vimjourСельскохозяйственные машины и технологииAgricultural Machinery and Technologies2073-7599Federal State Budgetary Scientific Institution «Federal Scientific Agroengineering Center VIM»10.22314/2073-7599-2021-15-2-61-68vimjour-429Research ArticleТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ САДОВОДСТВАMACHINERY AND TECHNOLOGIES FOR GARDENINGРазработка системы автоматизированного управления агротехнологиями в садоводствеDevelopment of an Automated Management System for Agricultural Technologies in HorticultureХортД. О.KhortD. O.

Дмитрий Олегович Хорт, кандидат сельскохозяйственных наук, ведущий научный сотрудник

Москва

Dmitriy О. Khort, Ph.D.(Agri.), senior researcher

Moscow

КутыревА. И.KutyrevA. I.

Алексей Игоревич Кутырев, кандидат технических наук, научный сотрудник

Москва

Alexey I. Kutyrev, Ph.D.(Eng.), researcher

Moscow

alexeykutyrev@gmail.comСмирновИ. Г.SmirnovI. G.

Игорь Геннадьевич Смирнов, доктор технических наук, главный научный сотрудник

Москва

Igor’ G. Smirnov, Dr.Sc.(Eng.), chief researcher

Moscow

ВоронковИ. В.VoronkovI. V.

Илья Владимирович Воронков, кандидат технических наук, младший научный сотрудник

Москва

Il’ya V. Voronkov, Ph.D.(Eng.), junior researcher

Moscow

Федеральный научный агроинженерный центр ВИМРоссияFederal Scientific Agroengineering Center VIMRussian Federation2021230620211526168Copyright © Хорт Д.О., Кутырев А.И., Смирнов И.Г., Воронков И.В., 20212021Хорт Д.О., Кутырев А.И., Смирнов И.Г., Воронков И.В.Khort D.O., Kutyrev A.I., Smirnov I.G., Voronkov I.V.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vimsmit.com/jour/article/view/429

Реализация интеллектуальных технологий в промышленном садоводстве возможна с помощью автоматизированной системы для управления продукционными процессами. (Цель исследования) Разработать и обосновать параметры системы автоматизированного управления агротехнологиями в садоводстве с возможностью проведения наземных осмотров с помощью мобильного приложения. (Материалы и методы) Для работы с базой данных использовали ADO.NET-драйвер Npqsql. В качестве Object Relational Mapping применили Dapper. В веб-приложении использовали шаблон проектирования Model View Controller, в качестве css-фреймворка – Bootstrap. Визуализацию данных из базы провели по облачной технологии, разместив сайт с помощью набора сервисов Internet Information Services. Jquery (набор функций JavaScript) служит как основной фреймворк по работе с клиентской частью программного кода. Задействовали также систему управления базами данных PostgreSql. Мобильное приложение создали в интегрированной среде Android studio. (Результаты и обсуждение) Разработали автоматизированную систему для управления агротехнологиями. Сформировали структуру программно-аппаратной базы. Реализовали возможность работы системы в режиме диалога с пользователем посредством форм, на основе алгоритма выбора оптимальных вариантов технологических процессов при производстве продукции садоводства. Для проведения наземных осмотров в цифровом виде реализовали мобильное приложение. Определили порядок проведения наземных осмотров агрономами с помощью мобильного приложения. (Выводы) Разработали систему автоматизированного формирования и управления технологиями в садоводстве, которая обеспечивает оперативную обработку информационных потоков в реальном времени, отражающих особенности роста и состояния растений в критические фазы развития. Предусмотрели работу современных регистрирующих приборов и мобильного приложения. Показали, что система автоматически оптимизирует машинные технологийи возделывания садовых культур по биологическим (реализация потенциальной биологической продуктивности культур) и экономическим (повышение эффективности использования производственных ресурсов) критериям.

