Systém pro analýzu a vyhodnocení půdy

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F05215480%3A_____%2F23%3AN0000001" target="_blank" >RIV/05215480:_____/23:N0000001 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Systém pro analýzu a vyhodnocení půdy

Popis výsledku v původním jazyce

Výsledkem projektu příjemce je systém pro analýzu půdy a vyhodnocení půdy. Řešení pracuje na bázi spektrální analýzy, která vychází z poznatku, že každý objekt s nenulovou absolutní teplotou září a při interakci s různými typy elektromagnetického záření může docházet k odrazu, pohlcování či průchodu záření. K analýze a vyhodnocení jednotlivých elektromagnetických spekter byly implementovány prvky strojového učení, které umožnily predikci jednotlivých půdních vlastností. Pomocí mobilního telefonu umožnuje řešení analyzovat a vyhodnocovat klíčové vlastnosti půdy a její aktuální obsah živin tak, aby bylo dosaženo optimalizované produkce a efektivního využití vstupů do zemědělské produkce nebo k údržbě městské zeleně a sportovišť. Řešení významně ušetří vodní závlahové zdroje a umožní zemědělcům pravidelnou analýzu půdy na místě, a to bez dodatečných nákladů na laboratoř, cestu atd. Při výzkumu a vývoji řešení spolupracoval příjemce s partnerem projektu - Vysokým učením technickým v Brně.

Název v anglickém jazyce

System for soil analysis and evaluation

Popis výsledku anglicky

The result of the beneficiary's project is a system for soil analysis and soil evaluation. The solution works on the basis of spectral analysis, which is based on the knowledge that every object with a non-zero absolute temperature glows and when interacting with different types of electromagnetic radiation, reflection, absorption or the passage of radiation can occur. Machine learning elements were implemented to analyze and evaluate individual electromagnetic spectra, which enabled the prediction of individual soil properties. Using a mobile phone, the solution enables analyzing and evaluating the key properties of the soil and its current nutrient content in order to achieve optimized production and efficient use of inputs for agricultural production or for the maintenance of urban greenery and sports grounds. The solution will significantly save water irrigation resources and allow farmers to regularly analyze the soil on the spot, without additional costs for the laboratory, travel, etc. During the research and development of the solution, the beneficiary cooperated with the project partner – Brno University of Technology.

Druh

R - Software

CEP obor

—

OECD FORD obor

10201 - Computer sciences, information science, bioinformathics (hardware development to be 2.2, social aspect to be 5.8)

Projekt

<a href="/cs/project/EG21_374%2F0026793" target="_blank" >EG21_374/0026793: Systém pro analýzu a vyhodnocení půdy</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

Systém pro analýzu a vyhodnocení půdy

Technické parametry

Řešení je dostupné v podobě mobilní aplikace pro iOS a Android, která je propojena s již existujícím řešením příjemce. Mobilní telefon funguje jako prostředek pro sběr dat, která jsou ukládána a analyzována v cloudu. Výsledky analýzy jsou prezentovány prostřednictvím mobilního telefonu. Po přihlášení se s účtem příjemce vyzve aplikace k vytvoření složky, kde má být uloženo měření půdy. Následuje kalibrace a samotné měření. Po měření mobilní aplikace vyzve k načítání dat ze spektrometru, která spolu s fotografiemi vytvořenými v předchozím kroku odešle do cloudu k vyhodnocení. Uživateli se následně vrátí výsledek předpovězených půdních vlastností. Výsledky se zároveň uloží na internetové stránce příjemce u detailu parcely, na které byla daná měření prováděna. Řešení je sestaveno z několika mikroslužeb, které fungují v prostředí Kubernetes. Mikroslužby využívají architektonický vzor API gateway. API gateway hraje také roli autentizační komponenty. V rámci backendového systému byly provedeny úpravy v existující komponentě Satellite a byla vytvořena Predikční komponenta. Komponenta Satellite poskytuje několik REST API endpointů pro komunikaci s mobilní aplikací. Tyto endpointy zahrnují: Vytvoření nového měření; Potvrzení odeslání vzorku; Vrácení výsledků; Získání počtu zaznamenaných měření. Predikční komponenta slouží k předzpracování dat a následné predikci na neuronové síti. Predikční komponenta disponuje jediným REST API endpointem, který slouží k vykonávání sofistikovaných predikcí na základě modelu TensorFlow. Po obdržení požadavku komponenta asynchronně stahuje soubory z AWS S3 cloudového úložiště a provádí kontrolu dat. Data jsou předzpracována pro neuronovou síť za pomoci knihoven Pandas a PIL. Výsledky jsou odeslány na komponentu Satellite pomocí HTTP. Pokud selže odeslání, jsou výsledky uloženy do fronty AWS SQS, která slouží pro ukládání zpráv.

Ekonomické parametry

Hlavní přínosy řešení jsou zvýšení konkurenceschopnosti a zisku, upevnění postavení na trhu, rozšíření produktového portfolia, rozvoj spolupráce s vědeckovýzkumnými organizacemi. K propagaci budou využity online i offline kanály. Ověřenou metodou je referenční marketing, tj. po úspěšných pilotních nasazeních budou vytvořeny propagační případové studie a reklamní sdělení s obsahem použití a uvedením pozitivních výsledků a unikátnosti. Odkazy z reklam budou směřovat ke stažení řešení v App Store a Google Play. Budou vytvořeni i tzv. mikro influenceři, kteří budou aplikaci propagovat s motivací incentivy. Příjemce cílí zejména na trhy střední, východní a jižní Evropy, Latinskou Ameriku a Afriku. Atraktivní se jeví Blízký východ a střední Asie. Hlavními uživateli budou farmáři, zemědělská družstva, agronomové. Předpokládá se zájem také ze strany laboratoří a prodejců hnojiv a osiv. V následujících 5 letech očekává příjemce nárust tržeb z desítek na nižší stovky mil. Kč.

IČO vlastníka výsledku

05215480;00216305

Název vlastníka

CleverFarm, a.s.;Vysoké učení technické v Brně