrointernetowych GIS - System Informacji Geograficznej (ang. Geographic Information System) - system informacyjny służący do wprowadzania, gromadzenia, przetwarzania oraz wizualizacji danych geodezyjnych, którego jedną z funkcji jest wspomaganie procesu decyzyjnego. VRT - dosłownie technologia zmiennego dawkowania (ang. Variable Rate Technology) pozwala sterować swobodnie ilością preparatu (substancji) wydatkowanego na jednostkę powierzchni, w zależności od pozycji geograficznej, zgodnie z założonymi danymi (sterującymi) Mapy plonów tworzone na etapie zbioru płodów rolnych poprzez integrację z kombajnem czujników przepływu masy oraz systemu GPS Mapy zasobności (mapy aplikacyjne) - wykonywane są poprzez analizę próbek glebowych (może być częściowo automatyczna) w wielu ściśle określonych (GPS) punktach pola.

Systemy umożliwiające budowę i wdrożenie systemu aplikacji agroinformatycznych i agrointernetowych Systemy optycznego naprowadzania maszyn - dzięki technologiom automatycznego rozpoznawania obrazu ParalelTracking (znane również pod nazwą marketingową TRACK-Leader) - jazda równoległa - systemy wspomagające prowadzenie maszyny. Systemy automatycznego prowadzenia - funkcjonalność maszyn znana pod nazwami AutoTrack i AutoTrack Universal. ISOBUS standard komunikacji pomiędzy współpracującymi ze sobą maszynami rolniczymi znormalizowany specyfikacją ISO 11783 Systemy zarządzania stadem - koncepcja identyfikacji i monitoringu zwierząt hodowlanych przy użyciu technik RFID z ang. Radio Frequency Identification (pobranie paszy, monitoring aktywność zwierząt, lokalizacja, automatyczne ważenie, systemy udojowe - roboty udojowe).

Aplikacje agroinformatyczne Klasa zastosowań informatyki - oprogramowania w zarządzaniu i sterowaniu procesem produkcji rolnej. Systemy agroinformatyczne mogą być specjalizowane lub integrować różnorodne moduły takie jak: ● zarządzanie dokumentacją (prowadzenie ksiąg produkcyjnych ksiąg stad, kart pól, dokumentacji zabiegów, księgi leczeń), ● sterowanie procesem technologicznym (dozowniki, mieszalniki, poidła, wentylacja, kurtyny, zgarniacze, systemy doju, deszczownie), ● optymalizacja dawek paszowych, ● optymalizacja dawek nawożenia, ● optymalizacja dawek pestycydów (dawki, terminy).

Aplikacje internetowe (agrointernetowe) To sieciowe systemy o charakterze otwartym oparte o systemy baz danych i najczęściej mechanizm www - wykorzystujące przeglądarki internetowe jako interfejs. Mają znaczenie regionalne i ponadregionalne jako systemy monitoringu. Najczęstsze zastosowania to: ● Monitoring cen: (systemy ogłoszeń ofertowych, giełdy, usługi), ● Monitoring i prognozowanie pogody, przykład: http://weather.icm.edu.pl/gpp/ ● Monitoring zagrożenia agrofagów - patogenów przykład: http://www.web-blight.net/PL.asp?Info= rolniczych np. kombajnach.

Aplikacje internetowe (agrointernetowe) Telemetria to inaczej wykonywanie pomiarów na odległość, jest zasadniczym elementem lokalnych systemów monitoringu. Jako medium transmisji wykorzystuje się najczęściej łączność radiową w pasmach UHF/VHF, a ostatnio również media GSM, takie jak przesyłka danych poprzez SMS czy łączność z wykorzystaniem modemu GPRS. Przykładem takich systemów są lokalne stacje meteo rozmieszczone na plantacjach czy systemy łączności logistycznej znajdujące się na maszynach

Przegląd istniejących portali i witryn agrobiznesowych W sieci obecnych jest już kilkanaście polskojęzycznych rolniczych portali internetowych. Są to portale różnego typu począwszy od portali ściśle tematycznych związanych z jedną dziedziną produkcji rolniczej po ogólne. Także istnieje szeroki zakres jakościowy począwszy od portali założonych i obsługiwanych w sposób amatorski po portale profesjonalne przypisane do konkretnych instytucji. Pomimo istniejącej różnorodności żaden z istniejących portali nie odpowiada w pełni zakresowi tematycznemu proponowanego SYSTEMU. Istniejące portale rolnicze stanowią tylko w głównej masie miejsce wymiany informacji (forum), porad (baza wiedzy), aktualności (artykuły) oraz tablicę ogłoszeń. W istniejących rozwiązaniach brak jest możliwości prowadzenia wspólnego handlu czy wymiany usług. Jest to możliwe tylko poprzez tablicę ogłoszeń.

