Daniel Eberz-Eder, Franz Kuntke, Christian Reuter, Ansgar Bernardi, Ahmad Kadi, Gerwin Brill, Daniel Martini und Benno Kleinhenz (2024): Hybrid-Cloud-Infrastrukturen – Edge Computing und KIbasierte Anwendungen in der Landwirtschaft für resiliente und effektive Produktions- und Biodiversitätsmaßnahmen, Gesellschaft für Informatik in der Landwirtschaft, Jahrestagung Stuttgart-Hohenheim, Lecture Notes in Informatics (LNI) - Proceedings Series of the Gesellschaft für Informatik (GI) Volume P-344. ISBN 978-3-88579-738-8 ISSN 1617-5468.

[Abstract]
[Abstract]



Mobile Erhebung semantisch modellierter Daten und deren Auswertung im Feld durch Hybrid Cloud Computing sind Grundlage des Resilienten Smart Farmings im Projekt GeoBox. Eine skalierbare Architektur und semantische Datenmodellierung ermglichen das Management betrieblicher Software-Container, die flexible Anpassung an neue Aufgaben und die Realisierung einfach nutzbarer externer Services, vorgestellt am Beispiel eines Resistenz-Beratungs-Chatbots und von Blhstreifen als Biodiversittsmanahme.

Ahamad Kadi, Ansgar Bernardi, Daniel Martini. Daniel Eberz-Eder: Mobile semantische Dokumentation als Basis fr KI-gesttzte Beratungsdienste: Das GeoBox Buchungsjournal In (INFORMATIK 2023): Designing Futures: Zukünfte gestalten. Kllen, Berlin, S. 1639-1644, 2023 [Download-PDF]
[Abstract]
[Abstract]



KI-Systeme zur landwirtschaftlichen Beratung benötigen maschinenlesbare betriebsspezifische Informationen. Das GeoBox Buchungsjournal dokumentiert landwirtschaftliche Beobachtungen und Maßnahmen als formale Instanzen einer Aktivitäts-Ontologie mit Bezug zu etablierten Vokabularien wie AGROVOC. Die Modellierungsprinzipien sichern maximale Flexibilität, Erweiterbarkeit, Austausch und maschinelle Verwertbarkeit der Daten. Der entstehende Wissensgraph wird exemplarisch im Chatbot für die Beratung zum Resistenzmanagement im Pflanzenschutz genutzt


Workshop auf der INFORMATIK 2023 der Gesellschaft für Informatik (GI) zu Resilient Smart Farming Lab (RSFLab) 2.0 - Edge Computing mit der HofBox erleben.
Workshopchair: Daniel Eberz-Eder, siehe auch:

Franz Kuntke Daniel Eberz-Eder, Matthias Trapp, Christian Reuter (2023). Resilient Smart Farming Lab (RSFLab) 2.0 - Edge Computing mit der HofBox erleben. Eigener Workshop Resilient Smart Farming Lab 2.0 zu: Designing Futures: Zukünfte gestalten 26. – 29. September 2023 Berlin Gesellschaft für Informatik e.V. (GI). M. Klein, D. Krupka, C. Winter., V. Wohlgemuth (Hrsg.): INFORMATIK 2023, Lecture Notes in Informatics (LNI), Gesellschaft für Informatik, Bonn 2023 [Download-PDF]
[Abstract]
[Abstract]



Neben positiven Aspekten wie der Produktivitätssteigerung bringt die Digitalisierung auch neue Gefahren mit sich. Entsprechend muss der Prozess gerade in Bereichen von gesellschaftlich enormer Bedeutung kritisch begleitet werden, um eine fundierte Entscheidung bei Auswahl und Entwicklung neuer Technologien zu treffen. Die Vision ist hierbei ein resilientes Smart Farming (RSF), bei dem die Fortschritte der Digitalisierung in der Landwirtschaft genutzt werden, ohne dabei die Ausfallsicherheit der landwirtschaftlichen Primärproduktion und somit die Lebensmittelversorgung der Verbraucher zu gefährden. Dieser Workshop konzentriert sich auf die Bewältigung dieser Forschungsherausforderungen und liefert Beiträge zu verschiedenen Themenbereichen. Dazu gehören (1) ein Hofbox-Ansatz basierend auf etablierten Open-Source Werkzeugen, (2) ein mobiles Assistenzsystem für den Transport von künstlichen Besamungsportionen, (3) die historische Perspektive auf kritische Infrastrukturen in der Region Rhein/Main, und (4) eine Messenger-Applikation zur Notfallkommunikation mittels LoRaWANbasierten IoT-Setups.


