După cinci ani, proiectul Zukunftslabor Agrar (Future Lab Agriculture, ZLA) se apropie de final. Instituțiile de cercetare din Saxonia Inferioară, inclusiv DFKI (Centrul German de Cercetare pentru Inteligență Artificială), au studiat aspecte ale agriculturii digitalizate a viitorului. Iată concluziile lor.

O zonă eterogenă

Un concept este Spot Farming, care vede un câmp ca o zonă eterogenă. Diferite părți ale câmpului sunt plantate diferit pentru a păstra mediul înconjurător și pentru a crește recoltele. Pentru acest tip de agricultură se așteaptă să fie folosite noi mașini, cum ar fi roboții.

Proiectul ZLA a examinat îndeaproape tehnologia. Cu toate acestea, o analiză actuală dezvăluie un decalaj major: nu există o digitalizare consistentă în industrie. În unele cazuri, întreprinderile agricole depun în continuare documentația obligatorie autorităților prin poștă.

Spot Farming provoacă gândirea tradițională în agricultură. Culturi precum porumb sau cartofi sunt cultivate în prezent pe câmpuri mari, uniforme, optimizate pentru puterea mașinilor mari. Îngrășămintele și pesticidele compensează dezavantajele plantelor specifice datorate solului sau locației, permițând recolte bune.

Ideea de Spot Farming

Profesorul Jens Wegener de la Institutul Julius Kühn a co-dezvoltat ideea Spot Farming în 2017, spune: „În viitor, resursele pentru o astfel de abordare generală vor fi limitate. Schimbările climatice vor face, de asemenea, vremea o provocare majoră pentru producția de culturi.

Scopul Spot Farming este de a cultiva diferite culturi unde acestea găsesc condiții optime de creștere. Acest lucru le va face mai rezistente, va crește recoltele și va ajuta la protejarea mediului.” Tehnologia trebuie să urmeze exemplul, necesitând mașini mai mici și roboți pentru anumite locuri de pe teren.

Până acum, această abordare există doar în teorie. „În ZLA, am făcut progrese semnificative spre realizarea Spot Farming”, spune Wegener. Institutul pentru Tehnologia Protecției Plantelor de la Institutul Julius Kühn a dezvoltat metoda agronomică pentru identificarea petelor cu diferite condiții de creștere pe un câmp folosind geodate publice.

Împreună cu cercetătorii DFKI, a fost creat un instrument pentru a genera automat hărți de teren cu pete care pot fi cultivate de roboți. TU Braunschweig a construit un prototip fizic de semănătoare universală, care plantează semințe la distanțe ideale pentru creșterea plantelor și poate fi atașată la un robot.

Roboții ca bază

Pentru ca roboții să vizeze și să gestioneze mai târziu locurile de pe teren, ei trebuie să navigheze în mediul lor. Zona de cercetare a DFKI privind controlul robotic bazat pe plan a avansat această tehnologie de bază în cadrul ZLA.

Cercetătorii au construit o hartă semantică folosind date geografice și de mediu dintr-o fermă reală. Această hartă a permis unui robot să perceapă, să înțeleagă și să navigheze în împrejurimile sale, mișcându-se în mod autonom în jurul fermei. În viitor, ar putea fi integrate și informații despre modul în care un câmp este împărțit pentru Spot Farming.

Profesorul Joachim Hertzberg de la Universitatea Osnabrück, purtător de cuvânt al proiectului ZLA, adaugă:

„Roboții permit noi procese în agricultură. Prin proiectul ZLA, am văzut că aceasta nu este o fantezie. De exemplu, tehnologia poate fi folosită în Spot Farming pentru procesele de producție a culturilor care sunt imposibile cu mașinile de astăzi.”

Lucrările de la Universitatea de Științe Aplicate Osnabrück din cadrul ZLA contribuie, de asemenea, la Spot Farming. Un robot controlat de GPS a fost folosit pentru a colecta automat date despre compactarea solului în diferite locuri dintr-un câmp.

În zonele cu compactare mare, apa este mai puțin disponibilă pentru plante, afectând recoltele. Aceste date pot fi luate în considerare în procesul de cartografiere locală.

Fără inteligență artificială și robotică fără date

Datele sunt întotdeauna necesare pentru tehnologiile digitale inteligente. Cu toate acestea, astfel de date nu sunt întotdeauna disponibile. Benjamin Kisliuk, cercetător la DFKI, notează: „Pentru ca un robot să lucreze independent la o fermă, ai nevoie de un geamăn digital – o reprezentare virtuală a realității.

Dacă doriți să știți unde sunt limitele câmpurilor, de exemplu, aveți nevoie de geodatele corespunzătoare. Dar, în unele state, aceste date nu sunt ușor accesibile. În Renania de Nord-Westfalia, îl poți descărca pur și simplu, dar în Saxonia Inferioară, mai întâi trebuie să trimiți un e-mail autorităților.”

Această observație se aliniază cu constatările din alte studii ZLA. Producătorii agricoli trebuie să îndeplinească diverse cerințe de raportare și de păstrare a evidenței. Institutul Thünen a analizat fluxurile de date dintre fermele de animale, autoritățile guvernamentale, birourile veterinare și organismele de calitate și certificare.

Ei au descoperit că colectarea datelor la ferme nu este adesea complet automatizată prin senzori, ci se face manual prin sisteme digitale de management al fermelor. Transmiterea datelor către autoritățile de control rămâne un obstacol, adesea realizată prin stocarea datelor pentru inspecții la fața locului sau prin trimiterea lor prin poștă sau fax.

Joachim Hertzberg adaugă: „Interfețele digitale unificate pentru interacțiunea între părțile interesate din agricultură nu există încă, dar sunt absolut necesare.

Guvernul trebuie să facă acest lucru posibil, similar modului în care sunt gestionate declarațiile fiscale astăzi. În caz contrar, fermierii nu pot folosi datele din cifra lor Toate procesează eficient cu autoritățile și se confruntă cu muncă suplimentară.”

Transformarea trebuie să implice oameni

Pentru a asigura succesul tranziției către instrumente AI bazate pe date și noi concepte precum Spot Farming, trebuie luat în considerare și aspectul social, spune profesorul Silke Hüttel de la Universitatea Georg-August din Göttingen, Departamentul de Economie Agricolă și Dezvoltare Rurală, în cadrul Proiectul ZLA.

„Avem nevoie de digitalizare în agricultură. În mod ideal, va deveni noua normalitate pentru a ne proteja clima și mediul. Cu toate acestea, unii oameni rămân sceptici și păstrează ceea ce știu. Trebuie să oferim dovezi care să arate că tehnologiile digitale sunt benefice din punct de vedere ecologic, economic și social.”

Echipa Hüttel a intervievat fermierii de sfeclă de zahăr din nordul și vestul Germaniei pentru a înțelege factorii care influențează acceptarea și disponibilitatea de a folosi roboți autonomi. Rezultatele au arătat că fermierii sunt mai predispuși să adopte roboți autonomi dacă aceștia sunt eficienți, de încredere și nu creează muncă suplimentară.

Fermierii vor, de asemenea, să mențină controlul. Cei care sunt mulțumiți de metodele lor actuale sunt mai reticenți. Feedback-ul pozitiv din partea publicului îi îmbunătățește dorința de a îmbrățișa robotica. (Foto: Freepik)