Sunday, November 3, 2002

M2M

M2M - Kommunikation
Landwirtschaft im Jahre 2030...
„Zwischengerätliche Kommunikation“

Kurzes Vorwort:
Agrarvision 2030 – ab 2005 wird Hightech (Soft-/Hardware- und Biotechnologie) ihren Siegeszug in der Landwirtschaft beginnen. Reine Ackerbaubetriebe hängen ab 2010 so stark von Hightech-Endgeräten ab, daß der weitere Entwicklungsverlauf dieser Betriebe – aufgrund der unglaublich schnellen Weiterentwicklung der Hardware - bis 2020 nur noch vermutet werden kann. Was sich bis 2020 vor allem in der Biotechnologie getan hat, gibt den Ausschlag für die weitere Entwicklungsrichtung. Man kann somit nicht einmal raten, was sich ab 2020 in der Landwirtschaft abspielt.

Bis 2020 sieht’s auf alle Fälle so aus: „Chef, das Getriebeöl hat gerade 120° Celsius überschritten! Es dürfte sich um ein Kühlproblem oder einen mechanischen Defekt handeln, da weder eine Überlastung des Getriebes, noch Ölmangel der Auslöser der Überhitzung sein kann. Soll ich den Alarm an die Service-Stelle weiterleiten oder kommst Du selber mit dem Problem klar?“. Dies war eine Meldung vom Diagnosesystems des Traktors an den Lohnunternehmer Huber, der Zuhause gerade einen Mähdrescher wartet.

„M2M (Machine to Machine)“ nennt sich diese Technologie. Die Maschinen „reden“ also miteinander (und natürlich auch mit uns Menschen). Möglich machen dies über Funk miteinander kommunizierende Sensoren, Schalter und andere Kontroll- und Steuerelemente. Der Standart dieser Funkübertragung nennt sich „Bluetooth“. Bluetooth arbeitet aber nur im Bereich von 150 Metern. Dort aber auf einer „freien“ Frequenz. Außerhalb dieses Bereiches wird mit Mobilfunk bzw. Satellitenübertragung gearbeitet. Mehr zu den technischen Spezifikationen von Bluetooth finden sie hier: Bluetooth
Huber verwendet lärmabsorbierende, sich selbst justierende „Bluetooth“- Ohrenstöpsel und ist immer auf dem laufenden. Seine Maschinen „sprechen“ ja mit ihm. Er entscheidet sich, den Alarm des Traktors direkt an die Service-Stelle weiterleiten zu lassen. Dies ist nicht ein Landmaschinenhändler sondern der Hersteller selbst. Bereits 2010 kristallisierte sich heraus, daß Landmaschinenhändler mehr und mehr zu Service-/Ersatzteillagerstätten mutieren. Mehr als 60% der Händler hatten keine Chance und mußten zwischen 2010 und 2020 ihr Geschäft schließen. Da die Maschinen aufgrund der totalen und andauernden Überwachung perfekt gewartet werden, treten praktisch keine „bösen Überraschungen“ auf. Wenn, wie in diesem Fall, dennoch ein größerer Schaden vorliegt, kann das Service-Team des Herstellers, aufgrund der relativ präzisen Diagnose der Maschine, das erforderliche Equipment für die erwartete Reparatur mitnehmen.