Daniel Eberz-Eder, Franz Kuntke, Gerwin Brill, Christian Reuter (2023). Resilient Smart Farming a conceptual and technological opportunity to strengthen resilience, Book of Abstracts Conference on Precision Agriculture (ECPA) 2023 in Bologna (Italy). Edited by Maurizio Canavari Giuliano Vitali Michele Mattetti.
[Abstract]
[Abstract]

The process of agricultural production is undergoing progressive digitalization worldwide, which is referred to as digital farming or smart farming [1,2], i.e., the share of software-based tools and purely software-based processes such as planning tasks is demonstrably increasing steadily [1,2]. Agriculture is an essential part of Critical Infrastructure as it is essential for global food production. This becomes especially important in times of diverse crisis events such as: War, Pandemics and Climate Change. Centralized and internet-dependent software-based infrastructures and applications are then particularly vulnerable. The concept and technological possibilities as well as the current developments of Resilient Smart Farming (RSF) show how data management can be designed according to the offline-first principle. A central building block here is Resilient Edge Computing (REC) and the developed HofBox: a mini-server that takes over data management on the farm and implements it with innovative, open source-based container technology Open Horizon

Daniel Eberz-Eder, Elisa Wölbert, Jona Hinze, Svea Schaffner, Jan-Henrik Ferdinand, Lukas Wald (2023). Farmwissen an innovative concept and platform for competence enhancement in Smart Farming, Book of Abstracts Conference on Precision Agriculture (ECPA) 2023 in Bologna (Italy). Edited by Maurizio Canavari Giuliano Vitali Michele Mattetti.
[Abstract]
[Abstract]

The basic idea of FarmWissen is to bundle knowledge about established and future-oriented digital applications and technologies and to present them in a way that is easy to understand. The benefit of such a knowledge transfer strategy lies in the possibility of individual farm-specific knowledge transfer, independent of time and place. The content on digitalisation in the agricultural sector should also play a decisive role in vocational, technical and higher education as well as in training and further education. The components of FarmWissen consist of practical examples, which include detailed step-bystep instructions with a detailed list of ingredients, similar to a recipe for cooking, a FarmWiki, in which a detailed explanation of the individual ingredients of the practical examples or recipes takes place, and complicated preparatory work for individual examples is explained with images and video material in detailed tutorials.

Daniel Eberz-Eder, Franz Kuntke, Gerwin Brill, Ansgar Bernardi, Christian Wied, Philippe Nuderscher (2023). Prototypische Entwicklungen zur Umsetzung des Resilient Smart Farming (RSF) mittels Edge Computing. In: C. Hoffmann, A. Stein, A. Ruckelshausen, H. Müller, T. Steckel, H. Floto (Hrsg.), Lecture Notes in Informatics (LNI) - Proceedings Series of the Gesellschaft für Informatik (GI) Volume P-330, ISBN 978-3-88579-724-1 ISSN 1617-546
[Abstract]
[Abstract]

Landwirtschaft als essenzieller Teil der Nahrungsmittelproduktion gehört zu den kritischen Infrastrukturen (KRITIS). Dementsprechend müssen die eingesetzten Systeme für einen widerstandsfähigen Betrieb ausgelegt sein. Dies gilt auch für die auf landwirtschaftlichen Betrieben eingesetzte Software, die Sicherheits- und Resilienzkriterien genügen muss. Jedoch ist die Zunahme an Software zu beobachten, welche eine permanente Internetkonnektivität erfordert, d. h. eine stabile Verbindung zu Servern oder Cloud-Applikationen ist für deren Funktionsweise erforderlich. Dies stellt eine erhebliche Schwachstelle hinsichtlich der Resilienz dar und kann bei Ausfällen der Telekommunikationsinfrastruktur zu großen Problemen führen. Mit Entwicklungen aus dem Bereich Resilient Smart Farming (RSF) zeigen wir, wie Datenhaltung nach dem Offline-FirstPrinzip gestaltet werden kann. Ein zentraler Bestandteil hierbei ist das Resilient Edge Computing (REC) und die entwickelte HofBox: ein Mini-Server, der das Datenmanagement im Betrieb übernimmt und mittels innovativer Open-Source basierender Container-Technologie (Open Horizon) umsetzt. Dadurch werden in Zukunft weitere Anwendungsfälle innerhalb der landwirtschaftlichen Produktions- und Wertschöpfungskette durch Public-Private-PartnershipModelle realistisch und realisierbar.

