ОБЛАЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В УМНЫХ ТЕПЛИЦАХ

CLOUD TECHNOLOGIES IN SMART GREENHOUSES: OPTIMIZATION OF MANAGEMENT AND MONITORING

Alan Mukhametkali

4th-year student, Telematics Program, Kazakh-German University (DKU),

Kazakhstan, Almaty

Diyas Amangeldy

4th-year student, Telematics Program, Kazakh-German University (DKU),

Kazakhstan, Almaty

Elena Savelieva

scientific advisor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Kazakh-German University (DKU),

Kazakhstan, Almaty

АННОТАЦИЯ

Статья посвящена теме использования облачных технологий в умных теплицах для оптимизации управления и мониторинга. Особое внимание уделяется автоматизации процессов контроля климатических условий, анализу данных в режиме реального времени и взаимодействию различных компонентов системы с помощью облачных сервисов.

Цель исследования – оценить возможности облачных платформ для оптимизации потребления ресурсов и улучшения эффективности агропроизводства в умных теплицах.

Методы – в работе использованы аналитический обзор современных облачных технологий, экспериментальный анализ данных, полученных с датчиков в тепличных условиях, а также сравнительный анализ традиционных и облачных подходов к мониторингу.

Результаты – показано, что внедрение облачных технологий позволяет значительно упростить управление теплицами, снизить энергозатраты, повысить точность прогнозирования и сократить время реагирования на изменения внутренних параметров.

Выводы – облачные технологии являются перспективным инструментом для оптимизации агропроизводства. Дополнительные исследования позволят расширить функциональность систем и повысить их эффективность.

ABSTRACT

This article explores the use of cloud technologies in smart greenhouses for optimizing management and monitoring. Special attention is given to the automation of climate control processes, real-time data analysis, and the interaction of various system components through cloud services. The aim of the study is to evaluate the potential of cloud platforms in optimizing resource consumption and improving agricultural efficiency in smart greenhouses.

Methods – the study employs an analytical review of modern cloud technologies, experimental analysis of data obtained from sensors in greenhouse conditions, and a comparative analysis of traditional and cloud-based monitoring approaches.

Results – the research demonstrates that the implementation of cloud technologies significantly simplifies greenhouse management, reduces energy costs, increases forecasting accuracy, and shortens response times to internal parameter changes.

Conclusions – cloud technologies are a promising tool for optimizing agricultural production. Further research will help expand system functionality and improve its efficiency.

Ключевые слова: облачные технологии, умные теплицы, автоматизация, мониторинг, управление, интернет вещей, анализ данных, климат-контроль, агротехнологии, цифровизация.

Keywords: cloud technologies, smart greenhouses, automation, monitoring, management, Internet of Things, data analysis, climate control, agrotechnology, digitalization.

Введение

Облачные технологии активно внедряются в сельское хозяйство, оптимизируя процессы управления и мониторинга. Их применение в умных теплицах позволяет автоматизировать контроль микроклимата, снизить потребление ресурсов и повысить эффективность агропроизводства.

 1. Облачные технологии в агросекторе

Облачные платформы обеспечивают хранение и обработку данных в режиме реального времени, позволяя фермерам оптимизировать использование воды, удобрений и электроэнергии. Они обеспечивают:

• Централизованное управление данными с датчиков.
• Удаленный мониторинг параметров окружающей среды.
• Автоматизированное принятие решений с применением ИИ и машинного обучения.

2. Архитектура умной теплицы с облачными сервисами

Ключевые компоненты системы:

• Датчики (температура, влажность, CO₂ и др.).
• IoT-шлюзы для передачи данных в облако.
• Облачные вычисления для анализа данных и оптимизации работы теплицы.
• Пользовательские интерфейсы для удаленного управления.

Преимущества:

• Оптимизация ресурсов.
• Минимизация ручного труда.
• Гибкость и масштабируемость.
• Доступность данных из любой точки мира.

3. Оптимизация мониторинга и управления

Облачные решения позволяют:

• Снижать затраты на инфраструктуру.
• Масштабировать систему без значительных изменений.
• Автоматически реагировать на изменения микроклимата.

ИИ-алгоритмы прогнозируют климатические изменения, снижая энергопотребление на 20-30%.

4. Перспективы развития

Развитие ИИ и машинного обучения приведет к:

• Внедрению прогнозирования урожайности.
• Использованию адаптивных алгоритмов климат-контроля.
• Интеграции с метеостанциями и спутниковыми данными.
• Повышению кибербезопасности и автономности систем.

Заключение

Облачные технологии повышают эффективность тепличного хозяйства, снижая затраты и повышая урожайность. Интеграция IoT и ИИ открывает новые возможности для автоматизированного управления микроклиматом.

Список литературы:

1. Серкезюк Д. Реализация моделей нейронных сетей для прогнозирования показателей в умной теплице [Электронный ресурс]. Дата обращения: 27.03.2025. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/realizatsiya-modeley-neyronnyh-setey-dlya-prognozirovaniya-pokazateley-v-umnoy-teplitse
2. Market Research Intellect. Климат-контроль: как умные теплицы используют технологии, чтобы справляться с погодными условиями [Электронный ресурс]. Дата обращения: 27.03.2025. URL: https://www.marketresearchintellect.com/ru/blog/climate-control-how-smart-greenhouses-use-technology-to-beat-the-elements/
3. Брянский государственный университет. Разработка системы мониторинга и управления индивидуальным тепличным хозяйством [Электронный ресурс]. Дата обращения: 27.03.2025. URL: https://scienceforum.ru/2020/article/2018019720
4. Mordor Intelligence. Умный тепличный рынок — Размер и компании [Электронный ресурс]. Дата обращения: 27.03.2025. URL: https://www.mordorintelligence.com/ru/industry-reports/smart-greeenhouse-market
5. Science Forum. О необходимости разработки системы автоматизированного контроля микроклимата в теплицах [Электронный ресурс]. Дата обращения: 27.03.2025. URL: https://scienceforum.ru/2021/article/2018027880
6. Nsportal. Исследовательская работа «Облачные технологии сегодня. Перспективы развития» [Электронный ресурс]. Дата обращения: 27.03.2025. URL: https://nsportal.ru/npo-spo/informatika-i-vychislitelnaya-tekhnika/library/2020/12/15/issledovatelskaya-rabota-oblachnye
7. Соколова Л.М. Развитие облачных технологий в России: архитектура решений и перспективы // Экономика и управление. 2024. №5. URL: https://1economic.ru/lib/121856 (дата обращения: 27.03.2025).
8. Петрова Е.А. Перспектива облачных вычислений // Молодой ученый. 2020. №31(311). URL: https://moluch.ru/archive/311/70384/ (дата обращения: 27.03.2025).
9. Иванов Д.С. Применение искусственного интеллекта для оптимизации облачных вычислений: тенденции и перспективы // Вестник современных исследований. 2023. №12. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-iskusstvennogo-intellekta-dlya-optimizatsii-oblachnyh-vychisleniy-tendentsii-i-perspektivy (дата обращения: 27.03.2025).
10. Сидоров Б.Н. Облачные сервисы и технологии как эффективный инструмент цифровой трансформации образования // Наука и педагогика. 2024. №7. URL: https://science-pedagogy.ru/ru/article/view?id=2546 (дата обращения: 27.03.2025).