โดรนสอดแนมพร้อมที่จะทำให้การเกษตรแม่นยำยิ่งขึ้นเมื่อเทคโนโลยีโดรนก้าวหน้า
โดรนได้มาถึงฟาร์มแล้ว ตามรายงานของสำนักงานบริหารการบินแห่งชาติ (Federal Aviation Administration) โดรนที่จดทะเบียนเชิงพาณิชย์ทั้งหมด 2017 เปอร์เซ็นต์ในปี 48 ถูกใช้เพื่อการเกษตร ทำให้เป็นการใช้งานสูงสุดอันดับสามสำหรับเครื่องจักรที่อยู่เบื้องหลังการถ่ายภาพทางอากาศ/อสังหาริมทรัพย์ ที่ 28 เปอร์เซ็นต์ และการตรวจสอบทางอุตสาหกรรมที่ XNUMX เปอร์เซ็นต์
การเกษตรแบบพิเศษเป็นส่วนหนึ่งของตลาดการเกษตรที่มีความแม่นยำสำหรับโดรน บริษัทด้านการบิน เช่น บริษัท Delair-Tech ในฝรั่งเศส และบริษัทผู้รับเหมาสร้างโดรนเพื่อการป้องกันของอเมริกา AeroVironment กำลังทำการตลาดโดรนเพื่อการเกษตรแบบใช้เซ็นเซอร์แบบบูรณาการให้กับผู้ผลิตพืชผลชนิดพิเศษ และภาคตะวันตกเฉียงเหนือเป็นตลาดเป้าหมาย
MicaSense ซึ่งตั้งอยู่ในซีแอตเทิล ซึ่งขายเซ็นเซอร์โดรนหลายสเปกตรัมที่เรียกว่า RedEdge-M ได้เข้าร่วมการประชุมของผู้ปลูก เช่น การรวมตัวของผู้ปลูกต้นไม้ผลที่จัดขึ้นในเมืองเคนวิก รัฐวอชิงตัน ในการประชุมครั้งนั้น Gabriel Torres CEO ของ MicaSense ได้พูดคุยถึงการวิเคราะห์การจัดการ Cropload ที่บริษัทกำลังดำเนินการอยู่
MicaSense ผู้อำนวยการ Enterprise Solutions Manal Elarab กล่าวว่า "เราทำงานร่วมกับเกษตรกรและผู้นำในอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่องในการสำรวจว่าภาพสามารถมีอิทธิพลต่อแนวทางการจัดการบางอย่างหรือช่วยแก้ไขเรื่องส่วนตัวในการตัดสินใจได้อย่างไร “เรามุ่งมั่นที่จะสำรวจวิธีใหม่ๆ อย่างต่อเนื่องในการประยุกต์ใช้การวิเคราะห์ภาพในการตัดสินใจฟาร์มในแต่ละวัน”
นักวิชาการก็กำลังศึกษาการใช้โดรนสำหรับพืชชนิดพิเศษ ข่าวผู้ปลูกผักในเดือนกุมภาพันธ์ 2018 เขียนเกี่ยวกับความร่วมมือระหว่างสถาบันเทคโนโลยีโรเชสเตอร์และมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์เพื่อพัฒนาโปรแกรมโดรนเพื่อระบุความไวต่อถั่วลันเตาต่อราขาว ที่มหาวิทยาลัยเพนน์สเตท นักวิจัยสองคน ซึ่งเป็นวิศวกรและนักพืชสวน กำลังพัฒนาโครงการโดรนเพื่อกำหนดความครอบคลุมของดอกและปริมาณพืชผลในผลต้นไม้
จากทหารสู่ถั่วเหลือง
การพัฒนาเทคโนโลยีโดรนข้ามจากภาคหนึ่งไปอีกภาคหนึ่ง โดรน ag ag ของ AeroVironment รุ่นแรกสุดของ Quantix คือโดรนทหารชื่อ Pointer ที่กองทัพสหรัฐและนาวิกโยธินใช้เมื่อ 30 ปีที่แล้ว บริษัทกลายเป็นซัพพลายเออร์รายใหญ่ของกระทรวงกลาโหมสหรัฐฯ หลังเหตุการณ์ 9/11 และระหว่างสงครามอ่าวเปอร์เซีย และมีโครงการที่ DOD บันทึกไว้ถึงห้าโครงการ
แม้ว่า Quantix มีไว้สำหรับการสำรวจพืชมากกว่าที่จะเป็นศัตรู แต่แนวคิดในการขึ้นและลงจอดในแนวดิ่งนั้นมาจากโครงการทางทหาร โดรนปีกคงที่เปิดตัวจากตำแหน่งแนวตั้ง เช่น กระสวยอวกาศ แต่ออกแนวราบเหมือนเครื่องบินสำหรับการถ่ายภาพพืชผลแบบยาวเหยียด