Daniel Eberz-Eder, Maren Kraus, Elisa Wölbert, Jannis Menne, Jona Hinze, Lukas Wald (2023). Konzept eines didaktisierten und handlungsorientierten Wissenstransfers zur Stärkung der Kompetenzen von Fachschülern im Bereich Digitalisierung in der Landwirtschaft, Vortrag im Rahmen der Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik in der Landwirtschaft 2023 in Osnabrück.
[Abstract]
[Abstract]


Um die komplexen und vielfältigen digitalen Anwendungen im Bereich der Digitalisierung in der Landwirtschaft verständlich zu vermitteln und ein Grundverständnis digitaler Prozesse und Konzepte zu schaffen, ist aus unserer Sicht ein strukturierter, didaktisierter und handlungsorientierter Wissenstransfer notwendig. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, haben wir im Rahmen der Erweiterung der Wissenstransferplattform FarmWissen diesbezüglich ein erstes Konzept entwickelt. Farmwissen bündelt Erkenntnisse über digitale Technologien und stellt diese in unterschiedlichen Weisen verständlich dar. Durch das Hinzuziehen und die Zusammenarbeiten mit Experimentierfeldern im Bereich Digitalisierung in der Landwirtschaft, Institutionen aus Forschung, Beratung und Praxis wird die Plattform stets erweitert und das Wissen praxisnah und zentral gebündelt. Nach diesem Konzept sollten die Lerninhalte mit der Wissenstransfer-Plattform FarmWissen vernetzt sein, sodass Lernende die Möglichkeit erhalten didaktisch aufbereitete Inhalte aus der OpenDataFarm, dem Glossar oder den Praxisbeispielen zu nutzen und ihre Kompetenz im Bereich der Digitalisierung von Grund auf zu schulen. Damit erhält beispielsweise ein virtueller Rundgang des Versuchsbetriebes der Lehr- und Versuchsanstalt für Viehhaltung (LVAV) Hofgut Neumühle, zur Veranschaulichung von Möglichkeiten zur Digitalisierung, Einzug in das digitale Klassenzimmer und ermöglicht damit eine direkte Demonstration und Erklärung digitaler Anwendungen in unterschiedlichen Produktionsbereichen wie z.B. der Milchviehhaltung oder dem Ackerbau. Dabei wird durch das sogenannte Konzept edu@FarmWissen versucht, die heute verfügbaren Möglichkeiten des digitalen Unterrichts mit klassischen Lernmethoden in sinnvollen Lernarrangements optimal zu verknüpfen. Zur Umsetzung und Zielerreichung dienen dabei intendierte Lern-Lehrarrangements (Wolf 2011). Dabei wird der klassische Frontalunterricht durch das sogenannte Blended Learning ersetzt. Hierbei wird versucht die im Rahmen der Ausbildung zur Verfügung stehenden Unterrichtsstunden und Kapazitäten so effizient wie möglich zu nutzen, indem der klassische Präsenzunterricht um Veranstaltungen im virtuellen Raum ergänzt wird. In der föderalen und nationalen Bildungspolitik (KMK 2016, KMK 2021) spielen digitale Unterrichtskonzepte bereits seit einigen Jahren eine wichtige Rolle, so haben die Konzepte in fast allen Fächern in der curricularen Struktur eine Rolle gefunden. Daher wollen wir für den komplexen Bereich der Digitalisierung in der Landwirtschaft im Fachschulunterricht ein eigenes Curriculum entwickeln, welches wesentlicher Bestandteil des Konzepts von edu@FarmWissen sein wird. Der hiesige Anwendungsfall des neu entwickelten Curriculums orientiert sich an dem derzeit gültigen Lehrplan für Fachschulen in Rheinland-Pfalz. Dabei wird versucht, das beim e-Learning wichtige Individuelle Lernen, welches besonders bei heterogenen Lerngruppen von entscheidender Bedeutung ist, mit der Hilfe von computergestützten Lernprogrammen (Eder 2016) in edu@FarmWissen umzusetzen. Ein weiterer nicht unerheblicher Vorteil ist das zeit- und ortsunabhängige Lernen. Bei Lernenden der Fachschule ist davon auszugehen, dass die für das e-Learning notwendigen Kompetenzen wie Selbstkompetenz und Methodenkompetenz vorhanden sind. Durch diese hybride und vernetzte Form des Wissenstransfers werden eine erhöhte Lernmotivation sowie eine Erweiterung diverser Kompetenzen erwartet.

Farmwissen - Wissenstransferplattform zur Digitalisierung in der Landwirtschaft


2022




Christian Reuter, Franz Kuntke, Matthias Trapp, Christian Wied, Gerwin Brill, Georg Müller, Enno Steinbrink, Jonas Franken, Daniel Eberz-Eder, Wolfgang Schneider (2022). AgriRegio: Infrastruktur zur Förderung von digitaler Resilienz und Klimaresilienz im ländlichen Raum am Beispiel der Pilotregion Nahe-Donnersberg. In: Demmler, D., Krupka, D. & Federrath, H. (Hrsg.), INFORMATIK 2022. Gesellschaft für Informatik, Bonn. (S. 961-972). DOI: 10.18420/inf2022_81
[Abstract]
[Abstract]


