Smart farming en precisielandbouw, waarbij gewassen en dieren met behulp van technologie heel nauwkeurig de behandeling krijgen die ze nodig hebben, zijn termen die je steeds vaker voorbij hoort komen. Dat is niet gek, met het dreigende voedseltekort en de groeiende wereldbevolking. Steeds meer bedrijven in de agrarische sector gaan aan de slag met nieuwe ontwikkelingen om met minder arbeidskracht te kunnen voorzien in de toenemende vraag naar voedsel. Machines met innovatieve sensoren zijn hiervoor onmisbaar. In dit artikel lees je de 5 belangrijkste sensortechnologieën die succesvol zijn toegepast in de agrarische sector.
Door deze ontwikkelingen in de agrarische sector zijn veel OEM’s op zoek naar een direct integreerbaar eindproduct, dat waterdicht is én tegen forse vervuiling kan. Goed om te weten: al deze sensortechnologieën voldoen daaraan!
Sensortechnologie 1: loadcellen en krachtopnemers
Loadcellen kunnen gewicht meten, van enkele grammen tot vele tonnen. Ook in je weegschaal thuis zijn deze te vinden. De meest toegepaste loadcellen werken met een rekstrookje op een metalen drager. Door te verbuigen, vertaalt deze metalen drager de te meten kracht naar het rekstrookje en naar een elektrisch signaal dat vervolgens omgezet wordt naar het weegresultaat. Dat is handig bij een machine of applicatie waarbij gewicht een belangrijke factor is en je direct in het proces wilt meten.
Stel: je hebt een mestkar en wilt weten hoeveel mest je nog hebt voordat de kar leeg is. Of je wilt weten hoeveel bieten je al hebt gerooid. Dan kan een loadcel dit inzicht geven door het gewicht te meten. Of bij een ploegmachine kun je de hoeveelheid weerstand van het werktuig meten, om zo overbelasting te voorkomen. Kortom: om te kijken of het hele proces verloopt binnen de juiste specificaties, kun je gewicht en kracht meten. En niet onbelangrijk: loadcellen zijn zeer ongevoelig voor vervuiling en toe te passen in de meest zware omstandigheden.
Door gebruik te maken van deze sensortechnologie worden machines, voertuigen en apparaten slimmer en maak je productieprocessen bij agrarische bedrijven kosteneffectief. Er is wel één aandachtspunt: loadcellen zijn namelijk niet zo simpel in te zetten. Daar is een flinke portie integratiekennis en -kunde voor nodig.
Sensortechnologie 2: Lidar
Een Lidar-sensor is een optisch meetsysteem met een infraroodlaser die de omgeving scant, in kaart brengt en objecten detecteert. Lidar vertelt de afstand tot objecten en mogelijk zelfs iets over de vorm. Bijvoorbeeld op een voertuig. Hoe? Op basis van het time of flight principe. Dit betekent dat de sensor in staat is om het tijdsverschil te meten tussen het wegzenden van een lichtpuls en het ontvangen van de reflectie op een object.
Dit tijdsverschil maal de lichtsnelheid en gedeeld door twee is de afstand tot het object. En dat is handig, want als een voertuig automatisch gaat rijden, wil je wel weten of er geen boom in de weg staat of dat er een koe voorbijloopt. Bij autonoom rijden vervang je namelijk de zintuigen van een mens waarbij één van de belangrijkste onze ogen zijn. Onze ogen kunnen beelden waarnemen, vormen identificeren en afstanden inschatten. Vooral het meten van afstand neemt de Lidar-sensor over. Het voordeel? Lidar heeft een beter zicht dan het menselijk oog door het gebruik van infrarood licht. Zeker bij regen en mist!
Daarnaast kan deze sensor worden uitgerust met een 360 graden kijkhoek én raakt deze nooit vermoeid. Kortom: Lidar geeft een exact en absoluut dieptebeeld, er is minder arbeidskracht nodig en het werkt snel én uniform. Zo zorg jij ervoor dat jouw machine in alle omstandigheden nauwkeurig werkt en wanneer nodig een miljoen keer achter elkaar exact hetzelfde kan doen.
Sensortechnologie 3: Internet of Things
Internet of Things (IOT) staat voor het (draadloos) koppelen van fysieke apparaten aan het internet. Internet is niet meer weg te denken uit onze levens en krijgt een steeds grotere rol, ook in de agrarische sector.
Voor agrarische bedrijven is het belangrijk om met verzamelde informatie te kunnen plannen en besluiten te kunnen nemen voor de toekomst. Zo kun je met temperatuursensoren, vochtsensoren en afstandssensoren data van gewassen of van het vee verzamelen in de cloud en daarvan een analyse maken. In deze analyse komen vragen terug zoals: wat ga ik volgend jaar doen? Meer mesten, minder mesten, meer voeren, minder voeren, welke tijden, bij welke weersomstandigheden? Maar ook: hoe vaak is mijn machine op het land geweest? Hoeveel tijd ben ik in een bepaald gebied geweest? Kan dat sneller? Op die manier kunnen boeren steeds slimmer besluiten nemen om stap voor stap beter te produceren.
