Rehupaalien digitaalinen seurantajärjestelmä kerää paalikohtaista tietoa rehusadon ominaisuuksista pilvipalvelimella sijaitsevaan tietokantaan. Digipaalaus auttaa paalien laadunhallinnassa sekä varastoinnin ja kuljetusten suunnittelussa. GPS-paikkatietoa hyödyntävä järjestelmä mahdollistaa myös paikkakohtaisen viljelyn, kun paalidatasta saadaan satotietoa. RFID-tunnisteella merkittyjä paaleja voidaan seurata ruokintaan asti. Menetelmä kehitettiin ja pilotoitiin EIP-Agri -hankkeessa Digipaali – tehokkuutta rehupaalien elinkaaren hallintaan (2018–2020).
Paalauksen etenemistä pellolla voi seurata mobiililaitteilla reaaliaikaisesti hankkeessa kehitetyssä applikaatiossa. Applikaatiosta nähdään paalien keruureitti ja paalin sijainti pellolla. Samalla traktori-paalain -yhdistelmän kuljettaja voi lisätä paalin tietoihin lisäinformaatiota säilöntäaineesta, mahdollisista epäpuhtauksista rehussa tai muista häiriöistä paalausprosessissa.
Tekniikka
Hankkeessa menetelmää pilotoitiin kolmessa eri pyöröpaalaimessa. Dataa paalin ominaisuuksista ja korjuuolosuhteista saadaan pyöröpaalaimeen asennetuilta antureilta. Yhdessä paalaimessa oli valmiina vaaka-anturi ja kuiva-aineanturi sekä traktorissa CAN-väylä tiedon keräämiseen. Muihin paalaimiin asennettiin kyseiset anturit ja erilliset laitteet tiedonsiirtoon. Paalaimet varustettiin myös ilman lämpötilaa ja kosteutta mittaavilla antureilla.
Verkkokäärinnässä käytettiin Piippo Oyj:n hanketta varten valmistamaa verkkoa, jossa oli 10 metrin välein RFID-tunnisteliuskoja (Smartrack Dogbone). RFID-tunnisteita käärintäverkosta lukeva lukija kohdennettiin joko paalauskammioon tai muovinkäärinnässä olevaan paaliin. Yhteen paaliin verkkoa voi kulua yli 10 metriä paalin koon mukaan, joten joihinkin paaleihin voi osua kaksi tunnistetta. Kahden tunnisteen esiintyminen samassa paalissa ratkaistiin ohjelmallisesti.
Tunnisteeseen ei kirjoiteta lisäinformaatiota, vaan sarjanumero yhdistetään paalitietoon ja lähetetään palvelimelle. Järjestelmän lähettämä tieto vastaanotetaan Azure IoT Hub -pilvipalvelulla, jonka jälkeen tiedot käsitellään ja tallennetaan tietokantoihin. Kun tiedot on onnistuneesti tallennettu tietokantaan, voidaan tietoja tarkastella DigiPaali-käyttöliittymällä, joka toimii verkkoselaimessa.
Järjestelmään kirjautunut käyttäjä voi muun muassa muuttaa paalin tietoja, nähdä reaaliaikaista tietoa laitteen liikkeistä, tarkastella peltolohkoraportteja ja myydä paaleja KiertoaSuomesta.fi -sivustolla. Myös kolmannen osapuolen sovellukset voivat hakea tietoa tietokannoista, jos tietoon on annettu lupa.
Jotta digipaalauksen keskeinen tulos, lohkoraportti, voidaan näyttää käyttöliittymässä, käyttöliittymä tarvitsee pääsyn peltolohkorekisteriin (peltolohkot.fi). Viljelijän suostumuksen välittäminen järjestelmään vaatii vielä kehittämistä.
Paalissa oleva RFID-tunniste voidaan lukea myös käsilukijalla, jolloin mobiililaitteen applikaatio hakee paalin tiedot palvelimelta sarjanumeron perusteella. RFID-tunnisteen käyttö auttaa paalin seurannassa pellolta ruokintaan, mutta digipaalaus on mahdollista myös ilman paalitunnistetta. Paalitiedot tallentuvat tietokantaan yhtä lailla, mutta paaleja ei voi enää pellolta siirron jälkeen tunnistaa.
Viljelijälle arvokkain ja käyttökelpoisin tieto on tietokantaan tallentuva lohkoraportti, jossa on pylväsdiagrammeina peltolohkolta korjattu kuiva-aine- ja paalien painotieto ryhmiin luokiteltuna.
Järjestelmän avulla olisi mahdollista luoda yhteinen kansallinen paalitietokanta edellyttäen, että tiedon omistajuudesta ja hallinnasta sovitaan.
Tietokannasta voisi olla hyötyä paitsi paalien markkinapaikkana, myös tutkimuksessa ja neuvonnassa sekä paalainvalmistajien tuotekehityksessä.
Hyödyt
- Automaattisesti tallentuva digitaalinen, reaaliaikainen paalivarasto satokauden edistyessä
- Lohkokohtainen satoraportti jokaisen paalauksen jälkeen ja koko satokaudelta
- Mahdollisuus lisätä paaleihin erikoistietoja (paali näkyy erivärisenä kartalla) tai luokitella paaleja anturitiedon mukaan (esim. märät ja kuivat paalit eri väreinä kartalla)
- Karttanäkymä, mahdollisuus seurata paalausta reaaliaikaisesti kartalla mobiililaitteella
- Mahdollisuus kopioida paalit omiin järjestelmiin
- Mahdollisuus myydä paaleja KiertoaSuomesta -palvelussa API -rajapinnan kautta
- Lohkoraportti ja paalien luokittelu ei edellytä RFID-tunnistetta
Huomioitavaa
- Toimii hyvin 3G -verkossa, mutta sitäkään ei kaikilla pelloilla ollut - puskurimuisti välttämätön
- Ei vielä kaupallisessa käytössä, mutta paalainvalmistajilla valmius lähettää paalitietoja yhteiseen paalitietokantaan
Hintahaarukka
- Komponenttien vähittäismyyntihintojen perustella alle 1000 €
- RFID-tunniste ja oheislaitteet lisäävät hintaa noin 1000 €
- Itse RFID-tunnisteen hinta on alle 0,10 €/kpl, mutta markkinoille ei ole vielä tullut tunnisteilla varustettua verkkoa
- Kaiken kaikkiaan hinta on teoreettinen, sillä useimmissa uusissa paalaimissa kaikki oleellinen laitteisto on olemassa, ml. nettiyhteys ja esim. GPS-paikannus voidaan ottaa sijaintimuunnoksella traktorin GPS-laitteesta
- Jatkossa käyttömaksu tietokannan ylläpitämiseen ja kehittämiseen
Katso myös:
Ilpo Pölösen esitys Säilörehua älykkäästi -webikahveilla:
Sekä esittelyvideo Euroopan nurmitutkijoiden konferenssiin syksyllä 2020
Digipaali-video HAMK:in videopalvelu Kalturassa
Lisätietoa
- Hankkeen kotisivut www.digipaali.fi, jossa julkaisut, loppuraportti ja videotallenteita
- Jatkohanke järjestelmän viemisestä käytäntöön suunnitteilla, mukaan paalainvalmistajia
- Yhteisen paalitietokannan ylläpitäjä keskeinen uudessa hankkeessa
Kirjoittajat:
Ilpo Pölönen, tutkijayliopettaja, Hämeen ammattikorkeakoulu
Antti Suokannas, tutkija, Luonnonvarakeskus