Die Digitalisierung schreitet auch in der Landwirtschaft immer weiter voran. Vermehrt werden in landwirtschaftlichen Betrieben sogenannte Smart Farming-Technologien eingesetzt, mit deren Hilfe verschiedenste Arbeitsabläufe automatisiert ablaufen, kontrolliert werden und mit anderen Betrieben ausgetauscht werden können. Durch die verfügbaren Daten und die Vernetzung mit anderen Betrieben, ergeben sich vielfältige neue Möglichkeiten in Bezug auf ressourcenschonendes, wirtschaftlicheres und kollaboratives Arbeiten. Problematiken ergeben sich mit Blick auf die Speicherung dieser sensiblen Betriebsdaten, vor allem, wenn hierfür nur einige wenige Anbieter zur Verfügung stehen. Das Forschungsprojekt „AgriRegio“ soll die digitalisierte Datenerfassung und -nutzung in landwirtschaftlichen Betrieben widerstandsfähiger machen und die sicherheitskritische Infrastruktur schützen. Sieben Projektpartner erproben dazu smarte Sensoren auf Basis standardisierter Open-Source-Technologien in der Landwirtschaft, bei denen die Betriebsdaten dezentral auf lokalen Servern gespeichert werden.

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Christian Reuter, Daniel Eberz-Eder, Franz Kuntke, Matthias Trapp (2022)
RSF-Lab’22: Resilient Smart Farming Laboratory: Für eine widerstandsfähige und intelligente Landwirtschaft. 
In: Demmler, D., Krupka, D. & Federrath, H. (Hrsg.), INFORMATIK 2022. Gesellschaft für Informatik, Bonn. (S. 931-934). DOI: 10.18420/inf2022_78
[Abstract]
[Abstract]



Die zunehmende Vernetzung und Digitalisierung bringen große Veränderungen aber auch Vulnerabilitäten auf allen Ebenen mit sich. Um eine Infrastruktur für ein resilientes Smart Farming (RSF) zu erstellen, welche die Fortschritte der Digitalisierung in der Landwirtschaft nutzt, ohne die Ausfallsicherheit der landwirtschaftlichen Primärproduktion und damit die Lebensmittelversorgung der Verbraucher zu gefährden, bedarf speziell der Sicherheitsaspekt einer kritischen Auseinandersetzung. Der Workshop adressiert diese Forschungsherausforderungen durch Beiträge zu einem umfassenden Monitoring für den Transport von künstlichen Besamungsdosen, zu modularer, sicherer und robuster Steuerungsarchitektur für autonomes Bewirtschaften von Weinbergen, zur Resilienz im ländlichen Raum, zum Aufbau eines informellen Netzwerkes zur Förderung der Digitalisierung in der Landwirtschaft und zu Effizienz und Nachhaltigkeit durch Green-IT.


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BMEL, 2022: Dr. Ansgar Bernardi, Dr. Fabian Billenkamp, Dr.-Ing. Hermann Buitkamp, Prof. Dr. Jörg Dörr, Daniel Eberz-Eder, Dr. Antje Fiebig, Prof. Dr. Hans W. Griepentrog, Anton Huber, Dr. Hartwig Kübler, Dr. Martin Kunisch, Daniel Martini, Kirstin Ohlendorf, Bernd Rauch, Prof. Dr. Yves Reckleben, Nikolaus Staemmler
Position Paper Data management in agriculture (english version)
[Abstract]
[Abstract]



Agricultural work and business processes are increasingly influenced by digital technologies. The status of digitalisation in the agricultural sector is heterogeneous, some farms already have a very high level of digitisation, others are just starting to consider introducing digital technologies [SG18]. The basic gains from digitisation are expected to come from efficiency improvement, quality management, meeting regulation requirements, but also convenience and worker satisfaction. In some cases, the benefits of digital technologies for farms are not directly visible, in particular when weighing up necessary upfront investment and running costs. Often, the benefits depend on the farm size. In principle, different digital solutions offer potential benefits for holdings of every type and size.

[Link zur BLE]



BMEL, 2022: Dr. Ansgar Bernardi, Dr. Fabian Billenkamp, Dr.-Ing. Hermann Buitkamp, Prof. Dr. Jörg Dörr, Daniel Eberz-Eder, Dr. Antje Fiebig, Prof. Dr. Hans W. Griepentrog, Anton Huber, Dr. Hartwig Kübler, Dr. Martin Kunisch, Daniel Martini, Kirstin Ohlendorf, Bernd Rauch, Prof. Dr. Yves Reckleben, Nikolaus Staemmler
Positionspapier Datenmanagement in der Landwirtschaft (deutsche Version)

[Abstract]
[Abstract]