Met Artificial Intelligence (AI) en Machine Learning kun je zelfs aan de slag met preventief onderhoud aan machines. Sensoren op cruciale plaatsen in de machines verzamelen data. Deze worden vervolgens geanalyseerd. Doordat machines bepaalde signalen gaan herkennen die duiden op een storing voordat deze optreedt, kan er op tijd onderhoud worden gepleegd. Dat voorkomt kostbare en ongeplande downtime!
Sensortechnologie 4: positie- en niveausensoren
Positie- en niveausensoren worden in de agrarische sector veel gebruikt. Zo kun je met niveausensoren de inhoud van tanks meten en werkzaamheden optimaliseren. Dit kan met een ultrasoon sensor of een drukmeting. Stel een boer gaat met een machine het land op om een gewas te besproeien, dan is het handig om te weten hoeveel vloeistof hij bij zich heeft en wanneer hij weer terug moet om te vullen. Halverwege het land ontdekken dat de tank leeg is, onnodig vaak terugrijden en vervolgens niet meer precies weten waar hij was gebleven kost veel waardevolle tijd. Zonde!
Met positiesensoren bewaak en regel je de juiste positie en de hoogte van het werktuig boven het gewas. Denk hierbij aan ultrasoon sensoren, lineaire of rotary hall sensoren of encoders. Afhankelijk van de omstandigheden, passen ook laser-, lidar- en radarsensoren hierbij. Welke je ook gebruikt: hiermee werk je veel preciezer. We kunnen dus wel stellen dat je met positie- en niveausensoren machines een stuk slimmer maakt, waardoor boeren sneller en efficiënter kunnen werken.
Sensortechnologie 5: afstandssensoren
Om afstanden te meten kun je een laser of ultrasoon gebruiken. Echter is de eerste gevoelig voor stof en de tweede voor wind, waardoor ze minder geschikt zijn voor de agrarische sector. Met een radar heb je geen last van vervuiling én geen last van wind en dat maakt deze oplossing ideaal voor de agrariërs om afstanden te meten. Radarsensoren werken ook op basis van het time-of-flight principe, maar in plaats van licht of geluid gebruiken ze zeer hoogfrequent radiosignalen in de GHz band. De verschillende hoge frequenties hebben allemaal unieke eigenschappen. Zo hebben radiogolven een zeer hoog penetratievermogen en zien bijvoorbeeld niet alleen de bovenkant van het gewas, maar ook de diverse bladlagen en uiteindelijk de grond. Je kijkt hiermee dus door gewassen heen! Ook kunnen radiogolven ongehinderd afstanden meten tot gebouwen, objecten of vaste- en vloeistoffen. Dit maakt deze afstandssensor geschikt voor toepassingen zoals vloeistof niveaumetingen, afstandsmetingen en het lokaliseren van objecten.
Door de toenemende vraag in de automotive worden de kosten van de basis radarsensoren steeds lager. Dit gecombineerd met de voordelige eigenschappen, zorgt ervoor dat deze afstandssensoren steeds vaker worden toegepast in de landbouw. Ideaal, want hiermee kunnen boeren afstanden heel goed definiëren, zonder dat de sensor last heeft van vervuiling of wind.
Bewijs van sensortechnologieën in de praktijk
Klinkt goed op papier, maar hoe werken deze sensoren in de praktijk? Door weer en wind? Zware machines en grote landbouwvoertuigen moeten namelijk in zware en wisselende omstandigheden betrouwbaar blijven functioneren. Bij sensoren is daarom de juiste integratie inclusief bekabeling, behuizing en montagematerialen essentieel. Als OEM wil jij een direct integreerbaar eindproduct, dat waterdicht is en tegen forse vervuiling kan. Dát zijn de sensoroplossingen van Sentech.
Ben je op zoek naar de slimste technologieën voor jouw machine en wil je advies op maat? Schakel dan een specialist in. Hier lees je waarom dit altijd loont. Bij Sentech hebben we jarenlange ervaring in deze branche en denken we graag met je mee over de ideale oplossing.
Whitepaper sensoroplossingen bij smart farming
Het toepassen van sensoren is noodzakelijk bij smart farming en automatisering. In deze whitepaper gaan we in op de 3 meest gebruikte sensoroplossingen voor de agrarische sector en hoe deze sensoren bijdragen aan deze thema’s.
Ontdek de belangrijkste 3 sensoroplossingen voor de agrarische sector.
.png)
