Automatizácia fariem často spojená s inteligentným poľnohospodárstvom je technológia, ktorá zefektívňuje farmy a automatizuje cyklus produkcie plodín alebo dobytka. Čoraz väčší počet spoločností pracuje na inováciách v oblasti robotiky s cieľom vyvinúť drony, autonómne traktory, robotické kombajny, automatické zavlažovanie a sejacie roboty, ako aj inteligentné poľnohospodárske aplikácie. Primárnym cieľom automatizácie fariem je pokryť jednoduchšie, všednejšie úlohy. Technológia automatizácie fariem rieši aj niektoré problémy, ako je rastúca globálna populácia, nedostatok pracovnej sily na farmách a meniace sa preferencie spotrebiteľov.

Spôsoby využitia automatizácie v poľnohospodárstve

Poľnohospodárstvo je dokonalým miestom na inovácie v oblasti robotiky. Poľnohospodári sa zvyčajne musia zaoberať opakujúcimi sa a časovo náročnými úlohami na poli. Poľnohospodárske roboty (alebo agroboty) teraz zvládajú širokú škálu úloh: zber, polievanie, siatie. Pozrime sa bližšie na dostupné technológie, ktoré napomáhajú poľnohospodárstvu pri práci.

Automatizované traktory. Na ovládanie autonómneho traktora stačí, aby farmár pomocou počítača zvolil prednastavenú trasu a čas, o ostatné sa postará traktor sám. Tieto typy traktorov možno ovládať na diaľku, prípadne kontrolovať pomocou kamier na traktore. Systém dokáže rozpoznať prekážku, upozorniť na zlé počasie a pod. Ďalšou výhodou autonómneho traktoru je zber dát a možnosť ich následnej analýzy. Postupom času budú inteligentné traktory čoraz nezávislejšie s takými technológiami, ako sú systémy strojového videnia, nástroje na detekciu svetla, GPS atď.

Bear Flag Robotics sa špecializuje na traktory bez potreby vodiča s cieľom zlacniť časovo náročnú prácu farmárom. Pomocou špeciálnej aplikácie možno ovládať niekoľko traktorov naraz, plánovať ich trasu, získavať informácie a upozornenia v reálnom čase. Prácu možno vykonávať bez priameho zásahu človeka na poli.

Dvaja mladí poľnohospodári na Slovensku patria k prvým majiteľom pásového traktora John Deere 8RX. Traktor so štyrmi pásovými jednotkami je šetrný k pôde a vytvára na pôdu nižší tlak. Má integrované inteligentné technológie ako automatické navádzanie, určenie polohy stroja na poli, bezdrôtový prenos dát medzi strojom a kanceláriou, ako aj plánovanie, realizáciu a reportovanie prác pomocou aplikácie.

Sejacia a odburiňovacia robotika. Roboty na pestovanie sú zamerané na špecifickú oblasť poľa a pracujú s veľkou presnosťou. Tento typ farmárskeho robota využíva umelú inteligenciu a počítačové videnie, čo umožňuje redukciu pesticídov na poli a následne produkciu kvalitných potravín.

Eco Robotics vyrába plne autonómne roboty, ktoré na svoju prácu využívajú solárnu energiu. To je najekologickejší prístup: po poli sa pohybuje malý štvorkolesový stroj a postrekuje herbicídy s minimálnym poškodením plodín a životného prostredia.

Automatické zavlažovanie. Roboticky asistované zavlažovacie systémy obsahujú zhruba dve veľké časti: systém podpovrchového kvapkového zavlažovania (angl. subsurface drip irrigation, SDI) a špeciálne snímače. SDI je dobre známy v poľnohospodárskom priemysle. Poskytuje prostriedky na kontrolu množstva spotrebovanej vody a času, keď ju rastliny prijímajú. Aj keď sú tieto systémy pokročilejšie ako manuálne zavlažovanie rastlín, stále nie sú dokonalé, pretože vyžadujú asistenciu človeka.

Sofistikovanejšie snímače internetu vecí dokážu samy monitorovať úroveň vlhkosti a odosielať informácie v reálnom čase do inteligentného zariadenia. Kombináciou SDI a takýchto snímačov vzniká auto­matizované poľnohospodárske zariadenie, ktoré uľahčuje prácu a šetrí zdroje vody.

Automatizácia zberu. Zber nie je pre stroje jednoduchá práca, pretože vyžaduje dostatočne jemné uchopovanie tak, aby nepoškodili ovocie a zeleninu. Napriek tomu žatevné roboty už existujú a svoje úlohy zvládajú veľmi dobre. Napríklad Abundant je spoločnosť špecializujúca sa na zber jabĺk pomocou vákuového robotického uchopovača. Agrobot je firma vyrábajúca roboty na zber jahôd. Robot okrem zberu dokáže určiť zrelosť ovocia pomocou umelej inteligencie.

Drony zohrávajú dôležitú úlohu v inovatívnych zmenách v poľnohospodárstve. Predtým bolo možné pozrieť sa na pole iba pomocou vrtuľ­níkov alebo satelitov. Používanie drona je lacnejšie a nevyžaduje žiadne špeciálne ľudské zručnosti, ako napríklad lietanie s helikoptérou. Drony dokážu vytvárať letecké fotografie a videá s dostatočnou kvalitou na ďalšie spracovanie.

DroneSeed pomáha pri zalesňovaní pôdy po lesných požiaroch. Dron nesie modul, ktorý „vystreľuje“ semená na vopred určené miesto v špecifickej vzdialenosti od seba. Aby to bolo možné, vývojári používajú stlačený vzduch, vďaka čomu sa semená nerozptýlia po poli.

