Разузнавачите на дронове са готови да направят прецизното земеделие още по-прецизно с напредването на дрон технологията.
Дроновете вече са пристигнали във фермите, според Федералната авиационна администрация. Седемнадесет процента от всички търговски регистрирани дронове през 2017 г. са били използвани за селско стопанство, което го прави третото най-голямо използване за машините зад недвижими имоти/въздушна фотография, с 48 процента, и индустриална инспекция, с 28 процента.
Специализираното земеделие е част от този пазар на прецизно земеделие за дронове. Аеронавтически фирми като базираната във Франция компания Delair-Tech и американският изпълнител на дронове за отбрана AeroVironment продават своите интегрирани сензорни селскостопански дронове на производители на специализирани култури, а Северозападът е целеви пазар.
Базираната в Сиатъл MicaSense, която продава мултиспектрален сензор за дрон, наречен RedEdge-M, присъства на срещи на производители като събирането на овощни дървета, което се проведе в Кенеуик, Вашингтон. На тази среща главният изпълнителен директор на MicaSense Габриел Торес обсъди анализите за управление на реколтата, върху които компанията работи.
„Ние непрекъснато работим с фермери и лидери в индустрията, за да проучим как изображенията могат да повлияят на определена управленска практика или да помогнат за разрешаването на част от субективизма около вземането на решения“, каза директорът на корпоративните решения на MicaSense Манал Елараб. „Ангажирани сме да проучваме непрекъснато нови начини за прилагане на анализи на изображения в ежедневните решения във фермата.“
Учените също изучават използването на дронове за специални култури. Vegetable Growers News през февруари 2018 г. писа за партньорство между Рочестърския технологичен институт и университета Корнел за разработване на програма за дрон за идентифициране на чувствителността на зърнените зърна към бяла плесен. В Penn State University двама изследователи – инженер и специалист по градинарство – работят върху програма с дрон, за да определят индивидуалното покритие на цветовете и натоварването на културите в плодовете на дърветата.
От войници до соя
Развиващите се технологии за дронове преминават от един сектор в друг. AG дронът на AeroVironment Най-ранният предшественик на Quantix беше военен дрон на име Pointer, който американската армия и морската пехота използваха преди 30 години. Компанията се превърна в основен доставчик на Министерството на отбраната на САЩ след 9 септември и по време на Войната в Персийския залив и има пет програми, регистрирани към днешна дата с DOD.
Въпреки че Quantix е предназначен за изследване на растения, а не на врагове, неговата концепция за вертикално излитане и кацане идва от военна програма. Дронът с фиксирано крило се изстрелва от вертикална позиция, като космическата совалка, но се изравнява като самолет за дълги снимки на реколтата.
„Това наистина е най-доброто от двата свята“, каза директорът на търговските продажби на AeroVironment Марк Дюфау.
Технологиите продължават да се развиват и компаниите намират нови функции, които работят най-добре за прецизното земеделие. Една от основните технологии за дистанционно наблюдение, индексът за нормализирана разлика в растителността (NDVI), идва от сателитни програми през 1960-те и 1970-те години на миналия век, каза специалистът по приложения за дистанционно наблюдение на MicaSense Джон Сулик.
„Има много неща, които можете да направите“, каза Сулик. „Просто много от по-старите техники за дистанционно наблюдение не са подходящи за тези култури с по-висока стойност. Те не ви разказват толкова много история, колкото трябва да знаете.
RedEdge-M на MicaSense включва пет камери, които измерват червения, зеления, синия, близкия инфрачервен и червения ръб.
„Многоспектралните изображения се оказаха много проницателен инструмент, когато става въпрос за изследване на вашето поле за стрес“, каза Елараб. „Индексите, изградени от мултиспектралните изображения, помагат за разбирането на променливостта във вашата област и по този начин ви насочват към местата на стрес, така че да събирате представителни проби, които могат да стеснят причината за стреса.“
Няколко различни мултиспектрални сензора за дрон са на пазара за производителите. Базираната в Минеаполис Sentera на 28 март обяви, че продава своя сензор AGX710 с кардан за използване с индустриални дронове Matrice 200 Series на марката DJI. Главният изпълнителен директор на Sentera Ерик Тайпале каза, че съвпадението прави „невероятно лесно за нашите клиенти да събират полезни данни от полето“.
„Нашите клиенти произвеждат десетки различни индексни продукти и използват автоматизирани инструменти за анализ в толкова много различни приложения в селското, горското стопанство и опазването на околната среда“, каза той. Сензорът на Sentera е снабден с едногодишен достъп до платформа за софтуерен анализ, наречена FieldAgent, която предоставя информация за проучване на културите, за да помогне за откриване на болести, вредители и други видове натиск, идентифициране на недостатъци и оценка на хранителния статус.
Дроновете пътуват и на по-големи разстояния. Във Франция дронът DT18 ag на Delair е одобрен за летене извън видимата линия или операция BVLOS (FFA на САЩ изисква освобождаване за летене с BVLOS). DT18 може да се управлява от 3G безжична телефонна мрежа и по този начин може да се лети на мили без контролна кула.