Die landwirtschaftlichen Arbeits- und Geschäftsprozesse werden zunehmend durch Digitalisierung geprägt. Der Stand der Digitalisierung in der Landwirtschaft ist heterogen, in manchen Betrieben wird bereits stark digitalisiert, in anderen ist diese angedacht [SG18]. Der prinzipielle Nutzen der Digitalisierung wird gesehen in Effizienzsteigerung, Qualitätsmanagement, Erfüllung von Auflagen, aber auch Komfort und Mitarbeitendenzufriedenheit. Teilweise ist der Nutzen der Digitalisierung fü r Betriebe nicht direkt ersichtlich, insbesondere in der Abwägung zu notwendigen Anfangsinvestitionen bzw. zu den laufenden Kosten. Der Nutzen ist häufig abhängig von der Betriebsgröße. Grundsätzlich bieten die unterschiedlichen Digitalisierungslösungen jedoch ein Nutzenpotential fü r Betriebe jeder Art und Größe.

[Link zur BLE]

Daniel Eberz-Eder, Franz Kuntke, Christian Reuter (2022)
Sensibilität für Resilient Smart Farming (RSF) und seine Bedeutung in Krisenzeiten RSF für eine nachhaltige, umweltgerechte und resiliente digitale Landwirtschaft,
42.GIL-Jahrestagung: Informatik in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft, S. 79-84, Gesellschaft für Informatik e.V.
[Abstract]
[Abstract]



Mit der globalen COVID-19-Pandemie und dem Hochwasser in West- und Mitteleuropa im Sommer 2021 hat unter anderem Deutschland in jüngster Vergangenheit zwei schwerwiegende Krisenszenarien erlebt. Die Auswirkungen auf die Gesellschaft und Wirtschaft sind verheerend. Parallel lassen sich Krisenereignisse im digitalen Raum, wie die Zunahme an Cyberkriminalität, beobachten. Es wird zunehmend deutlich, dass die Resilienz analoger sowie digitaler Prozesse wichtiger für die vollständige Betriebsfähigkeit wird. Die vorliegende Arbeit setzt sich mit der Bedeutung des Resilient Smart Farming (RSF) in Krisenzeiten als Möglichkeit für eine nachhaltige, umweltgerechte und resiliente digitale Landwirtschaft auseinander. Dazu wurden u. a. lokale Schadensmeldungen gruppiert und mögliche RSF-Gegenmaßnahmen aufgezeigt. Im Ergebnis zeigt sich eine Bewertung von Konzepten des RSF hinsichtlich der Krisenprävention und -bewältigung anhand aktueller realer Beispiele. Aufgrund zunehmender Bedrohungen durch Naturkatastrophen und Cyberkriminalität gehen wir davon aus, dass die Aufmerksamkeit von Gesellschaft und Politik für die Resilienz der Primärproduktion weiter steigen wird.


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Maren Kraus, Jannis Menne, Daniel Eberz-Eder, Svea L. Schaffner, Jan-Henrik Ferdinand, Yves Reckleben,
FarmWissen - Die Wissenstransferplattform zur Digitalisierung in der Landwirtschaft,
42.GIL-Jahrestagung: Informatik in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft, S. 335 – 338, Gesellschaft für Informatik
[Abstract]
[Abstract]



Die Digitalisierung von landwirtschaftlichen Betrieben wird von vielen Einflussfaktoren beeinträchtigt – dies reicht von ungenauen Anforderungen an Daten und Schnittstellen komplexer, digitaler Technologien bis hin zur exakten Einschätzung des Investitionsvolumens neuer Technik. Um den von Betrieb zu Betrieb sehr individuellen Hürden der Digitalisierung zu begegnen, haben sich die Experimentierfelder BeSt-SH und Südwest zusammengeschlossen und die gemeinsame Wissenstransfer-Strategie „FarmWissen“ (www.farmwissen.de) entwickelt. Diese zeichnet sich durch Zusammenarbeit mit weiteren Experimentierfeldern, Forschung, Beratung und Praxis, unter anderem im Rahmen von regelmäßigen Expertenkreisen, aus. Ziel ist es, das Wissen über die Digitalisierung auf einer zentralen Plattform bundesweit zu bündeln und zugleich attraktiver und praxisnaher darzustellen. Informieren, Demonstrieren und Qualifizieren stehen dabei im Fokus des Wissenstransfers, welcher sich aus mehreren sich ergänzenden Komponenten, wie den Praxisbeispielen, dem FarmWiki und der OpenDataFarm zusammensetzt. Sämtliche Inhalte der FarmWissen-Strategie sind frei zugänglich und somit nicht nur von den einzelnen landwirtschaftlichen Betrieben nutzbar, auch die Aus-, Weiter und Fortbildung profitiert davon.


