Дрони, штучний інтелект і збирачі роботів: зустрічайте повністю автономну ферму | Вільям Бостон, WSJ Нові технології відкривають шлях для ферм, які можуть працювати самостійно з мінімальним втручанням людини На зелених пагорбах регіону Палуза штату Вашингтон трактор Ендрю Нельсона гуде по пшеничних полях на його фермі площею 7500 акрів. У кабіні він не тримається за кермо — він розмовляє в Zoom або перевіряє повідомлення. Інженер-програміст і фермер у п'ятому поколінні, 41-річний Нельсон перебуває в авангарді трансформації, яка змінює спосіб вирощування та збирання їжі. Трактор веде не тільки сам себе; Його набір датчиків, камер та аналітичного програмного забезпечення також постійно вирішує, де і коли обприскувати добрива або знищувати бур'яни. Багато сучасних фермерських господарств вже використовують трактори з GPS-керуванням та цифрові технології, такі як програмні системи для управління фермою. Тепер прогрес у галузі штучного інтелекту означає, що наступний крок — автономна ферма з мінімальним доглядом за людиною — нарешті привертає увагу. Уявіть собі ферму, де парки автономних тракторів, дронів і комбайнів керуються штучним інтелектом, який щохвилини коригує операції на основі даних про ґрунт і погоду. Датчики відстежуватимуть здоров'я рослин на тисячах акрів, запускаючи точні обприскування або зрошення саме там, де це необхідно. Фермери могли б замінити довгі години в кабіні на моніторинг інформаційних панелей і прийняття рішень на високому рівні. Кожна насінина, крапля води та унція добрив будуть оптимізовані для підвищення врожайності та захисту землі – завдяки підключеній системі, яка стає розумнішою з кожним сезоном. Велика частина технологій для автономної революції в сільському господарстві вже існує або майже готова до виходу на ринок. «Ми тільки наближаємося до поворотного моменту в комерційній життєздатності багатьох з цих технологій», - говорить Девід Фіокко, старший партнер McKinsey & Co., який очолює дослідження в області інновацій в сільському господарстві. Опитування McKinsey у 2022 році показало, що близько двох третин американських ферм використовують цифрові системи для управління своїми сільськогосподарськими операціями, але лише 15% великих ферм і лише 4% менших ще вклали значні кошти в робототехніку чи автоматизацію. Fiocco очікує, що використання роботів різко зросте в найближчі роки. Незважаючи на обіцянки цифрових інструментів та автономних машин, вартість є великою перешкодою. Ще однією перешкодою є зв'язок. Роботи повинні розмовляти один з одним. Для переміщення даних у хмару потрібен широкосмуговий Інтернет, причому з віддаленого поля, яке, ймовірно, має бути бездротовим. Але бездротовий інтернет і наземний широкосмуговий зв'язок доступні не скрізь у сільській місцевості Америки. У країнах, що розвиваються, цифровий розрив ще більший. Деякі фермери експериментують з периферійними обчисленнями, мережевою конструкцією, яка зберігає дані ближче до місця їх походження. Але експерти кажуть, що в кінцевому підсумку ферми повинні бути підключені до хмарних систем. Ось погляд на деякі з основних компонентів у баченні автономної ферми. Автономні трактори Трактори, які можуть садити, обробляти та збирати врожай практично або лише під віддаленим наглядом людини, переходять від прототипу до практики. Традиційні виробники та технологічні стартапи роблять великі ставки. Monarch Tractor, фірма з Лівермора, штат Каліфорнія, випустила повністю електричний трактор, який тепер працює на виноградниках. Його модель MK-V може працювати до 14 годин на заряді та бути готовою до роботи після шести годин підключення. Farmwise, ще одна каліфорнійська компанія, розробила механічний рукопач і культиватор зі штучним інтелектом, який використовує комп'ютерний зір і робототехніку для виявлення та зривання бур'янів, працюючи вдень або вночі, зменшуючи потребу в гербіцидах. У квітні салатний гігант Taylor Farms придбав Farmwise, посилаючись на обіцянку технології скоротити витрати на робочу силу та підтримати більш стійке сільське господарство. Deere & Co. використовує поступовий підхід, додаючи рівні автоматизації, щоб допомогти фермерам освоїтися з технологією та побачити негайну віддачу, прокладаючи шлях до повної автономії. Деякі великі обприскувачі Deere використовують технологію «See & Spray», яка включає комп'ютерний зір і машинне навчання для боротьби з бур'янами в