“มันเป็นสิ่งที่ดีที่สุดสำหรับทั้งสองโลก” Mark Dufau ผู้อำนวยการฝ่ายขายเชิงพาณิชย์ของ AeroVironment กล่าว
เทคโนโลยียังคงพัฒนาอย่างต่อเนื่อง และบริษัทต่างๆ กำลังค้นหาคุณสมบัติใหม่ที่เหมาะกับการเกษตรที่แม่นยำที่สุด John Sulik ผู้เชี่ยวชาญด้านแอปพลิเคชันการตรวจจับระยะไกล MicaSense (NDVI) หนึ่งในเทคโนโลยีการตรวจจับระยะไกลขั้นพื้นฐาน มาจากโครงการดาวเทียมในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970
“คุณทำได้หลายอย่าง” ซูลิกกล่าว “เป็นเพียงเทคนิคการสำรวจระยะไกลแบบเก่าจำนวนมากที่ไม่เกี่ยวข้องกับพืชผลที่มีมูลค่าสูงเหล่านี้ พวกเขาไม่ได้เล่าเรื่องให้คุณฟังเท่าที่คุณจำเป็นต้องรู้”
RedEdge-M ของ MicaSense มีกล้องห้าตัวที่วัดขอบสีแดง เขียว น้ำเงิน ใกล้อินฟราเรด และขอบแดง
"ภาพหลายสเปกตรัมแสดงให้เห็นว่าเป็นเครื่องมือที่ชาญฉลาดมากในการสำรวจความเครียดในพื้นที่ของคุณ" Elarab กล่าว “ดัชนีที่สร้างจากภาพหลายสเปกตรัมช่วยในการทำความเข้าใจความแปรปรวนในสาขาของคุณ และนำทางคุณไปยังตำแหน่งของความเครียด ดังนั้นคุณจึงรวบรวมตัวอย่างที่เป็นตัวแทนที่สามารถจำกัดสาเหตุของความเครียดให้แคบลงได้”
เซ็นเซอร์โดรนหลายสเปกตรัมที่แตกต่างกันสองสามตัวอยู่ในตลาดสำหรับผู้ปลูก Sentera ซึ่งตั้งอยู่ในมินนิอาโปลิสเมื่อวันที่ 28 มีนาคม ประกาศว่าได้ขายเซ็นเซอร์ gimbaled AGX710 สำหรับการใช้งานแบบพลักแอนด์เพลย์กับโดรนอุตสาหกรรม Matrice 200 Series แบรนด์ DJI Eric Taipale CEO ของ Sentera กล่าวว่าการแข่งขันทำให้ “ง่ายอย่างเหลือเชื่อสำหรับลูกค้าของเราในการรวบรวมข้อมูลที่สามารถดำเนินการได้จากภาคสนาม”
“ลูกค้าของเราผลิตผลิตภัณฑ์ดัชนีต่างๆ มากมาย และใช้เครื่องมือวิเคราะห์อัตโนมัติในแอพพลิเคชั่นต่างๆ มากมายในด้านการเกษตร ป่าไม้ และการปกป้องสิ่งแวดล้อม” เขากล่าว เซ็นเซอร์ของ Sentera นั้นมาพร้อมกับการเข้าถึงแพลตฟอร์มการวิเคราะห์ซอฟต์แวร์ที่เรียกว่า FieldAgent เป็นเวลาหนึ่งปี ซึ่งให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการสอดแนมพืชผลเพื่อช่วยในการตรวจจับโรค แมลงศัตรูพืช และความกดดันอื่นๆ ระบุข้อบกพร่อง และประเมินสถานะทางโภชนาการ”
โดรนยังเดินทางไกลอีกด้วย ในฝรั่งเศส โดรน DT18 ag ของ Delair ได้รับการอนุมัติให้บินได้ไกลเกินกว่าสายตา หรือปฏิบัติการ BVLOS (สำนักงาน FFA ของสหรัฐอเมริกาต้องการการยกเว้นสำหรับการบิน BVLOS) DT18 สามารถควบคุมได้โดยเครือข่ายโทรศัพท์ไร้สาย 3G และสามารถบินได้ไกลหลายไมล์โดยไม่ต้องใช้หอควบคุม
“ในเที่ยวบินเดียว คุณสามารถครอบคลุมพื้นที่มากกว่า 2,500 เอเคอร์ เมื่อกฎระเบียบอนุญาตให้คุณบินได้สูง” เลเนอิก กริกนาร์ ผู้จัดการผลิตภัณฑ์ด้านการเกษตรและป่าไม้กล่าว “เราประสานระบบของเราเพื่อให้ผลผลิตของการประเมินพืชผลสูงมาก”
กว้างพอที่จะดู
โดรนมีราคาแพงและมีประโยชน์ส่วนใหญ่ในการสอดแนมพื้นที่ที่ยากต่อการเข้าถึง แล้วฟาร์มต้องมีขนาดเท่าไหร่ถึงจะยอมจ่ายได้?