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Matthias Trapp, Roland Kubiak, Djamal Guerniche, Daniel Eberz-Eder and Julius Weimper (2022)
The Role of Geo-Based Data and Farm-Specific Integration: Usage of a Resilient Infrastructure in RhinelandPalatinate, Germany,
Handbook Digital Farming, S. 162-170, Springer.

[Abstract]
[Abstract]



Historically, authorities collected multiple agricultural data types, e.g., protection zones, field boundaries. This can be relevant for a more farm and field-specific application of digital farming measures. This section describes an example how farmers can access this data, developed by the public agricultural advisory service in Rhineland-Palatinate. Specific use cases are outlined and discussed in this section..


Lukas Wald, Daniel Eberz-Eder, Matthias Trapp, Julius Weimper und Matthias Kuhl (2022)
Smart Soil Information for Farmers (SoFI) - Öffentliche Bereitstellung von Mess- und Simulationsdaten der Bodenfeuchte in der
GeoBox-Infrastruktur
42.GIL-Jahrestagung: Informatik in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft, S. 79-84, Gesellschaft für Informatik e.V.
[Abstract]
[Abstract]



Der vorliegende Beitrag soll aufzeigen, wie digitale Entscheidungshilfen in der Landwirtschaft helfen können, eine umweltschonende Bodenbearbeitung und Düngung im Hinblick auf die Vermeidung von Bodenverdichtung und die Reduzierung klimaschädlicher Emissionen umzusetzen. In diesem Kontext wurden automatisiert ausführbare Entscheidungshilfen entwickelt, deren Ergebnisse und Aussagen aus der Vernetzung und Kombination öffentlich vorgehaltener sowie detaillierter standortspezifischer Daten resultieren. Diese werden Landwirte/-innen sowie überbetrieblichen Organisationen wie Maschinenringen und Lohnunternehmern über die digitale Infrastruktur des Landes Rheinland-Pfalz zur Verfügung gestellt.

Daniel Eberz-Eder, Franz Kuntke, Wolfgang Schneider, Christian Reuter (2021)
Technologische Umsetzung des Resilient Smart Farming (RSF) durch den Einsatz von Edge-Computing,
41.GIL-Jahrestagung: Informatik in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft, S. 79-84, Gesellschaft für Informatik e.V.
[Abstract]
[Abstract]

Edge Computing bietet die Möglichkeit zur Realisierung von Resilient Smart Farming (RSF). Die vorliegende Arbeit setzt sich mit Möglichkeiten der möglichst ausfallsicheren Digitalisierung der Landwirtschaft als kritischer Infrastruktur auseinander und zeigt auf, dass dezentrale Lösungen des Edge Computing inzwischen innovative technologische Möglichkeiten zur Realisierung von RSF bieten. Die Vorteile der lokalen Datenverarbeitung am Entstehungsort in Kombination mit einer regionalen Vernetzung bieten neue Möglichkeiten im Zeitalter von 5G-Infrastrukturen und dem Einsatz von IoT-Sensornetzwerken. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf Edge Computing als Technologie zur Umsetzung eines resilienten Smart Farming.


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Daniel Eberz-Eder, Maren Kraus, Jannis Menne, Lea Wintz (2021)
Experimentierfeld Südwest - Förderung des branchenübergreifenden und überbetrieblichen Daten-managements zur Unterstützung landwirtschaftlicher Wertschöpfungssysteme,
41.GIL-Jahrestagung: Inforomatik in der Land-, Forst-, und Ernährungswirtschaft, S. 15 – 20, Gesellschaft für Informatik e.V.
[Abstract]
[Abstract]

Ein wesentliches Ziel des Experimentierfeldes Südwest besteht in der Förderung eines branchenübergreifenden Datenmanagements. Die dafür vorgesehene digitale Infrastruktur wird durch die GeoBox-Infrastruktur entwickelt und ermöglicht die Bereitstellung, den Austausch und die Nutzung betriebsrelevanter Daten (Geobasis-, Fach- und Wetterdaten). Gerade in RheinlandPfalz ist eine einheitliche digitale Infrastruktur aufgrund eines breiten Spektrums verschiedener Produktionsbereiche wichtig. Innerhalb des Living Labs des Experimentierfeldes Südwest soll der landwirtschaftlichen Praxis demonstriert werden, wie vorhandene Daten in Zusammenspiel mit vorhandener Technik über alle Stufen landwirtschaftlicher Wertschöpfungssysteme hinweg flexibel genutzt werden können. Dabei spielt die Kommunikationsinfrastruktur eine wichtige Rolle (5G – 0G). Im Rahmen des Projektes wird das Konzept einer Kommunikations- und Kontextmanagementplattform (Landscape Dataspace) für die Landwirtschaft entwickelt und experimentell erprobt. Die Datenhoheit liegt dabei in den landwirtschaftlichen Betrieben, sodass auch Lösungsansätze zur Steigerung der Datensicherheit und der Resilienz entwickelt werden. Darüber hinaus steht der Wissenstransfer zwischen den Akteuren im Mittelpunkt des Projektes, welcher auch über die Projektdauer hinaus durch die Strukturen der Agrarverwaltung und Hochschulen sichergestellt ist.