посівах сої, кукурудзи та бавовни. Навчений на тисячах зображень для виявлення бур'янів у режимі реального часу та команди окремих форсунок обприскувати лише там, де це необхідно, він зменшує використання гербіцидів до двох третин, кажуть у компанії. Тридцять шість камер, встановлених на штанзі обприскувача, сканують поля зі швидкістю 2100 квадратних футів на секунду — набагато більше, ніж може зробити людське око. Використання даних та штучного інтелекту для аналізу окремих рослин може з часом стати основною практикою в сільському господарстві. Ферма площею 5000 акрів може містити близько 750 мільйонів рослин, і завдання полягає в тому, щоб дати кожній з них свою частку ніжного люблячого догляду. «Сенсорні технології в поєднанні з моделями, в поєднанні з автоматизацією і, в кінцевому підсумку, автономність там, де це має сенс - там є багато можливостей», - говорить Сара Шинкель, директор з нових технологій в компанії Moline, штат Іллінойс. Роботи та дрони для збирання фруктів Автоматизація, яка зараз найчастіше використовується на великих фермах з пшеницею або кукурудзою, розкладеними акуратними рядами, є більшою проблемою для таких культур, як фрукти та ягоди, які дозрівають у різний час і ростуть на деревах або кущах. Підтримка та збирання цих так званих спеціальних культур є трудомістким. «У спеціалізованих культурах невелика армія бур'янів і збирачів незабаром може бути замінена лише однією або двома людьми, які контролюватимуть технологію. Можливо, це займе десять років, але це те, до чого ми йдемо», — каже Фіокко з McKinsey. Тендітні фрукти, такі як полуниця та виноград, становлять величезну проблему. Tortuga, технологічний стартап у галузі сільського господарства в Денвері, розробив робота для виконання цієї роботи. У березні Tortuga була придбана компанією Oishii, що займається вертикальним землеробством. Робот нагадує марсохід NASA з товстими шинами та витягнутими руками. Він котиться по грядці з полуницею або виноградом і за допомогою довгої пінчерної руки тягнеться до лози і відрізає одну ягоду або гроно винограду, акуратно кладучи їх у кошик. «Роботизований збір врожаю може забезпечити більшу стабільність та ефективність, ніж ручна праця, одночасно знижуючи витрати та вирішуючи проблему нестачі робочої сили, яка впливає на галузь у цілому», — сказав Брендан Сомервіль, головний операційний директор і співзасновник Oishii, додавши, що довгострокове бачення компанії полягає в тому, щоб повністю автоматизувати свої операції зі збирання. Ізраїльська компанія Tevel Aerobotics Technologies прагне допомогти вирощувачам фруктів зменшити потребу в робочій силі за допомогою своїх «літаючих автономних роботів», які можуть обрізати, проріджувати та збирати врожай. Використовуючи штучний інтелект і машинний зір, роботи знаходять плід, визначають, чи він дозрів, а потім зривають його з дерева. «Вирощувачі, які не впроваджують робототехніку, не виживуть — у них просто немає вибору», — каже виконавчий директор і засновник Tevel Янів Маор. Однак масштабування залишається проблемою витрат для компанії. Дистанційне зондування, аналітика зображень Дрони та супутники, керовані штучним інтелектом, перетворюють ферми на операції, керовані даними. Отримуючи детальні зображення та показання датчиків, вони створюють «цифрових двійників» — віртуальні копії полів, які показують, де саме посіви надто сухі, надто вологі або перебувають під загрозою хвороб чи шкідників. Ця технологія дозволяє фермерам виявляти проблеми на ранніх стадіях і точніше спрямовувати заходи, скорочуючи відходи та підвищуючи врожай. Хоча частини цієї системи вже є, наступним кроком є повністю підключена мережа машин, які не тільки виявляють проблеми, але й вчаться на них. Ранвір Чандра, старший виконавчий директор Microsoft, який очолював програми сільськогосподарських технологій, бачить майбутнє, де трактори та дрони працюють у тандемі, виконуючи такі завдання, як посадка або обприскування, постійно передаючи нові дані в моделі штучного інтелекту, адаптовані до умов кожної ферми. «Буде більше автоматизації, більше використання дронів, більше робототехніки — це не будуть ферми без фермерів, але штучний інтелект значно підвищить продуктивність кожного вирощувача», — каже Чандра. «Щоразу, коли літає дрон або заводить трактор, він збирає дані, які оновлюють власну унікальну модель штучного інтелекту ферми». Читайте також: