Drönare, AI och robotplockare: Möt den helt autonoma gården | William Boston, WSJ Ny teknik banar väg för jordbruk som kan drivas i sig själva, med minimal mänsklig inblandning I de grönskande kullarna i delstaten Palouse-regionen i delstaten Washington brummar Andrew Nelsons traktor genom vetefälten på hans 7 500 hektar stora gård. Inne i hytten greppar han inte ratten – han sitter i ett Zoom-samtal eller kollar meddelanden. Nelson, 41, är en mjukvaruingenjör och femte generationens jordbrukare som går i spetsen för en omvandling som förändrar vårt sätt att odla och skörda vår mat. Traktorn kör inte bara sig själv; Dess utbud av sensorer, kameror och analysprogramvara bestämmer också ständigt var och när man ska spruta gödsel eller slå ogräs. Många moderna lantbruk använder redan GPS-styrda traktorer och digital teknik, t.ex. programvarusystem för gårdsförvaltning. Nu innebär framsteg inom artificiell intelligens att nästa steg – den autonoma gården, med endast minimal mänsklig skötsel – äntligen kommer i fokus. Föreställ dig en gård där flottor av autonoma traktorer, drönare och skördare styrs av AI som justerar verksamheten minut för minut baserat på mark- och väderdata. Sensorer skulle spåra växternas hälsa över tusentals hektar och utlösa exakta sprayer eller bevattning exakt där det behövdes. Lantbrukare kunde byta långa timmar i hytten mot att övervaka instrumentpaneler och fatta beslut på hög nivå. Varje frö, droppe vatten och uns gödsel skulle optimeras för att öka avkastningen och skydda marken – drivet av ett uppkopplat system som blir smartare för varje säsong. En stor del av den teknik som krävs för att driva en autonom revolution inom jordbruket finns redan eller är nästan redo för marknadslansering. "Vi har bara kommit till en vändpunkt i den kommersiella lönsamheten för många av dessa tekniker", säger David Fiocco, senior partner på McKinsey & Co. som leder forskning om jordbruksinnovation. En McKinsey-undersökning från 2022 visade att cirka två tredjedelar av de amerikanska gårdarna använder digitala system för att hantera sin gårdsverksamhet, men endast 15 % av de stora gårdarna och bara 4 % av de mindre har ännu investerat avsevärt i robotik eller automatisering. Fiocco förväntar sig att användningen av robotar kommer att öka dramatiskt under de kommande åren. Trots löftet om digitala verktyg och autonoma maskiner är kostnaden ett stort hinder. Uppkoppling är ett annat hinder. Robotar måste prata med varandra. Att flytta data till ett moln kräver bredbandsinternet och från ett avlägset fält som troligen måste vara trådlöst. Men trådlöst internet och landbaserat bredband är inte tillgängligt överallt på den amerikanska landsbygden. I utvecklingsländerna är den digitala klyftan ännu större. Vissa jordbrukare experimenterar med edge computing, en nätverksdesign som lagrar data närmare där de kommer ifrån. Men experter säger att gårdar i slutändan måste vara anslutna till molnbaserade system. Här är en titt på några av de viktigaste komponenterna i visionen om den autonoma gården. Självkörande traktorer Traktorer som kan plantera, bearbeta och skörda med liten, eller bara avlägsen, mänsklig övervakning går från prototyp till praktik. Traditionella tillverkare och tekniska startups gör stora satsningar. Monarch Tractor, ett företag i Livermore, Kalifornien, har lanserat en helt elektrisk traktor med "förarval" som nu arbetar i vingårdar. Dess MK-V-modell kan köras upp till 14 timmar på en laddning och vara redo att rulla igen efter sex timmar inkopplad. Farmwise, ett annat företag i Kalifornien, har utvecklat en AI-styrd mekanisk ogräsrensare och jordfräs som använder datorseende och robotik för att identifiera och plocka ogräs, dag som natt, vilket minskar behovet av herbicider. I april förvärvade salladsjätten Taylor Farms Farmwise, med hänvisning till teknikens löfte om att minska arbetskostnaderna och stödja ett mer hållbart jordbruk. Deere & Co. använder sig av ett stegvist tillvägagångssätt och lägger till lager av automatisering för att hjälpa lantbrukare att bli bekväma med tekniken – och se omedelbara resultat – samtidigt som de banar väg för fullständig autonomi. Några av Deeres stora sprutor använder "See & Spray"-teknik som