Drone-partiomiehet ovat valmiita tekemään tarkkuusmaataloudesta entistä tarkempaa drone-tekniikan kehittyessä.
Federal Aviation Administrationin mukaan droonit ovat jo saapuneet maatiloille. Vuonna 2017 kaikista kaupallisesti rekisteröidyistä droneista 48 prosenttia käytettiin maataloudessa, mikä tekee siitä kolmanneksi eniten käytettyjä koneita kiinteistö-/ilmakuvauksen jälkeen, 28 prosenttia, ja teollisuuden tarkastusten XNUMX prosenttia.
Erikoismaatalous on osa droonien tarkkuusmaatalouden markkinoita. Ilmailuyritykset, kuten ranskalainen Delair-Tech ja amerikkalainen puolustuslennokkien urakoitsija AeroVironment, markkinoivat integroituja anturimaatalouden dronejaan erikoiskasvien tuottajille, ja Luoteis on kohdemarkkina.
Seattlessa toimiva MicaSense, joka myy RedEdge-M-nimistä monispektristä drone-anturia, on osallistunut viljelijöiden kokouksiin, kuten hedelmäpuiden viljelijöiden kokoukseen, joka pidettiin Kennewickissä Washingtonissa. Tuossa kokouksessa MicaSensen toimitusjohtaja Gabriel Torres keskusteli satokuorman hallinnan analytiikasta, jota yritys työskentelee.
"Työskentelemme jatkuvasti viljelijöiden ja alan johtajien kanssa selvittääksemme, kuinka kuvat voivat vaikuttaa tiettyyn johtamiskäytäntöön tai auttaa ratkaisemaan osan subjektiivisuudesta päätöksenteossa", sanoi MicaSensen Enterprise Solutions -johtaja Manal Elarab. "Olemme sitoutuneet tutkimaan jatkuvasti uusia tapoja soveltaa kuvaanalytiikkaa päivittäisissä maatilan päätöksissä."
Myös akateemikot tutkivat droonien käyttöä erikoiskasveille. Vegetable Growers News kirjoitti helmikuussa 2018 Rochester Institute of Technologyn ja Cornellin yliopiston välisestä yhteistyöstä, jonka tavoitteena on kehittää drone-ohjelma, jolla tunnistetaan snappavun herkkyys valkohomelle. Penn State -yliopistossa kaksi tutkijaa – insinööri ja puutarhanhoitaja – työskentelevät drone-ohjelman parissa määrittääkseen yksittäisten kukkien peittävyyden ja satokuorman puiden hedelmissä.
Sotilaista soijapapuihin
Kehittyvät drone-tekniikat vaihtelevat alalta toiselle. AeroVironmentin ag-droni Quantixin aikaisin edeltäjä oli Pointer-niminen sotilasdroni, jota Yhdysvaltain armeija ja merijalkaväki käytti 30 vuotta sitten. Yhtiöstä tuli Yhdysvaltain puolustusministeriön merkittävä toimittaja 9/11:n jälkeen ja Persianlahden sodan aikana, ja sillä on tähän mennessä viisi ennätysohjelmaa DOD:n kanssa.
Vaikka Quantix on tarkoitettu pikemminkin kasvien kuin vihamielisten kasvien kartoittamiseen, sen pystysuora nousu- ja laskukonsepti tuli sotilasohjelmasta. Kiinteäsiipinen drone lähtee avaruussukkulan tapaan pystyasennosta, mutta tasoittuu lentokoneen tapaan pitkiä rajauskuvia varten.
"Se on todella molempien maailmojen paras", sanoi AeroVironmentin kaupallisen myynnin johtaja Mark Dufau.
Teknologia kehittyy jatkuvasti ja yritykset löytävät uusia ominaisuuksia, jotka toimivat parhaiten tarkkuusmaataloudessa. Yksi peruskaukokartoitustekniikoista, Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), tuli satelliittiohjelmista 1960- ja 1970-luvuilla, sanoi MicaSense Remote Sensing Applications -asiantuntija John Sulik.
"Voit tehdä paljon", Sulik sanoi. "Se on vain suuri osa vanhemmista kaukokartoitustekniikoista, jotka eivät liity näihin arvokkaampiin viljelykasveihin. He eivät kerro sinulle niin paljon tarinaa kuin sinun tarvitsee tietää."
MicaSensen RedEdge-M sisältää viisi kameraa, jotka mittaavat punaista, vihreää, sinistä, lähi-infrapunaa ja punaista reunaa.