Zurück zum Problem des Traktors (der immer noch in Betrieb ist). Ein Serviceteam macht sich auf den Weg zum Traktor. Der Computer des Service-Teams hat (nachdem er mit dem Traktor „gesprochen“ hat) bereits eine „Grundausstattung“ für die Getriebereparatur zusammengestellt. Das Navigationssystem (welches ebenfalls – Sie wissen schon – mit dem Traktor „gespro...“ hat) führt sie direkt auf das Feld. Die Öltemperatur stieg auf 130 °. Auf dem Weg zum Feld entschied man sich - das Problem schien zu einem Risikofaktor für das gesamte Getriebe zu werden - den Traktor am Vorgewende abzustellen. Der Traktorfahrer (der sich nur um die Regelung der Arbeitsgeräte kümmert) wurde ebenfalls vom Problem unterrichtet. Man konnte mittels „Infrarotpistole“ die Wärmequelle schnell feststellen. Ein Lager im Getriebe war defekt. Der Traktor wird zur Servicestätte geschleppt. Der sofort kontaktierte Zentralcomputer der Servicestätte mußte das Lager bei der Zulieferfirma des Traktorherstellers bestellen. Da sich die Reparatur über mehrere Stunden hinzog, wurde das Lager aber rechtzeitig zum Einbau geliefert. Man kann sich kaum vorstellen, wie es ohne e- bzw. m-commerce (elektronischer- bzw. mobiler Handel) bis zum Jahre 2000 möglich war schnell, präzise und vor allem kostengünstig eine derartige Reparatur durchzuführen! Der Einsatz des Service-Teams dauerte 6 Stunden. Wäre das Problem nicht erkannt worden, wäre die Reparatur mindestens doppelt so teuer geworden! Aber es ist wie bei uns Menschen – je eher man was entdeckt, desto besser die Heilungschancen!
Huber wurde bereits beim abstellen des Traktors von der „Operation“ informiert. Sofort berät er sich mit „Hobby-Landwirt“ Dr. med. Meier, der die 500 ha neben seiner Tätigkeit als Chirurg als Ausgleich betreibt. Während er den Bauch einer Patientin nach einer Blinddarmoperation schließt, sagt er Huber, aufgrund der Wetterprognose könne man ruhig warten, bis der Traktor wieder einsatzfähig ist.
Dr. Meier stieg 2015 in die Landwirtschaft ein. Was Ihn damals so faszinierte, ist die Arbeit mit den „ASP (Application Service Provider)“ – also Firmen die, über’s Internet verfügbare, Programme anbieten. Dr. Meier besitzt keine landwirtschaftlichen Programme. Er mietet sie nur. Dadurch ist er immer auf dem neuesten Softwarestand und „Abstürze“ des Systems sind fast ausgeschlossen. Zudem hat sich dies in praktisch allen Branchen durchgesetzt. Er muß im Grunde auch nur kontrollieren – denn die Programme „füttern“ sich alleine. Von der Software, die den Ablauf aller Maßnahmen kontrolliert. Also von Programmen der Serviceanbieter (z. B.: Lohnunternehmer) und eben seiner gemieteten Software. Selbst eingeben muß er so gut wie gar nichts. Er gibt lediglich ein welches Saatgut, Dünger und Pflanzenschutzmittel er auf welchem Schlag in welcher Dosis gern benutzen möchte. Ackerschlagkarteien gibt es nicht mehr. Im Grunde muß er nicht mal wissen, was wo angebaut ist. Bei der Feldbesichtigung steht ihm ein virtueller Berater zur Seite. Dieser weiß, auf welchem Schlag sich Dr. Meier befindet. Dr. Meier hat eine in seine Brille integrierte Kamera, welche die Aufnahmen dem Berater übermittelt. Dieser ist mit allen Daten des Betriebes vertraut – der Berater ist natürlich ein Computerprogramm des ASP, welches die Bilder mit einer Datenbank vergleicht. Das Programm schaut sich also den Bestand an, erkennt Unkräuter/-gräser, Schädlingsbefall und andere von geschultem Auge erkennbaren „Probleme“ und bittet Dr. Meier im Zweifelsfall um Nahaufnahmen. Dr. Meier segnet diese ab und gibt das Okay für den Lohnunternehmer. Der Berater ermittelt mittels Wetterprognose und Befallsdruck die deadline für die Bekämpfung. Somit kann das Programm des Lohnunternehmers Dr. Meiers Auftrag optimal einplanen. Das Wetter kann seit 2020 durch Einsatz leistungsfähiger Atomprozessoren und dem seit 2018 bekannten Verlauf der Ätherwindströmung zu über 90% korrekt vorher gesagt werden.