The implementation of intelligent technologies in industrial horticulture is possible with the help of an automated system for managing production processes. (Research purpose) To develop and substantiate the parameters of an automated management system for agricultural technologies in horticulture with the ability to conduct land inspections using a mobile application. (Materials and methods) ADO.NET driver Npqsql was used for work with the database. Dapper was used as Object Relational Mapping. The web application used the Model View Controller design pattern, and Bootstrap as the css framework. Data visualization from the database was carried out using cloud technology, placing the site using a set of Internet Information Services. Jquery (a set of JavaScript functions) served as the main framework for working with the client-side of the program code. The authors also used the PostgreSql database management system. The mobile application was created in the Android studio integrated environment. (Results and discussion) The authors developed an automated system for managing agricultural technologies. They formed the structure of the hardware and software base. They created the system ability to operate in a dialogue mode with the user through forms, based on the algorithm for choosing the optimal options for technological processes in the horticultural products production. A mobile application was implemented to conduct digital land inspections. They determined the procedure for conducting land inspections by agronomists using a mobile application. (Conclusions) The authors developed a system for the automated technologies formation and management in horticulture, which provided operational processing of information flows in real time, reflecting the characteristics of the plants’ growth and state in critical phases of development. They provided modern recording devices and a mobile application operation. They showed that the system automatically optimized machine technologies for the cultivation of horticultural crops according to biological (realization of the potential biological productivity of crops) and economic (increasing the efficiency of using production resources) criteria.