"Monispektriset kuvat ovat osoittautuneet erittäin oivaltavaksi työkaluksi, kun on kyse stressin selvittämisestä", Elarab sanoi. "Monispektristen kuvien perusteella rakennetut indeksit auttavat ymmärtämään vaihtelua kentälläsi ja ohjaavat näin stressin paikkoihin, jotta voit kerätä edustavia näytteitä, jotka voivat rajata stressin syytä."
Viljelijöille on markkinoilla muutamia erilaisia monispektrisiä drone-antureita. Minneapolisissa toimiva Sentera ilmoitti 28. maaliskuuta myyvänsä AGX710-kiinnitetty anturin plug-and-play -käyttöön DJI-tuotemerkin Matrice 200 -sarjan teollisuusdrooneilla. Senteran toimitusjohtaja Eric Taipale sanoi, että ottelun ansiosta asiakkaidemme on "uskomattoman helppoa kerätä käyttökelpoista dataa kentältä".
"Asiakkaamme tuottavat kymmeniä erilaisia indeksituotteita ja käyttävät automatisoituja analyysityökaluja niin monissa eri sovelluksissa maataloudessa, metsätaloudessa ja ympäristönsuojelussa", hän sanoi. Senteran anturi sisältää vuoden pääsyn FieldAgent-nimiseen ohjelmistoanalytiikka-alustaan, joka tarjoaa oivalluksia viljelyyn sairauksien, tuholaisten ja muiden paineiden havaitsemiseksi, puutteiden tunnistamiseksi ja ravitsemustilan arvioimiseksi.
Droonit kulkevat myös pitkiä matkoja. Ranskassa Delairin DT18 ag -droni on hyväksytty lentämään näköetäisyyden tai BVLOS-operaation ulkopuolella (Yhdysvaltain FFA vaatii poikkeuksen BVLOS-lentämistä varten). DT18:aa voidaan ohjata langattoman 3G-puhelinverkon kautta ja siten sillä voidaan lentää maileja ilman lennonjohtotornia.
"Yhdellä lennolla voit kattaa yli 2,500 XNUMX hehtaaria, kun säännökset sallivat lentää korkealla", sanoi maatalous- ja metsätalouden tuotepäällikkö Lenaic Grignard. "Synkronoimme järjestelmämme niin, että sadon arvioinnin tuottavuus on erittäin korkea."
Tarpeeksi leveä katsottavaksi
Droonit ovat kalliita ja ovat enimmäkseen hyödyllisiä vaikeapääsyisten alueiden tutkimiseen. Kuinka suuri tilan pitää olla, jotta kustannukset voidaan perustella?
Itsenäisesti sekä Delairin Grignard että AeroVironmentin Dufau keksivät saman pallopuiston: 1,000 XNUMX hehtaaria.
"Yhdysvalloissa, kun alkaa olla yli 1,000 hehtaaria, se alkaa olla mielenkiintoista", Grignard sanoi. Dufau sanoi, että tuhannen eekkerin rajalla "Keskilännen viljelijät alkavat todella nähdä hyödyllisyyttä järjestelmästä".
Mutta molemmat lisäsivät nopeasti, että erikoiskasvit ovat monella tapaa paljon erilaisia kuin rivikasvit ja niillä on korkeampi sijoitetun pääoman tuotto.
"Se todellakin tarkoittaa tuloja hehtaaria kohden", Dufau sanoi. ”Kun vertailet Keskilännen rivisatoja ja erikoiskasveja, nuo luvut muuttuvat huomattavasti, koska kyseessä on vaivannäö ja tulot, jotka ovat vaakalaudalla erikoiskasvien vs. maissin ja papujen välillä. Tämä määrä on huomattavasti pienempi, kun pääset erikoiskasveihin."
Eräs esimerkki, hän sanoi, ovat viinirypäleiden viljelijät, joiden tiedetään käyttävän droneja viimeiseen, nopeaan tarkastukseen jopa viiden hehtaarin kokoiselle viinitarhalle.
"Se ei välttämättä ole "Mitä sinä löydät?" Dufau sanoi. ”Se, mitä et löydä, antaa sinulle varmuuden siitä, että teet kaikkesi hallitaksesi sitä. … (Eivät) he vain huomaavat ongelmia siellä, mutta he voivat myös nukkua paremmin yöllä tietäen, ettei ongelmia ole.”