ทั้ง Grignard ของ Delair และ Dufau ของ AeroVironment ต่างก็มีสนามเบสบอลเหมือนกัน นั่นคือ 1,000 เอเคอร์
“ในสหรัฐอเมริกา เมื่อคุณเริ่มมีพื้นที่มากกว่า 1,000 เอเคอร์ มันก็เริ่มน่าสนใจ” กริกนาร์ดกล่าว Dufau กล่าวว่าที่ธรณีประตูพันเอเคอร์ "ผู้ปลูกทั่วมิดเวสต์เริ่มเห็นประโยชน์ใช้สอยในระบบ"
แต่ทั้งสองกล่าวได้อย่างรวดเร็วว่า พืชผลพิเศษมีความแตกต่างจากพืชแถวมากและให้ผลตอบแทนจากการลงทุนสูงขึ้น
Dufau กล่าวว่า "รายได้ต่อเอเคอร์ลดลงจริงๆ “เมื่อคุณเข้าไปเกี่ยวข้องในการเปรียบเทียบระหว่างพืชแถวในแถบมิดเวสต์กับพืชชนิดพิเศษ ตัวเลขเหล่านั้นเปลี่ยนไปอย่างมากเนื่องจากปริมาณของความพยายามและรายได้ที่เดิมพันกับพืชผลพิเศษกับข้าวโพดและถั่ว จำนวนนั้นน้อยลงอย่างมากเมื่อคุณเข้าสู่พืชผลพิเศษ”
ตัวอย่างหนึ่ง เขากล่าวว่าเป็นเกษตรกรผู้ปลูกองุ่นองุ่น ซึ่งทราบกันดีว่าใช้โดรนเพื่อตรวจสอบไร่องุ่นที่มีขนาดเล็กถึงห้าเอเคอร์เป็นครั้งสุดท้ายและรวดเร็ว
“ไม่จำเป็น 'คุณพบอะไร'” Dufau กล่าว “สิ่งที่คุณไม่พบที่ให้ความมั่นใจในระดับนั้นว่าคุณกำลังทำสิ่งที่ทำได้เพื่อจัดการมัน … (ไม่เพียงเท่านั้น) พวกเขามองเห็นปัญหาที่นั่นเท่านั้น แต่พวกเขายังสามารถนอนหลับได้ดีขึ้นในเวลากลางคืนโดยรู้ว่าไม่มีปัญหาใด ๆ เลย”
มูลค่าพืชผลที่สูงขึ้นเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้บริษัทโดรนคิดว่าผู้ปลูกพืชผลแบบพิเศษมีแนวโน้มที่จะซื้อเทคโนโลยีนี้มากกว่า
“อัตราการรับเลี้ยงบุตรบุญธรรมนั้นช้าในพืชแถว และหนึ่งในเหตุผลก็คือเมื่อคุณดูราคาข้าวโพด คุณไม่มีความสามารถในการลงทุนที่จะใช้เทคโนโลยีประเภทนี้” Grignard กล่าว
Elarab จาก MicaSense กล่าวว่าผู้ปลูกแบบพิเศษดูเหมือนจะปรับตัวเข้ากับเทคโนโลยีได้เร็วกว่า
“พืชผลที่มีมูลค่าสูงเป็นตัวดัดแปลงเทคโนโลยีในยุคแรกๆ เช่น ไร่องุ่นและไม้ผล เป็นต้น” เธอกล่าว “ยังมีความสนใจในพืชผลอื่นๆ เช่น กาแฟและผักเป็นอย่างมาก
“ผู้คนจำนวนมากสนใจ ag ที่แม่นยำและมีอัตราการยอมรับที่หลากหลายภายในพืชผลบางชนิด ตลาดเพิ่มขึ้นทุกปี มีคนจำนวนมากที่รู้สึกตื่นเต้นมากขึ้นที่จะนำภาพมาประกอบการตัดสินใจในการจัดการของพวกเขา ดังนั้นจึงมีการเติบโตอย่างต่อเนื่อง”
จากข้อมูลสู่การตัดสินใจ
การทำข้อมูลโดรนและภาพที่เกี่ยวข้องกับการตัดสินใจในการจัดการของผู้ปลูกเป็นสิ่งสำคัญ