innehåller datorseende och maskininlärning för att rikta in sig på ogräs i sojabönor, majs och bomullsgrödor. Tränad på tusentals bilder för att identifiera ogräs i realtid och beordra enskilda munstycken att spraya endast där det behövs, minskar det herbicidanvändningen med upp till två tredjedelar, säger företaget. Trettiosex kameror monterade på en sprutbom skannar fält med en hastighet på 2 100 kvadratmeter per sekund – långt mer än vad det mänskliga ögat klarar av. Att använda data och AI för att analysera enskilda växter kan så småningom bli en vanlig metod inom jordbruket. En gård på 5 000 hektar kan innehålla cirka 750 miljoner växter, och utmaningen är att ge var och en sin del av kärleksfull omsorg. "Avkänningsteknik i kombination med modeller, i kombination med automatisering och så småningom autonomi där det är meningsfullt – det finns många möjligheter där", säger Sarah Schinckel, chef för ny teknik på företaget i Moline, Illinois. Fruktplockningsrobotar och drönare Automatisering, som nu oftast används på stora gårdar med vete eller majs utlagda i prydliga rader, är en större utmaning för grödor som frukt och bär, som mognar vid olika tidpunkter och växer på träd eller buskar. Att underhålla och skörda dessa så kallade specialgrödor är arbetskrävande. "Inom specialgrödor kan den lilla armén av ogräsrensare och plockare snart ersättas av bara en eller två personer som övervakar tekniken. Det kan vara ett decennium bort, men det är dit vi är på väg", säger Fiocco om McKinsey. Ömtåliga frukter som jordgubbar och vindruvor utgör en enorm utmaning. Tortuga, ett nystartat jordbruksföretag i Denver, utvecklade en robot för att göra jobbet. Tortuga förvärvades i mars av det vertikala odlingsföretaget Oishii. Roboten liknar NASA:s Mars Rover med feta däck och förlängda armar. Den rullar längs en bädd av jordgubbar eller vindruvor och använder en lång pincherarm för att nå in i vinrankan och knipsa av ett enda bär eller en druvklase och lägger dem ingefära i en korg. "Robotskörd kan erbjuda större konsekvens och effektivitet än manuellt arbete, samtidigt som det minskar kostnaderna och tar itu med den arbetskraftsbrist som påverkar branschen som helhet", säger Brendan Somerville, operativ chef och medgrundare av Oishii i ett e-postmeddelande och tillägger att företagets långsiktiga vision är att helt automatisera sin skördeverksamhet. Israelbaserade Tevel Aerobotics Technologies har som mål att hjälpa fruktodlare att minska behovet av arbetskraft med sina "Flying Autonomous Robots" som kan beskära, gallra och skörda grödor. Med hjälp av AI och maskinseende lokaliserar robotarna frukten, avgör om den är mogen och plockar den sedan från trädet. "Odlare som inte använder sig av robotteknik kommer inte att överleva – de har helt enkelt inget val", säger Tevels vd och grundare Yaniv Maor. Att skala upp är dock fortfarande en kostnadsutmaning för företaget. Fjärranalys, bildanalys Drönare och satelliter, som styrs av artificiell intelligens, förvandlar gårdar till datadriven verksamhet. Genom att ta detaljerade bilder och sensoravläsningar skapar de "digitala tvillingar" – virtuella kopior av fält som visar exakt var grödorna är för torra, för blöta eller under angrepp av sjukdomar eller skadedjur. Den här tekniken gör det möjligt för jordbrukare att upptäcka problem tidigt och rikta insatserna mer exakt, vilket minskar avfallet och ökar avkastningen. Även om delar av detta system redan är på plats är nästa steg ett helt anslutet nätverk av maskiner som inte bara upptäcker problem utan lär sig av dem. Ranveer Chandra, en högt uppsatt Microsoft-chef som ledde tillämpningar inom jordbruksteknik, ser en framtid där traktorer och drönare arbetar tillsammans och utför uppgifter som att plantera eller bespruta samtidigt som de kontinuerligt matar in nya data i AI-modeller som är skräddarsydda för varje gårds förhållanden. "Det kommer att finnas mer automatisering, mer användning av drönare, mer robotik – det kommer inte att vara gårdar utan jordbrukare, men AI kommer att avsevärt förstärka produktiviteten för varje odlare", säger Chandra. "Varje gång en drönare flyger eller en traktor planterar samlar den in data som uppdaterar gårdens egen unika AI-modell." Läs mer: