Nota del redattore: il Conferenza VISION 2022 presenterà un'esplorazione ampliata di dove l'innovazione sta guidando rapidamente il cambiamento, comprese le tendenze nelle colture speciali di alto valore, la sostenibilità e i programmi di sequestro del carbonio e i sistemi di produzione ad ambiente controllato ad alta tecnologia. Un argomento emergente sul ordine del giorno sono dati visivi. Di seguito è riportato uno sguardo all'interno di come i sensori visivi e la visione artificiale saranno cruciali per aiutare l'intero settore a soddisfare la domanda alimentare di una popolazione globale in crescita.
La visione artificiale ha conosciuto un vero boom. Le informazioni raccolte attraverso i dati da droni, satelliti e aerei raccolgono dati dal cielo. I sensori montati sull'apparecchiatura sono in grado di misurare i cambiamenti nelle caratteristiche della pianta o nei parametri del suolo con il rilevamento della riflettanza ottica. I sensori LiDAR sono ora in grado di misurare la struttura delle piante in 3D.
Oltre ad aiutare gli agronomi con i dati, la visione artificiale è anche al centro dell'abilitazione di macchine autonome sul campo, aiutando le macchine a reagire alle situazioni sul campo o persino a rilevare ostacoli. La tecnologia ci consente persino di reagire a una posizione iper-accurata dati da immagini satellitari, che è in grado di portare dettagli a livello di centimetro. Con tutta questa tecnologia a nostra disposizione, sono necessari anche i bulbi oculari umani?
Una volta che queste telecamere, sensori e satelliti saranno installati su larga scala nei campi e nelle serre, forniranno una copertura di sorveglianza del 100% 2025 ore su XNUMX. Quando ciò accade, l'agronomia remota e in larga misura l'agricoltura remota potrebbero diventare una realtà. Poiché le macchine e i robot autonomi assumono un numero crescente di ruoli, la necessità di una grande forza lavoro potrebbe non essere più necessaria. Mentre oggi la maggior parte della frutta e verdura viene raccolta e confezionata a mano, un rapporto di S&P Global prevede che entro il XNUMX i sistemi di percezione e gli algoritmi di raccolta consentiranno aspetti della raccolta autonoma nell'agricoltura ad ambiente controllato (CEA).
Questo boom della visione artificiale non è rilevante solo in agricoltura. In effetti, essendo il campo più maturo dell'IA moderna, sta permeando ogni settore dell'economia. Le opportunità che l'automazione delle capacità visive offre infinite opportunità di mercato in ogni settore. Come esseri umani, la vista è il nostro senso più sviluppato, quello che usiamo di più per percepire il mondo che ci circonda. Professore di ottica medica David Williams spiega che "Più del 50 percento della corteccia, la superficie del cervello, è dedicato all'elaborazione delle informazioni visive".
Non è un caso che la parte del cervello umano preposta all'analisi delle informazioni visive sia la più grande di quella degli altri sensi. Le reti neurali artificiali sono una parte essenziale dell'apprendimento automatico e la spina dorsale delle moderne tecnologie visive. Nelle parole del professor Williams, "Capire come funziona la vista può essere una chiave per capire come funziona il cervello nel suo insieme".
Le tecnologie visive stanno già alimentando gli sviluppi nel settore alimentare e agricolo che cambieranno il modo in cui il mondo cresce, produce, trasporta e consuma cibo. La visione artificiale è probabilmente il campo tecnologicamente più avanzato quando si parla di intelligenza artificiale. Questa ricchezza senza precedenti di dati visivi può essere sfruttata ed elaborata tramite l'apprendimento automatico e quindi restituita ai coltivatori di cibo o a macchine autonome come i perni di irrigazione. Anche dopo la raccolta, la visione artificiale fornisce una tecnologia che viene già utilizzata per compiti cruciali chiave come il processo di cernita e cernita di frutta e verdura, un compito che, se svolto dagli esseri umani, è incoerente, dispendioso in termini di tempo, variabile e costoso.