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Jan-Henrik Ferdinand, Jannis Menne,
Wie Technik bei der Düngung helfen kann,
Bauernblatt Schleswig-Holstein, Ausgabe 06.03.2021, Seite 35 – 38



Maren Kraus, Lea Wintz,
Digitalisierung in der Landwirtschaft,
Rheinische Bauernzeitung, Ausgabe 10, 13.03.2021, Seite 19 – 21



Jan-Henrik Ferdinand, Jannis Menne,

Bedarfsgerechter düngen,

Rheinische Bauernzeitung, Ausgabe 15, 17.04.2021, Seite 14 – 15






Jan-Henrik Ferdinand, Jannis Menne,

Den Pflanzenschutz digital optimieren,

Bauernblatt Schleswig-Holstein, Ausgabe 15.05.2021, Seite 41 – 42




Jan-Henrik Ferdinand, Jannis Menne,

Aussaat digital, aber mit Köpfchen,

Bauernblatt Schleswig-Holstein, Ausgabe 10.07.2021, Seite 2 – 4




Bastian Brandenburg, Jannis Menne,

Bodenbearbeitung effizient gestalten

Bauernblatt Schleswig-Holstein, Ausgabe 07.08.2021, Seite 35 – 36




Paul Strerath, Lea Wintz,

Digitalisierung - Datenschutz, Datensicherheit und Datenhoheit - Was muss der Landwirt wissen?,

Rheinische Bauernzeitung, Ausgabe 34, 28.08.2021, Seite 17 – 19




Jan-Henrik Ferdinand, Jannis Menne,

Wissenstransferstrategie für die Umsetzung auf den Betrieben,

Bauernblatt Schleswig-Holstein, Ausgabe 18.09.2021, Seite 13




Peter Klesius, Paul Strerath, Matthias Trapp, Lukas Wald, Lea Wintz,

Wie werden Wetterdaten erfasst und was bringt es der Landwirtschaft?,

Rheinische Bauernzeitung, Ausgabe 42, 23.10.2021, Seite 12 – 13




Jan-Henrik Ferdinand, Jannis Menne,

Digitale Unterstützer in der Ernte,

Bauernblatt Schleswig-Holstein, Ausgabe 13.11.2021, Seite 8 – 9



Jan-Henrik Ferdinand, Jannis Menne,

Betriebsmanagement – das digitale Büro,

Bauernblatt Schleswig-Holstein, Ausgabe 25.12.2021, Seite 10 – 11

Franz Kuntke, Christian Reuter, Wolfgang Schneider, Daniel Eberz, Ansgar Bernardi (2020)
Die GeoBox-Vision: Resiliente Interaktion und Kooperation in der Landwirtschaft durch dezentrale Systeme,
Mensch und Computer 2020 - Workshopband, C. Hansen, A. Nürnberger, B. Preim (Hrsg.), S. 1-6, Magdeburg: Gesellschaft für Informatik e.V.

[Abstract]
[Abstract]

Betrachtet man Landwirtschaft unter dem Blickwinkel kritischer Infrastruktur, da sie einen essenziellen Bestandteil der lebenswichtigen Nahrungsmittelproduktion darstellt, so wird schnell klar, dass auch die dort eingesetzten Werkzeuge hohen Anforderungen standhalten müssen. Mit dem Einsatz moderner digitaler Werkzeuge werden Erwartungen verbunden, sowohl den gesellschaftlichen Anforderungen nach Qualität und Quantität von Nahrungsmitteln gerecht zu werden, als auch dabei die Produktion möglichst effizient unter Berücksichtigung von Umwelt und Natur durchzuführen. Ebenso gilt es die Interessen der landwirtschaftlich Beschäftigten zu wahren. Die Geobox-Infrastruktur verfolgt dieses Ziel. Zu den wichtigsten Aspekten, die dabei erfüllt werden müssen, zählen eine resiliente Systemarchitektur, Sicherheit und Datenhoheit, aber auch Gebrauchstauglichkeit. Dieser Beitrag diskutiert den Forschungsansatz sowie zentrale Anforderungen.