Auf größeren Betrieben werden den Pflanzen DNA-Proben entnommen. Diese werden - ebenfalls in Echtzeit - zum ASP gesendet, wo die Daten direkt zum Biotech-Serviceprovider weitergeleitet werden. Die Digitalisierung (um sie senden zu können) der DNA-Probe erfolgt durch, von den Biotech-Serviceprovidern zur Verfügung gestellte, Geräte. Aus den DNA-Proben kann man den Gesundheitszustand der Gesamtpflanze feststellen, da sich die - 2011 entschlüsselten - „Zellerneuerungsproteine“, die das Wachstum der Pflanze steuern, verändern. Je nach Krankheit verläuft diese Veränderung anders. Da man den exakten Virus und das dafür benötigte Bekämpfungsmittel (die auch eine Veränderung des Virus unterbindet) bestimmen kann, haben sich Pharmakonzerne in Zusammenarbeit mit den Biotech-Serviceprovidern darauf spezialisiert, individuelle Pflanzenschutzmittel zu produzieren. Der Landwirt bekommt also eine nur für diesen einen Schlag abgestimmte Mischung geliefert.
2014 fanden Biotechnologieunternehmen die „Schlüssel“ zur prophylaktischen Behandlung von Kartoffeln gegen Fäulekrankheiten. Bereits ab 2018 konnte man den Wirkstoff, welcher der Pflanze „befiehlt“, nicht krank zu werden, einsetzen. Diese Maßnahme kann kurz nach dem Auflauf angewandt werden. Dabei nimmt der Fahrer der selbstfahrenden Spritze an bestimmten Stellen des Schlages die für die DNA-Analyse benötigten Blattproben. Bei der folgenden Spritzung gegen des bei der Analyse festgestellten Befalles programmiert die Software des ASP entsprechend des Befallsdruckes der einzelnen Sektionen die Dosis.
Was die Fahrer der Maschinen angeht:
Satelliten-Navigationssysteme wurden 2004 zum Standart-Wegmesssystem. Die Aufnahmeelemente der Maschinen (also das Gebiß des Maishäckslers oder das Schneidwerk des Mähdreschers) werden aber auch im Jahre 2030 von Menschenhand gesteuert/kontrolliert. Auch viele Bodenbearbeitungs-/Bestellarbeiten werden nicht vollständig Computer/Satellitengesteuert durchgeführt. M2M nimmt dem Fahrer aber jegliche organisatorische Arbeit ab. Die Computer des ASP berechnen dem Lohnunternehmer zur optimalen Einteilung der Maschinen die verbleibende Arbeitszeit auf dem aktuellen Schlag, buchen minuten- bzw. m²-genau ab und berücksichtigen dabei den entstandenen Verschleiß (ermittelt aus diversen technologischen Daten der Maschine (KW/h, Zugkraftbedarf, Durchsatzmenge, Schlupfwerte..).
Die Mähdrescher besitzen keinen Korntank. Selbstfahrende (ohne Fahrer) Zubringerfahrzeuge tragen mit Raupenfahrwerken die 35 m³-Container an den Feldrand, wo sie auf LKW’s aufgesattelt werden. Dieses Systems hat sich bei der Ernte von Zuckerrüben, Silomais, Gras, und teilweise auch bei Kartoffeln durchgesetzt. Also praktisch überall... Der Fahrer des Mähdreschers kontrolliert nur die optimale Arbeit seines Gerätes. Landwirt und Lohnunternehmer können jederzeit aktuelle Daten des Mähdreschers beim ASP abrufen. Sie können auch, falls erforderlich, Maschineneinstellungen ändern. Der Landwirt muß zur Erntezeit nicht zu Hause sein. Er kann von jedem Fleck der Erde (und sogar auf dem Mond könnte er das geschehen auf dem Hof verfolgen!) kontrollieren wie das Wetter sich verhält, wo gerade wieviel geerntet wird, welche Probleme es gerade gibt und wieviel er beim momentanen Durchschnittsertrag verdient. Er kann jederzeit „einen Blick“ zum Einsatzort werfen. Er sagt dem Fahrer nur, was er sehen möchte (das liegende Getreide, das kaputte Gerät...). Der richtet die (winzige) Kamera darauf und sendet die Aufnahme direkt an die Display-Brille oder den Bildschirm des Landwirts/Lohnunternehmers.