Korkeampi sadon arvo on yksi syy, miksi drone-yritykset uskovat, että erikoiskasvien viljelijät ostavat todennäköisemmin teknologiaa.
– Riviviljelmien käyttöaste on hidas, ja yksi syy tähän on, että maissin hintaa tarkasteltaessa sinulla ei ole investointikapasiteettia tällaiseen teknologiaan, Grignard sanoi.
Elarab, MicaSense, sanoi, että erikoisviljelijät näyttävät mukautuvan tekniikkaan nopeammin.
"Korkeaarvoiset viljat ovat olleet tekniikan varhaisia sopeuttajia, kuten viinitarhat ja hedelmäpuut ja niin edelleen", hän sanoi. ”Myös muita viljelykasveja, kuten kahvia ja vihanneksia, kohtaan on paljon kiinnostusta.
”Monet ihmiset ovat kiinnostuneita tarkkuusmuokkauksesta, ja tietyissä viljelykasveissa on erilaisia käyttöönottoasteita. Markkinat kasvavat joka vuosi. Monet ihmiset innostuvat enemmän kuvien sisällyttämisestä johtamispäätöksiinsä, joten kasvua on varmasti paljon.”
Datasta päätökseen
Dronedatan ja -kuvien tekeminen merkityksellisiksi viljelijöiden johtamispäätösten kannalta on välttämätöntä.
"Anturit luovat dataa", sanoi MicaSensen Sulik. ”Kasvattajat tarvitsevat tietoa. Toimiala tarvitsee siis oikea-aikaisen tavan muuttaa tiedot käyttökelpoiseksi ja merkitykselliseksi tiedoksi. Sitä pitää tasoittaa. Ja me työskentelemme sen eteen."
Delairin Grignard kutsuu tehtävää datan "pullonkaulaksi".
"Koko ratkaisun ideana on poistaa osa datan pullonkaulasta työnkulun eri vaiheissa hankinnasta tietojenkäsittelyyn – se ei ole satokonsultin tai viljelijän taakka."
Yksi analytiikkatyökaluista luo kartan viljelijöille.
"Arvioimme kasvien terveyden ja kasvien ravinnetarpeen ja luomme sitten kartan", hän sanoi. "Tämä kartta voi olla reseptiarvoinen, esimerkiksi typpikartta." Delairin DT18Ag pystyy myös laskemaan kasveja tai tunnistamaan aukkoja istutuksissa.
Mutta Grignard lisäsi, että algoritmit eivät ole yksikokoisia ja tulokset vaihtelevat satoittain. Esimerkiksi mansikkakasveilla kasvien laskenta-algoritmi toimii hyvin alkuvaiheessa, mutta myöhemmin algoritmi epäonnistuu, kun kasvit kasvavat ja katokset alkavat lukkiutua toisiinsa.
AeroVironment työskentelee puun hedelmäsatojen kasvien laskenta-algoritmin parissa, jonka Dufau sanoi maaliskuussa, että se oli noin kahdesta kolmeen kuukautta saatavilla nykyisen järjestelmän lisäosana.
Muuttuvanopeuksiset applikaattorit ovat toinen nopeasti kehittyvä tekniikka tarkkuusmaataloudessa. Dufau sanoi, että dronetiedon mahdollinen käyttö on siirtää tiedot dronista lannoitteiden, torjunta-aineiden ja/tai sienitautien vaihtelevanopeuksiseen applikaattoriin. Drone-tiedot yksittäisistä kasveista yhdistettynä muuttuvanopeuksiseen applikaattoriin, mikä tarkoittaisi, että yksittäiset kasvit saavat vain tarvitsemansa kemikaalit.
Mutta minne tahansa uusi teknologia johtaa, Dufau sanoi, että droneilla rakennetut kartat tulevat vain tarkentumaan tulevaisuudessa.
"Käytte lehdestä lehdelle, oksasta oksalle ja arvioitte lopulta kasvien terveyttä", hän sanoi. "Tällaiset tarkkuuskartat vain paranevat pitkällä aikavälillä. Ja näen tämän tyyppisen tekniikan vain ohjaavan joitain alueita, erityisesti erikoiskasveilla, joita ei ole oikeastaan otettu käyttöön."
- Stephen Kloosterman, VGN:n apulaistoimittaja
Yläkuva: Kiinteäsiipisessä AeroVironment Quantixissa on pystysuora nousu- ja laskuominaisuus, joka on samanlainen kuin hover drone.