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Daniel Eberz, Wolfgang Schneider, Christian Reuter und Franz Kuntke (2020)
Resilient Smart Farming - Resiliente IT-Infrastruktur für die Landwirtschaft,
Bitkom Digitaltag 2020
[Video]

2019

Christian Reuter, Wolfgang Schneider, Daniel Eberz (2019)
Resilient Smart Farming (RSF) – Nutzung digitaler Technologien in krisensicherer Infrastruktur,
39. GIL-Jahrestagung: Informatik in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft Fokus; Digitalisierung für landwirtschaftliche Betriebe in kleinstrukturierten Regionen – ein Widerspruch in sich?, Lecture Notes in Informatics (LNI), A. Meyer-Aurich (Hrsg.), S. 177-182, Vienna, Austria: Gesellschaft für Informatik
[Abstract]
[Abstract]

Resilienz ist in aller Munde. Die vorliegende Arbeit setzt sich mit der Ausfall- und Angriffssicherheit der Landwirtschaft als zentralem Bestandteil der Ernährungswirtschaft im digitalen Zeitalter kritisch auseinander. Dabei geht es nicht um die Frage, ob Smart Farming in der landwirtschaftlichen Praxis sinnvoll ist, sondern ob deren Infrastruktur den Anforderungen einer ausfallsicheren (resilienten) Infrastruktur gerecht wird. Da die Ernährungswirtschaft ein Teil der kritischen Infrastruktur ist, ist deren Analyse in Hinsicht auf mögliche Angriffspotenziale und auf Ausfallsicherheit von gesellschaftlicher Relevanz. Wir schlagen Resilient Smart Farming (RSF) zur Nutzung digitaler Technologien in krisensicherer Infrastruktur vor.


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Ansgar Bernardi, Christian Reuter, Wolfgang Schneider, Sebastian Linsner, Marc-André Kaufhold (2019)
Hybride Dienstleistungen in digitalisierten Kooperationen in der Landwirtschaft,
39. GIL-Jahrestagung: Informatik in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft Fokus; Digitalisierung für landwirtschaftliche Betriebe in kleinstrukturierten Regionen – ein Widerspruch in sich?, Lecture Notes in Informatics (LNI), A. Meyer-Aurich (Hrsg.), S. 25-30, Vienna, Austria: Gesellschaft für Informatik
[Abstract]
[Abstract]

Arbeitsteilung und Kooperation sind essentielle Bestandteile von Landwirtschaft, die sich im Laufe der Geschichte stetig weiterentwickelt haben. Nun ermöglicht die voranschreitende Digitalisierung in der Landwirtschaft erneut Innovationen und neue Arten der Kooperation. Moderne Dienstleistungen – wie optimierte Logistik oder umweltschonende Bewirtschaftung – verbinden zunehmend Maschinenleistungen und Datendienste zu untrennbaren Hybriden Services. Im Zuge dessen werden detaillierte Vereinbarungen bezüglich der bereitzustellenden betrieblichen Daten sowie der Verwendung der während der Dienstleistung erhobenen Mess-werte getroffen. Im Rahmen des Projektes HyServ werden Servicekonzepte und Schnittstellen entwickelt, welche es den Akteuren erlauben, die Hoheit über die eigenen Daten zu behalten und dennoch kooperative Dienstleistungsverträge zu erstellen. Zu diesem Zweck werden de-zentrale Strukturen mit kryptographisch gesichertem Austausch etabliert, welche als Infra-struktur für orchestrierte Micro-Services und Smart Contracts dienen.


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Christian Reuter, Wolfgang Schneider, Daniel Eberz, Markus Bayer, Daniel Hartung, Cemal Kaygusuz (2018)
Resiliente Digitalisierung der kritischen Infrastruktur Landwirtschaft - mobil, dezentral,ausfallsicher,
Mensch und Computer 2018: Workshopband, Raimund Dachselt, Gerhard Weber (Hrsg.), S. 623-632, Dresden, Germany: Gesellschaft für Informatik e.V.
[Abstract]
[Abstract]

Diese Arbeit befasst sich mit der zunehmenden Digitalisierung der kritischen Infrastruktur Ernährungswirtschaft und setzt den Fokus auf die dadurch resultierenden informationstechnologischen Folgen bezüglich der Angriffs- und Ausfallsicherheit der Landwirtschaft und von ihr abhängigen Sektoren. In diesem Kontext wird die Modernisierungen der Landmaschinen und deren Vernetzung sowie das CloudComputing analysiert und zu treffende Maßnahmen bezüglich einer resilienten Struktur erläutert. In vielen Bereichen wird dabei aufgezeigt, dass das Ausfallrisiko der Produktion zugunsten von Vorteilen wie Ertrags- und Qualitätssteigerung vernachlässigt wird. Dieser Beitrag plädiert für eine resiliente Digitalisierung in der Landwirtschaft mit gebrauchstauglichen Sicherheitslösungen, um keine zusätzlichen Aufwände für die Nutzer zu erzeugen und somit die praktische Sicherheit zu erhöhen.


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