Przegląd istniejących portali i witryn agrobiznesowych Przeprowadzona analiza potrzeb wśród użytkowników portali wykazała potrzebę zastosowania nowych narzędzi umożliwiających powstanie platform umożliwiających organizowanie się sprzedawców i kupujących w większe grupy. Taka organizacja sprzyja uzyskiwaniu korzystniejszych warunków transakcji. Innym ważnym problemem jest powstanie platform umożliwiających wspólne użytkowanie maszyn lub wymianę usług. Brak jest rozwiązań systemowych pozwalających na optymalizację tych zagadnień ze względu na obszar działania, skalę potrzeb. Powstający SYSTEM ma zapewnić połączenie dotychczas istniejących rozwiązań stosowanych w platformach rolniczych oraz ich połączenie z nowymi możliwościami wynikającymi z postępu technologicznego systemów informatycznych, jak również wszelkich obszarów wiedzy związanych z postępem szeroko rozumianych nauk rolniczych. Rozwój SYSTEMU to przede wszystkim przekazywanie informacji, wiedzy i umiejętności, jak również wzrost synergii pomiędzy nauką, techniką, gospodarką i społeczeństwem.

Cel główny PLATOFRMY e-Agrobines Poprawa konkurencyjności gospodarstw rolnych poprzez wsparcie w zakresie hodowli oraz produkcji rolno-zwierzęcej i uprawowej, zapewnienie warunków do produkcji bezpiecznej żywności oraz dostarczenie podstaw do rozwoju zrównoważonego obszarów rolniczych z zachowaniem zasad ochrony środowiska przyrodniczego w oparciu o promowanie rolnictwa precyzyjnego i wspomaganie decyzji w agrobiznesie. Waldemar Bojar

Cele szczegółowe PLATOFRMY e-Agrobines podniesienie innowacyjności i konkurencyjności gospodarstw rolnych na rynku, dzięki dostępowi on-line do usług opartych o dane geoprzestrzenne oraz metadane, usprawnienie procesów decyzyjnych producentów i przetwórców rolnych dotyczących inwestycji, modernizacja pracy administracji publicznej (na poziomie regionalnym i lokalnym) w zakresie objętym projektem poprzez wykorzystanie nowoczesnych technologii teleinformatycznych, Waldemar Bojar

Cele szczegółowe PLATOFRMY e-Agrobines zwiększenie wiedzy i znaczenia informacji przestrzennej oraz informacji o charakterze katastralnym wśród producentów rolnych, oszczędności (czas, koszty) dla gospodarstw rolnych korzystających z usług geodezyjnych, wzbogacenie oferty przedsiębiorstw świadczących usługi na rynku rolnym oparte o publiczną informację przestrzenną, współudział w budowaniu społeczeństwa informacyjnego. Waldemar Bojar

Zasady działania PLATOFRMY e-Agrobines Działanie systemu będzie oparte o istniejące i projektowane rozwiązania techniczno-informatyczne z dziedziny systemów  GIS,  infrastruktury regionalnej sieci szerokopasmowej i technologii ICT. Funkcjonalność systemu obejmować będzie zarówno możliwość korzystania z różnych dostępnych na terenie województwa zbiorów danych przestrzennych w zakresie: wyszukiwania i udostępniania danych, ich analizy zapewni także możliwość wprowadzania do systemu danych własnych użytkownika (rodzaj zasiewów, granice działek rolnych, rodzaje i zakresy stosowanych środków ochrony roślin i nawożenia, nakłady związane z innymi zabiegami agrotechnicznymi). Waldemar Bojar

Zasady działania PLATOFRMY e-Agrobines Na poziomie użytkownika możliwe będzie wprowadzanie informacji pochodzących z przenośnych odbiorników GPS wykorzystywanych do określania powierzchni pól w systemie dopłat bezpośrednich. Po wprowadzeniu tych danych możliwe będzie stworzenie kart pól, na których producent rolny tworzyć będzie własną ewidencję zabiegów polowych dla określonych pól i działalności, a następnie na ich podstawie przeprowadzać analizy i wyciągać wnioski (np. dotyczące optymalizacji dawek nawożenia, środków ochrony roślin, nakładów pracy, następstw plonów, nakładów finansowych, opłacalności poszczególnych działalności produkcyjnych i badania przyczyn osiąganych efektów produkcyjno-ekonomicznych, itp.) Waldemar Bojar