“เซ็นเซอร์สร้างข้อมูล” Sulik จาก MicaSense กล่าว “สิ่งที่ผู้ปลูกต้องการคือข้อมูล ดังนั้น สิ่งที่อุตสาหกรรมต้องการคือวิธีที่เหมาะสมในการลดข้อมูลให้เป็นข้อมูลที่เกี่ยวข้องซึ่งนำไปปฏิบัติได้จริง นั่นคือสิ่งที่ต้องคลี่คลาย และเรากำลังดำเนินการอยู่”
Grignard จาก Delair เรียกงานนี้ว่า "คอขวด"
“แนวคิดของการแก้ปัญหาทั้งหมดคือการขจัดคอขวดบางส่วนด้วยข้อมูลในขั้นตอนต่างๆ ของเวิร์กโฟลว์ ตั้งแต่การได้มาจนถึงการประมวลผลข้อมูล ซึ่งไม่ใช่ภาระของที่ปรึกษาด้านพืชผลหรือผู้ปลูก”
เครื่องมือวิเคราะห์อย่างหนึ่งสร้างแผนที่ให้ผู้ปลูกใช้อ้างอิง
“เราประเมินสุขภาพของพืชและความต้องการธาตุอาหารของพืช จากนั้นจึงสร้างแผนที่” เธอกล่าว “แผนที่นี้สามารถประเมินค่าใบสั่งยาได้ ตัวอย่างเช่น แผนที่ไนโตรเจน” DT18Ag ของ Delair ยังมีความสามารถในการนับพืชหรือระบุช่องว่างในการปลูกอีกด้วย
แต่ Grignard เสริมว่าอัลกอริธึมไม่ได้มีขนาดเดียวและผลลัพธ์จะแตกต่างกันไปตามพืชผล ตัวอย่างเช่น สำหรับต้นสตรอเบอรี่ อัลกอริธึมการนับพืชทำงานได้ดีในระยะแรก แต่ภายหลังอัลกอริธึมล้มเหลวเมื่อพืชเติบโตและหลังคาเริ่มประสานกัน
AeroVironment กำลังทำงานเกี่ยวกับอัลกอริธึมการนับพืชสำหรับพืชผลต้นไม้ ซึ่ง Dufau กล่าวเมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมาว่าเหลือเวลาอีกประมาณสองถึงสามเดือนจากการให้บริการเป็นส่วนเสริมของระบบปัจจุบัน
ตัวปรับอัตราตัวแปรเป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่พัฒนาอย่างรวดเร็วในการเกษตรที่แม่นยำ Dufau กล่าวว่าการใช้ข้อมูลโดรนที่เป็นไปได้คือการทำให้ข้อมูลสามารถถ่ายโอนจากโดรนไปยังเครื่องใส่ปุ๋ย ยาฆ่าแมลง และ/หรือสารฆ่าเชื้อราที่มีอัตราผันแปรได้ ข้อมูลเสียงหึ่งๆ ของโรงงานแต่ละแห่งที่เข้าร่วมกับเครื่องมือปรับอัตราตัวแปร ซึ่งหมายความว่าพืชแต่ละชนิดจะได้รับสารเคมีที่พวกเขาต้องการเท่านั้น
แต่ไม่ว่าที่ใดที่เทคโนโลยีใหม่จะนำไปสู่ Dufau กล่าวว่าแผนที่ที่สร้างโดยโดรนจะมีความแม่นยำมากขึ้นในอนาคต
“คุณกำลังจะใบไม้ต่อใบ กิ่งหนึ่งไปอีกกิ่ง และสุดท้ายก็ประเมินสุขภาพของพืชที่นั่น” เขากล่าว “แผนที่ที่แม่นยำประเภทนี้จะดีขึ้นในระยะยาวเท่านั้น และฉันเห็นเทคโนโลยีประเภทนี้กำลังขับเคลื่อนพื้นที่บางส่วน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพืชผลพิเศษที่ยังไม่ได้ดำเนินการจริงๆ”
- Stephen Kloosterman ผู้ช่วยบรรณาธิการ VGN
ภาพด้านบน: AeroVironment Quantix แบบปีกคงที่มีคุณสมบัติการขึ้นและลงจอดในแนวตั้งคล้ายกับโดรนโฮเวอร์