сельскохозяйственные технологиипромышленное садоводствоавтоматизированная системадистанционный мониторингметеокомплексagricultural technologiesindustrial gardeningautomated systemremote monitoringmeteorological complexReferencesFountas S., Sorensen C.G., Tsiropoulos Z., Cavalaris C., Liakos V., Gemtos T. Farm machinery management information system. Computers and electronics in agriculture. 2015. Vol. 110. 131-138.Fountas S., Sorensen C.G., Tsiropoulos Z., Cavalaris C., Liakos V., Gemtos T. Farm machinery management information system. Computers and electronics in agriculture. 2015. Vol. 110. 131-138 (In English).Kaloxylos A., Groumas A., Sarris V., Katsikas L., Magdalinos P., Antoniou E., Politopoulou Z., Wolfert S., Brewster C., Eigenmann R., Maestre Terol C. Acloud-based farm management system: architecture and implementation. Computers and electronics in agriculture. 2014. Vol. 100. 168-179.Kaloxylos A., Groumas A., Sarris V., Katsikas L., Magdalinos P., Antoniou E., Politopoulou Z., Wolfert S., Brewster C., Eigenmann R., Maestre Terol C. Acloud-based farm management system: architecture and implementation. Computers and electronics in agriculture. 2014. Vol. 100. 168-179 (In English).Kaivosoja J., Jackenkroll M., Linkolehto R., Weis M., Gerhards R. Automaticcontrol of farming operations based on spatial web services. Computers and electronics in agriculture. 2014. Vol. 100. 110-115.Kaivosoja J., Jackenkroll M., Linkolehto R., Weis M., Gerhards R. Automaticcontrol of farming operations based on spatial web services. Computers and electronics in agriculture. 2014. Vol. 100. 110-115 (In English).Paraforos D. S., Vassiliadis V., Kortenbruck D., Stamkopoulos K., Ziogas V., Sapounas A.A., Griepentrog H.W. Multi-level automation of farm management information systems. Computers and Electronics in Agriculture. 2017. Vol. 142. 504-514.Paraforos D. S., Vassiliadis V., Kortenbruck D., Stamkopoulos K., Ziogas V., Sapounas A. A., Griepentrog H.W. Multi-level automation of farm management information systems. Computers and Electronics in Agriculture. 2017. Vol. 142. 504-514 (In English).Ampatzidis Y., Tan L., Haley R., Whiting M.D. Cloud-based harvest managementinformation system for hand-harvested specialty crops. Computers and electronics in agriculture. 2016. Vol. 122. 161-167.Ampatzidis Y., Tan L., Haley R., Whiting M.D. Cloud-based harvest managementinformation system for hand-harvested specialty crops. Computers and electronics in agriculture. 2016. Vol. 122. 161-167 (In English).Wolfert S., Ge L., Verdouw C., Bogaardt M.-J. Big data in smart farming – a review. Agricultural systems. 2017. Vol. 153. 69-80.Wolfert S., Ge L., Verdouw C., Bogaardt M.-J. Big data in smart farming – areview. Agricultural systems. 2017. Vol. 153. 69-80 (In English).Blank S., Bartolein C., Meyer A., Ostermeier R., Rostanin O. IGreen: a ubiquitous dynamic network to enable manufacturer independent data exchange in futureprecision farming. Computers and electronics in agriculture. 2013. Vol. 98. 109116.Blank S., Bartolein C., Meyer A., Ostermeier R., Rostanin O. IGreen: a ubiquitous dynamic network to enable manufacturer independent data exchange in futureprecision farming. Computers and electronics in agriculture. 2013, Vol. 98. 109116 (In English).Paraforos D.S., Vassiliadis V., Kortenbruck D., Stamkopoulos K., Ziogas V., Sapounas A.A., Griepentrog H.W. A farm management information system using future internet technologies. IFAC-PapersOnLine. 2016. Vol. 49. 324-329.Paraforos D.S., Vassiliadis V., Kortenbruck D., Stamkopoulos K., Ziogas V., Sapounas A.A., Griepentrog H.W. A farm management information system using future internet technologies. IFAC-PapersOnLine. 2016. Vol. 49. 324-329 (In English).Артюшин А., Смирнов И.Г., Хорт Д.О., Филиппов Р.А. Особенности разработки интеллектуальной системы управления в садоводстве // Вестник Мичуринского государственного аграрного университета. 2016. N2. С. 148-153.Artyushin A., Smirnov I.G., Khort D.O., Filippov R.A. Osobennosti razrabotki intellektual'noy sistemy upravleniya v sadovodstve [Features of the development of an intelligent control system in horticulture]. Vestnik Michurinskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta. 2016. N2. 148-153 (In Russian).Цымбал А.А., Хорт Д.О. Освоение принципов программирования урожая при автоматизированном проектировании агротехнологий возделывания черной смородины // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ имени В.П. Горячкина. 2013. N1(57). С. 27-29.Cymbal A.A., Khort D.O. Osvoenie printsipov programmirovaniya urozhaya pri avtomatizirovannom proektirovanii agrotehnologiy vozdelyvaniya chernoy smorodiny [Mastering the principles of programming the crop in the automated design of agricultural technologies for the cultivation of black currant]. Vestnik FGOU VPO MGAU imeni V.P. Goryachkina. 