Neben den gewöhnlichen Betriebssystemen (Windows, Linux, Mac) hat sich der „Weach-Browser“ als „Unter-Betriebssystem“ durchgesetzt. Er wurde 2002 bereits erstmals in einen Traktor eingebaut und hat sich dann schon 2004 in jeder computergesteuerten Maschine wiedergefunden (nicht nur in landwirtschaftlichen Geräten)! Das besondere an dieser Software ist, daß sie sich ein - bis dahin von der Softwareindustrie unterschätztes Medium - zunutze macht. Das menschliche Gehirn! Denn nur wenn sich der Benutzer das Hauptmenü/Desktop bildlich in seinem Kopf vorstellen kann, arbeitet das „Unter-Betriebssystem“ perfekt! Dies mag unmöglich erscheinen – aber es ist kein Problem, da sich das individuell zusammengestellte Hauptmenü von „Weach“ nie verändert. Wie kann man sich Weach nun vorstellen?!? Nun, als erstes hat man ein ganz normales Fenster - das Hauptmenü (oder wie aus Windows bekannt: „Desktop“) auf dem Bildschirm. Später wird man dieses Fenster mehr und mehr nur noch im Kopf „sehen“. Dort hat man verschiedene Spalten. Zum Beispiel Spalte 1 für Adressen (Telefonnummern, Email-Adressen oder komplette Visitenkarten), Spalte 2 für Internet-Adressen (Links), Spalte 3 für Musik, Spalte 4 für den Traktor und so weiter. Dann legt man fest, was man genau machen möchte. Also zum Beispiel in Spalte 4 (dem Traktor) Nummer 2 ist der Hydraulikdruck, Nummer 5 ist die Durchflußmenge, Nummer 6 ist die maximale Geschwindigkeit, Nummer 1 die Drehzahl... Mit „B“ kommt man immer ins Hauptmenü zurück. Man sagt also (ach ja – das System arbeitet natürlich mit Spracherkennung): B 4 5 und regelt mit dem auf dem Joystick des Traktors befindlichen Rädchen sofort die Durchflussmenge des Steuerventils. Auf dem Display kann man natürlich auch jeden einzelnen Schritt mitverfolgen. Schneller geht’s aber, wenn man sich alles nur vorstellt. Und wie gesagt – das ist kein Problem! Denn es ist vollkommen egal auf welcher Maschine oder an welchem Gerät man gerade sitzt. Man hat immer das selbe Hauptmenü! Man kann in der Fußgängerzone per Mobiltelefon mit dem selben Befehl (z.B.: B 1 3) zu Hause anrufen wie auf dem Traktor oder irgendeinem Computer! Weach ist praktisch immer bei Dir! Man muß nur kurz die Konfigurationseinstellungen von einem Server auf das jeweilige Gerät laden – fertig! Es ist also nicht eingetreten, was viele vor Jahrzehnten befürchteten - daß die Computer uns in der Hand haben und nicht andersrum. Computer nehmen uns im Jahre 2030 zwar sehr viel Arbeit ab – unser Gehirn ist aber immer noch „Schaltzentrale“ Nummer 1 geblieben!
Technisch ist die Landwirtschaft 2030 also wie erwartet in einer anderen Dimension. Reine Ackerbaubetriebe werden nahezu komplett von der „new economy“ geführt. Es geschieht also praktisch alles automatisch über die Internet-Services der ASP’s. Die Landwirte arbeiten deshalb meist als Administratoren/Techniker bei diesen landwirtschaftlichen Service-Providern, haben ein Lohnunternehmen oder sind, wie Dr. Meier, „Hobbygroßbauern“. Man ist durch die totale Vernetzung immer und überall erreichbar und dank neuester Technologien quasi immer „vor Ort“ – wenn auch nur virtuell über Kameras...

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