Zasady działania PLATOFRMY e-Agrobines W przypadku występowania zmiany granic pól w kolejnych latach system powinien wskazać możliwe konflikty, które mogłyby w negatywny sposób wpłynąć na plonowanie roślin (zmianowanie, możliwość występowania patogenów, ochrona roślin, nawożenie osadami ściekowymi, itp.). System ten powinien także wspomagać planowanie zmianowania na poszczególnych polach przy założeniu powierzchni upraw, w tym kontraktowanych (buraki, rzepak). System powinien być także wyposażony w narzędzia pomocne rolnikowi przy realizacji programów rolno-środowiskowych. Waldemar Bojar

Zasady działania PLATOFRMY e-Agrobines Przewidywany dostęp do systemu „kart pola” wiązałby się z minimalną opłatą abonamentową roczną. W celu rozszerzenia funkcjonalności systemu za dodatkową opłatą rolnicy powinni mieć dostęp do informacji kartograficznych, które byłyby pomocne w ustalaniu prawidłowego przebiegu granic, dróg i ich klasyfikacji itp. W przypadku występowania „pola” w miejscu, gdzie powinna przebiegać np. droga, system powinien wskazać miejsce możliwego konfliktu i zachęcić do dodatkowego wejścia do płatnej strefy. Interfejs użytkownika powinien być intuicyjny i umożliwiać łatwe poruszanie się po systemie. W projekcie przewidziany jest dostęp do istniejących i budowanych ogólnopolskich baz danych przestrzennych Waldemar Bojar

Ogólnopolskie bazy danych System Identyfikacji Działek Rolnych - SIDR ang. Land Parcel Identification System – LPIS Jest to podstawowa baza ewidencji producentów, ewidencji gospodarstw rolnych wraz z zaimplementowanymi regułami kontroli administracyjnych, zbudowana z wykorzystaniem technologii geograficznych systemów informacyjnych (GIS). Zawiera wektorowe, rastrowe oraz opisowe dane referencyjne zgromadzone przez agencję płatniczą dotyczące miedzy innymi: przestrzennego rozmieszczenia działek referencyjnych, ich powierzchni, granic, granic obszarów użytkowania oraz innych warstw koniecznych do obsługi i kontroli wniosków w ramach płatności obszarowych oraz PROW. LPIS jest bazą danych, obecnie zintegrowaną z ewidencją producentów. LPIS składa się z wielu warstw informacyjnych: cyfrowej otrofotomapy rolniczej przestrzeni produkcyjnej kraju,  warstwy granic działek referencyjnych wraz z ich identyfikatorami, warstwy granic pól zagospodarowania,  warstwy ewidencyjnych map rastrowych wraz z centroidami (identyfikatorami działek),  danych opisowych pochodzących z ewidencji gruntów i budynków wraz z rejestrem TERYT,  obszarów nieuprawnionych do płatności.  Waldemar Bojar

Ogólnopolskie bazy danych Centralna Baza Danych Systemu Identyfikacji i Rejestracji Zwierząt (IRZ) - system informatyczny, zintegrowany z systemem IACS (systemem ZSZiK) Zakres informacji obejmuje: posiadaczy zwierząt (rejestr producentów), zwierząt i ich miejsc przebywania (rejestr siedzib stad), przemieszczeń zwierząt (rejestracja zgłoszeń zdarzeń dotyczących zwierząt). Dane zawarte w Centralnej Bazie Danych Systemu IRZ pozwalają na śledzenie historii życia zwierząt z gatunków bydło, owce, kozy i świnie. Waldemar Bojar

Ogólnopolskie bazy danych Baza Danych Topograficznych (TBD) Wysokiej jakości zasób danych topograficznych, składa się z: "ciągłej" przestrzennie wektorowej bazy danych topograficznych tworzonej w oparciu o technologię GIS (komponent TOPO), zapisanej w podziale sekcyjnym bazy numerycznego modelu rzeźby terenu (komponent NMT), zapisanej w podziale sekcyjnym bazy ortofotomap (komponent ORTOFOTO). Waldemar Bojar