Zavlažovanie je ďalší príklad využívania dronov v poľnohospodárstve. Dron Agras MG-1 vytvorený spoločnosťou DJI je výkonný (unesie až 10 litrov kvapaliny) a rýchly (pokryje až 6 000 m2 za 10 minút). Šetrí veľa času a námahy, pretože manuálne zavlažovanie je mnohonásobne pomalšie.

Inteligentné farmárske aplikácie

Na všetko vrátane farmárčenia existuje softvérová aplikácia. Moderné aplikácie umožňujú farmárom aktívne kontrolovať stav polí a dobytka. Môžu monitorovať stav poľnohospodárskych zariadení v reálnom čase pomocou údajov, ktoré sa posielajú späť z terénu. Ak sa vyskytne akýkoľvek problém, poľnohospodári môžu rýchlejšie zasiahnuť pri hnojení, polievaní, hubení škodcov a pod. Navyše mnohé z týchto aplikácií môžu pomôcť poľnohospodárskym podnikom predpovedať výnosy na nadchádzajúcu sezónu.

Súčasné aplikácie pre poľnohospodárstvo

CleverFarm je český startup, ktorý v roku 2018 začal ponúkať kompletný produkt pre poľnohospodárstvo. Do detailov monitoruje poľnohospodárske plochy s využitým špeciálnych snímačov, vďaka ktorým možno relevantné údaje zbierať a analyzovať. Pomocou snímačov používateľ získa informácie o aktuálnom stave polí, skladov, dobytka. Aplikácia umožňuje farmu riadiť na diaľku a zapisovať do nej všetky potrebné údaje. Spolupracuje tiež s družicovými dátami a so snímkami Európskej kozmickej agentúry.

Agrobase je aplikácia na identifikáciu rastlín, kvetov a stromov. Používa sa hlavne v oblasti záhradníctva, ovocinárstva, pestovania plodín, zeleniny a chovu dobytka. Agrobase dokáže ľahko rozpoznať hmyz, choroby, burinu, škodce a ďalšie. To pomáha používateľovi identifikovať akékoľvek problémy a nájsť riešenie priamo v samotnej aplikácii.

Vence Corp je aplikácia na virtuálne oplotenie a autonómnu kontrolu zvierat. Je založená na technológii umelej inteligencie, aby maximalizovala výnos pôdy. Umožňuje farmárom sledovať a riadiť pohyb a pasenie dobytka priamo zo smartfónu. Ponúka tiež ďalšie funkcie, ako napríklad vytváranie virtuálnych plotov kdekoľvek na pozemku. Umožňuje monitorovanie správania zvierat pomocou špeciálnych snímačov, ktoré majú hospodárske zvieratá.

Climate App je softvér, ktorý pomáha farmárom sledovať kľúčové teploty. Zdieľa mapy, ktoré poskytujú prehľad o nedávnych a skutočných maximách, minimách a teplote pôdy. Vďaka komplexným údajom sú si farmári vedomí faktorov, ktoré by mohli ovplyvniť ich úrodu, a robia vhodné opatrenia na jej ochranu v prípade akýchkoľvek nepriaznivých podmienok. Aplikácia poskytuje niekoľko možností, ako je maximálna teplota včera alebo 7-dňová priemerná teplota pôdy. Všetky možnosti sú prepojené s mapou s mierkou, ktorá zobrazuje údaje zodpovedajúce oblasti. Aplikácia je dostupná na väčšine mobilných zariadení.

FarmShots je cloudové riešenie, ktoré poskytuje obrázky vo vysokom rozlíšení zo satelitov, dronov a traktorov. Sleduje anomálie a informuje o kritických problémoch týkajúcich sa zdravia a rastových štádií plodín, invázie škodcov, zlyhania zavlažovania alebo hnojenia, ako aj nepriaznivých poveternostných podmienok.

Taranis je aplikácia na zber údajov a integrovanú ochranu proti škodcom. Aplikácia deteguje potenciálne problematické miesta a označuje ich na ďalšie skúmanie. Farmári potom používajú špecializovanú aplikáciu, ktorá ich nasmeruje na tieto miesta. Pracovník vyplní správu o špecifickej plodine vrátane fenologických štádií rastu, výšky plodiny a fotografií s geografickým označením. Analýza umožňuje ľahko vidieť úrovne zamorenia či trendy a dokonca rozhodnúť o lokalizovanejších postrekoch.

Treba sa prispôsobiť

Poľnohospodársky priemysel si je vedomý, že sa musí prispôsobiť meniacemu sa svetu. Pozornosť sa sústreďuje na vytváranie metód, ktoré môžu pomôcť udržať poľnohospodárstvo pre budúce generácie. Spoločnosť sa zaujíma o ochranu planéty pred klimatickými zmenami a dopytuje sa po kvalitných potravinách. So všetkými týmito problémami v popredí vedie automatizácia poľnohospodárstva k udržateľnejšiemu poľnohospodárskemu odvetviu.

Zdroje

[1] Chalimov, A.: Smart Farming: How Automation Is Transforming Agriculture. Eastern Peak. [online]. Publikované 23. 6. 2020. Citované 11. 7. 2022. 

[2] 5 Automation Technologies That Improve Agricultural Returns. Land Income. [online]. Publikované 20. 6. 2022. Citované 11. 7. 2022. 

[3] Successful Farming: Top Agricultural Software. EOS Data Ana­-lytics. [online]. Publikované 13. 11. 2019. Citované 11. 7. 2022. 

[4] Mladí poľnhospodári si vybrali pásový traktor 8RX. Prečo? Agroservis. [online]. Citované 15. 7. 2022.