効率的で収益性が高く安全な自律型農業への道

自律型ファームはフィクションよりも現実的であり、テクノロジーの大幅な進歩を進化させ、加速させてきました。

1962年、オランダの生産者であるCornelis Sielingは、最初の自律型トラクターであるAgri-botを発明しました。アグリボットは、向きを変えることなく両方向に畑を耕すことができる、粗雑でありながら効果的な発明でした。これは、世界初の全自動自律型耕起トラクターであり、ナビゲーション用の溝にフィーラーホイールを使用していました。 Cornelisには、列の最後に自分の位置を示すためのオンボードコンピューターまたはIoT（モノのインターネット）センサーがありませんでした。彼は、すきの深さや土の締固めに関する分析を行っていませんでした。テスト、分析、革新はすべて非常に機械的であり、物理的な観察によって行われました。 1962年、生産者は、製品を市場に出すために私たちが頼りにしていた土地、作物、機械で手を汚さなければなりませんでした。アグリボットはこの種の最初の革新でしたが、農場を農業研究所に変えるための触媒としての役割を果たし、私たちが自律農場と呼ぶものの舞台を設定しました。以下では、私たちが社会として直面しているいくつかの課題、これらの課題に対処するための実験とイノベーションを通じて農業が変革し続ける方法、そのようなイノベーションが人類に与える影響、そしてより自律的なものを可能にするために存在する技術的機会について説明します。農業。

現在の推定では、約8億人が飢餓に苦しんでいます。 2050年までに、世界の人口は100億人近くになります。人口密集地が農村部の農地に広がるにつれて、農業業界は、減少する農業収益性のある陸地で70％多くの食料を生産する必要があります。厄介なことに、今日の生産者は、自分の時間の40％を機器の修理と準備に費やすことができます。高齢化する生産者人口、都市化の増加、農業生活への関心の低下も、生産者と家族がより長い時間働くことへの要求を高めています。たとえばカナダでは、2030年までに123,000人の雇用という農業関連の労働危機が発生すると推定されています。これは、生産者の25％が2025年までに65歳以上であるためです。この困難な課題に対処するには、次のことが重要です。 Agriculture 4.0 の時代をもたらす真の機会主義的要請に導かれ、テクノロジーによって可能になった、生産者、パートナー、研究者の集合的な起業家精神を結び付けます。 （Ag 4.0）。

Ag 4.0は、基本的に、ものによるデータの共有です。 （機器、センサー、通信ネットワーク）これらのものの能力を向上させ、接続とコラボレーションを通じて効率を実現します。 Ag 4.0は、コストを削減し、効率を改善し、廃棄物を大幅に削減し、高品質で安全で健康的な製品を農場からフォークに届ける機会を提供します（表）。このデータの作成、収集、および使用により、生産者に提供できます広大な革新と自動化のための洞察と機会を持っています。人工知能の使用、データのリアルタイムの取り込みと処理のためのアーキテクチャ、およびデバイス間の通信を可能にするIoT標準は、農業の急速な進化と自動化に影響を与えてきました。今日の農場は急速に最先端の農業研究所に変わりつつあり、人間の介入をほとんど必要としない新しいテクノロジーが登場し、これらの課題にさらに取り組むのに役立ちます。

Ag。 4.0ではものが必要です 自律的で、つながり、そして調整されている。自律型機器には、他の機器、人、動物、作物、およびその機器の主要な作業目的と競合する他のオブジェクトに対して独立して動作する能力があります。自律型機器にはセンサーとカメラが豊富にあり、すべてが機器またはIoTエッジの人工知能（AI）プラットフォームにフィードバックを提供します。これらの深層学習アルゴリズムの複雑さを継続的に最適化し、オンボード/オンセンサーの冗長システムを維持して、最適化された結果を提供し、予期しないイベント（機器の経路にいる人間、別の部品の故障）に対するセーフティネットを提供する必要があります。現場の機器または突然の嵐により、機器が活動を停止する可能性があります。

接続されたプラットフォームでは、機器はオンボードセンサーを活用して外部と通信し、エッジコンピューティング（外部センサー）機能を活用します。このようなエッジデバイスは、周囲のプロパティ（空気、土壌、水、場所など）を継続的に分析し、その分析を機器のAIモデルに提供して、機器が（たとえば）特定されたプロパティの境界内にとどまるようにします。また、センサーをフィールドに分離する必要はありません。栽培者は、センサーが埋​​め込まれた衣服を着用して、すべての機器の正確な位置と相対位置を提供し、安全を確保できます。家族のペットや家畜も同じ理由でセンサーを装着できます。自律型機器は手遅れになる可能性があるまで人を「見る」ことはありませんが、コネクテッドカーは、機器がどこで動作しているかに関係なく、センサーを搭載した機器や人がどこにいるかを「認識」します。

最後に、自動化されたファームへの真の飛躍は、機器が他の機器とその活動を調整する環境になります。接続されると、機器の最後の既知の場所が無効になった場合に重要になり、生産者にアラートを送信すると同時に、交換用車両の発送と修理のための作業指示をベンダーに自己要求します。機器が接続されると、利用可能なデータの津波には、それを管理し、それを合成し、分析を通じて生産者、投資家、パートナー、および機器自体にストーリーを伝えることができるプラットフォームが必要になります。雷雨の可能性が農場の一部にのみ影響を及ぼし、その分野での運用を一時停止し、他の場所で機器を継続できるようにする機器にフィードバックを提供する気象センサーを想像してみてください。

自律型機器と接続型機器の両方が全体的に動作する場合、真の接続が実現します。機器は、それがどこにあるかを認識し、ファーム内の自律部分と接続部分の両方の他の部分との関係で自己診断および理解できるようになるだけでなく、他の関連情報にアクセスできるようになります。灌漑がオンになり、灌漑前にその地域から出られるようになると予想される場合は、AIシステムから情報を取得して、追加の灌漑が必要な場所、または雑草や害虫を防除するために追加の耕作が必要な場所を特定できます。農業はまた、成長期には24時間365日の操業になります。日光と倦怠感が仕事の妨げになることはもうありません。

自律型ファームはフィクションよりも現実的であり、Cornelis以来、テクノロジーの大幅な進歩を進化させ、加速させてきました。 John Deereのような企業は、衛星誘導および誘導機械から、埋め込まれた空気、土壌、および水分センサーに基づいてリアルタイムの自動調整を行うことができるより完全に自律的な装置に至るまで、自律型農業機械を開発および改良してきました。 Ag 4.0の自律的な開発が成熟するにつれ、イノベーションはAg 5.0に向けた新たな進化をもたらし、その成果は接続され調整されたプラットフォームに集中します。農場は急速に「アプリ」になりつつあります。この進化は、食品に対する世界の消費者のニーズを、効率、収益性、健康、安全性の生産者のニーズに合わせるロードマップになります。