2013. N1(57). 27-29 (In Russian).Хорт Д.О., Филиппов Р.А. Особенности функционирования системы автоматизированного управления продукционными процессами (АСУПП) в садоводстве // Инновации в сельском хозяйстве. 2013. N2(4). С. 70-74.Khort D.O., Filippov R.A. Osobennosti funktsionirova­niya sistemy avtomatizirovannogo upravleniya produktsionnymi processami (ASUPP) v sadovodstve [Features of the functioning of the automated control system for production processes (ACSUP) in horticulture]. Innovatsii v sel'skom khozyaystve. 2013. N2(4). 70-74 (In Russian).Zubina V.A., Kutyrev A.I. Development of a software package for the tractor fleet formation in agricultural organizations. MATEC Web of Conferences (ICMTMTE 2019). 2019. N00102.Zubina V.A., Kutyrev A.I. Development of a software package for the tractor fleet formation in agricultural organizations. MATEC Web of Conferences (ICMTMTE 2019). 2019. N00102 (In English).Валге А.М., Папушин Э.А., Пакскина Е.Г. Использование информационных технологий при проектировании процессов производства продукции растениеводства // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2012. N3. С. 1718.Valge A.M., Papushin E.A., Pakskina E.G. Ispol'zovanie informatsionnyh tehnologiy pri proektirovanii processov proizvodstva produktsii rastenievodstva [The use of information technology in the design of crop production processes]. Mehanizatsiya i elektrifikatsiya sel'skogo khozyaystva. 2012. N3. 17-18 (In Russian).Зыков А.В., Юнин В.А., Захаров А.М. Модель оптимизации состава машинно-тракторного парка на основе применения адаптивных технологий производства сельскохозяйственной продукции в условиях северо-западного региона РФ // Международный научно-исследовательский журнал. 2018. N11. С. 47-51.Zykov A.V., Yunin V.A., Zaharov A.M. Model' optimizatsii sostava mashinno-traktornogo parka na osnove primene­niya adaptivnykh tehnologiy proizvodstva sel'skohozyaystvennoy produktsii v usloviyakh severo-zapadnogo regiona RF [A model for optimizing the composition of the machine and tractor fleet based on the use of adaptive technologies for the production of agricultural products in the northwestern region of the Russian Federation]. Internationalresearch journal. 2018. N11. 47-51 (In Russian).Личман Г.И., Смирнов И.Г., Беленков А.И. Использование мобильного телефона в системах точного земледелия // Нивы России. 2017. N2(146). С. 58-61.Lichman G.I., Smirnov I.G., Belenkov A.I. Ispol'zovanie mobil'nogo telefona v sistemakh tochnogo zemledeliya [Using a mobile phone in precision farming systems]. Nivy Rossii. 2017. N2(146). 58-61 (In Russian).Milrad M., Spikol D. Anytime, anywhere learning supported by smart phones: experiences and results from the musis project. Educational Technology and Society. 2007. Vol. 10. N4. 6270.Milrad M., Spikol D. Anytime, anywhere learning supported by smart phones: experiences and results from the musis project. Educational Technology and Society. 2007. Vol. 10. N4. 6270 (In English).Chaovalit P., Saiprasert C., Pholprasit T. A method for driving event detection using sax with resource usage exploration on smartphone platform. Eurasip Journal on Wireless Communications and Networking. 2014. Article N135.Chaovalit P., Saiprasert C., Pholprasit T. A method for driving event detection using sax with resource usage exploration on smartphone platform. Eurasip Journal on Wireless Communications and Networking. 2014. N1(135) (In English).Palanisamy S., Selvaraj R., Ramesh T., Ramesh T., Ponnusamy J., Ponnusamy J. Applications of Smartphone-Based Sensors in Agriculture: A Systematic Review of Research. Journal of Sensors. 2015. Article ID 195308.Palanisamy S., Selvaraj R., Ramesh T., Ramesh T., Ponnusamy J., Ponnusamy J. Applications of Smartphone-Based Sensors in Agriculture: A Systematic Review of Research. Journal of Sensors. 2015. Article ID 195308. 18 pages (In English).Mosa A.S.M., Yoo I., Sheets L. A systematic review of healthcare applications for smartphones. BMC Medical Informatics and Decision Making. 2012. Vol. 12. N1(67).Mosa A.S.M., Yoo I., Sheets L. A systematic review of healthcare applications for smartphones. BMC Medical Informatics and Decision Making. 2012. Vol. 12. N1(67) (In English).Habib M.A., Mohktar M.S., Kamaruzzaman S.B., Lim K.S., Pin T.M., Ibrahim F. Smartphone-based solutions for fall detection and prevention: challenges and open issues. Sensors. 2014. Vol. 14. N4. 7181-7208.Habib M.A., Mohktar M. S., Kamaruzzaman S.B., Lim K.S., Pin T.M., Ibrahim F. Smartphone-based solutions for fall detection and prevention: challenges and open issues. Sensors. 2014. Vol. 14, N4. 7181-7208 (In English).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.