Ogólnopolskie bazy danych Bazy Danych tematyczne -dziedzinowe Bazy danych tematycznych dostępne w postaci warstw wektorowych i rastrowych, przedstawiających np.: obszary Natura 2000, rezerwaty przyrody, parki narodowe i krajobrazowe, mapy sozologiczne, mapy hydrograficzne, dane o przebiegu granic jednostek podziału terytorialnego państwa, dane z państwowego rejestru nazw geograficznych. Waldemar Bojar

Ogólnopolskie bazy danych Obecnie możliwości techniczne pozwalają na korzystanie z tych baz poprzez serwis WMS (Web Map Service), stworzony przez Open Geospatial Consortium (OGC) międzynarodowy standard internetowego serwisu do tworzenia i udostępniania map. Mapy te są renderowane na podstawie danych geograficznych przechowywanych na serwerach macierzystych baz danych GIS i dystrybuowane jako obrazy rastrowe. Dostęp do baz danych poprzez serwisy WMS jest bezpłatny. W celu pełnego wykorzystania możliwości systemu GIS istotne jest, aby dane niezbędne do przeprowadzania analiz przestrzennych przechowywane były na serwerach projektowanego AgroGeoPortalu w postaci wektorowej. W takim przypadku konieczne są znaczne nakłady finansowe na zakup baz danych GIS. Z uwagi na badawczy charakter projektu, istnieje możliwość bezpłatnego udostępnienia wymaganych baz danych GIS. Waldemar Bojar

Ogólnopolskie bazy danych Planowane Bazy Danych Dane przestrzenne będą dane zgromadzone i opracowane na potrzeby prowadzenia efektywnej i ekologicznej produkcji rolniczej oraz racjonalnego wykorzystania, ochrony i kształtowania obszarów wiejskich, obejmujące informacje o przestrzennej zmienności siedliska glebowego oraz właściwościach fizycznych i przydatności rolniczej gleb, takie jak: kompleksy rolniczej przydatności gleb, typy genetyczne gleb, budowa i właściwości profilu gleby (typ, rodzaj, gatunek, właściwości fizyczne i chemiczne, stopień kultury gleby) warunki klimatyczne, układ stosunków wilgotnościowych, rzeźba, nachylenia i kierunki ekspozycji terenu, Waldemar Bojar

Ogólnopolskie bazy danych System AgroGeoPortal udostępni informacje geoprzestrzenne w formie przekierowań lub wskazań do danych zewnętrznych (dowolne serwisy z danymi przestrzennymi zarejestrowane w systemie) oraz umożliwi dostęp do danych poprzez wskazanie źródła danych. Dostęp do danych oferowanych przez system AgroGeoPortal realizowany będzie na dwóch poziomach: w formie nieautoryzowanej – do informacji ogólnogeograficznej zawierającej podstawowe dane o zagospodarowanej przestrzeni rolniczej (dane topograficzne, typy gleb, ukształtowanie terenu) oraz w trybie rejestracji i autoryzacji użytkownika systemu – zapewniając dostęp do wszystkich zgromadzonych w systemie danych z możliwością przeprowadzania zaawansowanych analiz przestrzennych i atrybutowych. Waldemar Bojar

Ogólnopolskie bazy danych Tryb dostępu autoryzowanego zapewni także możliwość dodawania do bazy własnych zgromadzonych przez użytkownika danych (istniejące i planowane rodzaje upraw, obszary zniszczeń plonów, występowanie chorób i szkodników, wielkości plonów itp.). Użytkownik posiadający autoryzację dostępu do systemu AgroGeoPortal będzie mógł skorzystać z aktualnych poprawek do systemu DGPS. Waldemar Bojar

Zarys budowy PLATFORMY jako systemu informatycznego

Wnioski Zaproponowane rozwiązania PLATFORMY e-Agrobiznes mają szanse rozwoju tylko pod warunkiem skoordynowanej współpracy wielu związanych z rolnictwem krajowych jednostek naukowo-badawczych dysponujących zasobami zweryfikowanej wiedzy możliwej do wykorzystania dla zdefiniowanych potrzeb odbiorców Zaproponowane rozwiązania informatyczne wymusiłyby w dużym stopniu standaryzację gromadzonej, weryfikowanej i interpretowanej wiedzy

Dziękuję Waldemar Bojar