L'impatto di questa tecnologia è enorme. I sensori visivi e la visione artificiale saranno fondamentali per aiutare l'intero settore a soddisfare la domanda alimentare di una popolazione globale in crescita. I dati della Banca Mondiale suggeriscono che entro il 2025, la maggior parte dei settori alimentare e agricolo sarà profondamente influenzato dall'adozione di tecnologie visive, come il riconoscimento delle immagini, le fotocamere, la robotica e molto altro. Non sorprende che la visione artificiale e le tecnologie di intelligenza artificiale siano al centro di una novità ondata di promettenti startup tecnologiche in molti settori verticali tra cui vendita al dettaglio, edilizia, assicurazioni, sicurezza e agricoltura.
Migliorare i processi esistenti come punto di partenza per avviare una rivoluzione
C'è una pletora di tecnologie visive a disposizione dei coltivatori di alimenti. Ciò include qualsiasi dispositivo o strumento che acquisisca, analizzi, filtri, visualizzi o distribuisca dati visivi. Questi sistemi sono progettati per sfruttare la visione artificiale, l'apprendimento automatico o l'intelligenza artificiale per dare un senso a tutti i dati visivi e fornire informazioni fruibili o agire autonomamente su di esse.
Una recente relazione di LDV Capital on Visual Technologies mette in evidenza alcune tendenze chiave rivolte al futuro che deriveranno dall'adozione di tecnologie visive tra i coltivatori alimentari nei prossimi cinque anni. La cosa più interessante di questi è che enfatizzano principalmente il miglioramento e l'adozione delle tecnologie esistenti. Non sarà una rivoluzione, ma un'evoluzione progressiva man mano che le tecnologie visive diventeranno mainstream. Ad esempio, il rapporto punta agli algoritmi di apprendimento automatico che ingeriscono immagini di droni, aerei e satelliti con una maggiore risoluzione e una maggiore gamma spettrale, consentendo ulteriormente l'agronomia remota. Inoltre, con l'aumento della velocità di elaborazione, il rilevamento montato sull'attrezzatura consentirà decisioni a livello di impianto come l'irrorazione di precisione delle erbacce e il posizionamento dei semi.
Ogni processo esistente può essere automatizzato e gestito in remoto?
Con così tanti "occhi" che monitorano e valutano le piante 24 ore su 7, 100 giorni su 100 e tecnologie visive che coprono ampiamente interi campi o serre, l'agricoltura e l'agronomia possono essere gestite da remoto nel prossimo futuro? Dall'esperienza con i nostri clienti, so che molti coltivatori di alimenti hanno già bisogno di fare molti meno viaggi sul campo grazie alle intuizioni o alle immagini acquisite dalle macchine e consegnate loro. Inoltre, la loro capacità di affrontare problemi come i parassiti è più mirata e precisa. Invece di effettuare controlli a campione di routine, questi dispositivi sono in grado di monitorare il XNUMX% dei raccolti, il XNUMX% delle volte.
Sebbene la visione artificiale sia un importante passo avanti che ridefinirà il modo in cui il cibo viene coltivato e trasformato, non è la fine. Sono necessarie altre tecnologie complementari per permetterci di vedere sotto la foglia e sotto il suolo, che sono altrettanto cruciali per avere un quadro completo. Ad esempio, il monitoraggio e l'analisi del microbioma attraverso sensori dedicati che misurano l'abbondanza, la diversità e la colonizzazione di microrganismi negli organi delle piante sopra e sotto terra.
Raccogliere, integrare e dare un senso a tutti questi dati sarà una sfida chiave per sfruttare la potenza del crescente stack tecnologico su cui faranno affidamento i coltivatori di alimenti. I coltivatori alimentari hanno sempre fatto affidamento su centinaia di segnali provenienti dal campo, ma questi strumenti e piattaforme emergenti significano che dovranno orchestrare approfondimenti da un numero crescente di fonti. L'obiettivo finale è creare un sistema unificato che offra il quadro completo e chiaro necessario per consentire migliori decisioni agronomiche di alto livello.