„С един полет можете да покриете повече от 2,500 акра, когато разпоредбите ви позволяват да летите високо“, каза продуктовият мениджър за земеделие и горско стопанство Ленайк Гриняр. „Ние синхронизираме нашата система, така че производителността на оценката на културите да е много висока.“
Достатъчно широк за гледане
Дроновете са скъпи и са полезни най-вече за разузнаване на труднодостъпни райони. И така, колко голяма трябва да бъде една ферма, за да оправдае разходите?
Независимо, както Grignard на Delair, така и Dufau на AeroVironment излязоха с една и съща цифра: 1,000 акра.
„В САЩ, когато започнете да имате повече от 1,000 акра, започва да бъде интересно“, каза Гринярд. Дюфау каза, че на прага от хиляда акра „производителите в Средния Запад наистина започват да виждат полезност в системата“.
Но и двамата бързо добавиха, че в много отношения специалните култури са много по-различни от редовите култури и показват по-висока възвръщаемост на инвестициите.
„Наистина се свежда до приходи на акър“, каза Дуфау. „Когато се включите в сравнения между редови култури от Средния запад и специални култури, тези числа се променят значително поради размера на усилията и приходите, които са заложени на карта със специална култура срещу царевица и боб. Този брой е значително по-малък, когато навлезете в специалните култури.“
Един пример, каза той, са лозарите, за които е известно, че използват дронове за последна бърза проверка на лозе, малко от пет акра.
„Не е непременно „Какво намирате?“, каза Дюфау. „Това, което не намирате, ви дава това ниво на увереност, че правите каквото можете, за да го управлявате. … (Не) само могат да забележат проблеми там, но и могат да спят по-добре през нощта, знаейки, че няма никакви проблеми.“
По-високата стойност на реколтата е една от причините компаниите за дронове да смятат, че производителите на специални култури е по-вероятно да се възползват от технологията.
„Процентът на възприемане е бавен при редовите култури и една от причините за това е, че когато погледнете цената на царевицата, нямате инвестиционен капацитет да преминете към този вид технология“, каза Гринярд.
Елараб от MicaSense каза, че специализираните производители изглежда по-бързо се адаптират към технологията.
„Културите с висока стойност са били ранни адаптори на технологията, като лозя и овощни дървета и други подобни“, каза тя. „Има голям интерес и към други култури като кафе и зеленчуци.
„Много хора се интересуват от прецизно земеделие и има различни нива на приемане в рамките на определени култури. Пазарът се увеличава всяка година. Има много хора, които се вълнуват повече от включването на изображения в техните управленски решения, така че определено се наблюдава голям растеж.“
От данни до решение
От съществено значение е данните и изображенията от дронове да са подходящи за управленските решения на производителите.
„Сензорите създават данни“, каза Сулик от MicaSense. „Това, от което се нуждаят производителите, е информация. И така, това, от което индустрията се нуждае, е навременен начин за редуциране на данните в полезна информация, която е уместна. Това е, което трябва да се изглади. И ние работим върху това.”
Гринярд от Delair нарича задачата „тясно място“ на данните.
„Идеята на цялото решение е да се премахнат някои от тесните места с данните на различните стъпки от работния процес, от придобиването до обработката на данни – това не е тежестта на консултанта по културите или производителя.“
Един от инструментите за анализ създава карта, която производителите могат да използват.
„Ние оценяваме здравето на растенията и нуждите на растенията от хранителни вещества и след това създаваме карта“, каза тя. „Тази карта може да бъде оценена за рецепта, например азотна карта.“ DT18Ag на Delair също така има способността да брои растенията или да идентифицира пропуски в насажденията.
Но Гринярд добави, че алгоритмите не са универсални и резултатите ще варират между различните култури. При ягодовите растения, например, алгоритъмът за преброяване на растенията работи добре на ранните етапи, но по-късно алгоритъмът се проваля, когато растенията растат и сенниците започват да се блокират.
AeroVironment работи върху алгоритъм за преброяване на растенията за дървесни плодови култури, за който Dufau каза през март, че е на около два до три месеца преди да бъде наличен като добавка към настоящата система.
Апликаторите с променлива норма са друга технология, която се развива бързо в прецизното земеделие. Възможна употреба на данни от дронове, каза Дюфау, е данните да се прехвърлят от дрона към апликатор с променлива скорост на торове, пестициди и/или фунгициди. Данни от дрон за отделни растения, свързани с апликатор с променлива скорост, което би означавало, че отделните растения получават само химикалите, от които се нуждаят.
Но където и да доведат новите технологии, Дуфау каза, че картите, изградени от дронове, просто ще станат по-точни в бъдеще.
„Вие преминавате от лист на лист, от клон на клон, като в крайна сметка оценявате здравето на растенията навън“, каза той. „Тези видове прецизни карти ще се подобряват само в дългосрочен план. И виждам, че този тип технология просто задвижва някои от областите, особено при специални култури, които всъщност не са били внедрени.“
- Стивън Клостърман, помощник редактор на VGN
Най-горна снимка: AeroVironment Quantix с фиксирано крило разполага с функция за вертикално излитане и кацане, подобна на тази на дрон.