Jar sa už naplno rozbieha a na poliach môžeme preto vidieť čoraz viac traktorov a inej poľnohospodárskej techniky. Ak náhodou niekde uvidíte traktor, jazdiaci bez traktoristu, neprepadajte panike. Spoločnosť John Deere koncom minulého roka na veľtrhu CES predstavila plne autonómny traktor R8. Pôdu dokáže obrábať bez prítomnosti obsluhy, ktorá ho môže kontrolovať a spravovať aplikáciou v telefóne. Hromadne sa začne vyrábať už tento rok.
Nevídaná presnosť
Je to tak. „Chytrý svet“ preniká aj medzi poľnohospodárske stroje. Vozidlá nevynímajúc. Typový rad 8R je skonštruovaný tak, aby vynikal na poli a prinášal potešenie na ceste. Autonómna verzia prináša ešte viac. V plne automatickom režime zatiaľ traktor R8 zvládne orbu a bránenie, čiže prípravu pôdy na jarné siatie alebo sadenie. Na poli je naozaj sám, bez obsluhy v kabíne. Napriek tomu sa pohybuje s presnosťou na dva a pol centimetra. Pomáha mu ako štandardné GPS, tak korekčné (referenčné) GPS body z produkcie spoločnosti.
Aplikácia v mobile = zníženie nákladov
V smartfóne alebo tablete má farmár nainštalovanú aplikáciu na ovládanie traktora. V nej vidí potrebné dáta – pozíciu traktora na mape, koľko práce je hotovej, koľko ešte čaká. Vidí údaje o jazde aj stav paliva a parametre vykonávanej práce. Príjemným bonusom je živé video z kamier. Prostredníctvom aplikácie môže farmár všetko na diaľku korigovať. A počas toho sa môže venovať iným úlohám. Podľa spoločnosti John Deere robotický traktor znižuje náklady na pracovnú silu a oslobodí tak farmárov od toho, aby museli sedieť v kabíne až 18 hodín denne. Traktor môže byť v prevádzke až 24 hodín denne, aby bolo možné využiť dobré počasie alebo rýchlo pozbierať úrodu. Autonómny traktor môže pracovať prakticky nonstop, cez deň, v noci, kým to poveternostné podmienky dovolia. Iba raz za osem až desať hodín je potrebné doplniť palivo.
Inteligencia, ktorá sa učí
Traktor 8R je vybavený šiestimi stereoskopickými kamerami, ktoré pokrývajú plných 360 ° okolia stroja. Takto získaný videosignál mieri ku grafickým procesorom, ktoré ho spracujú a pomocou modelu vytvoreného strojovým učením analyzujú. Tento systém umelej inteligencie bol natrénovaný na miliónoch snímkach z rôznych polí v rôznych situáciách. Výsledkom analýzy je rozradenie obrazu do kategórií pôda, stromy, nebo a všetko, čo nezapadá, je anomália. Anomáliou môže byť zabudnutý kus vybavenia, odlomený a spadnutý konár stromu, zviera, alebo napríklad vrece odpadu. Pri zistení anomálie sa traktor zastaví a pošle notifikáciu farmárovi. Ten musí situáciu vyhodnotiť a buď ju vyrieši na diaľku, alebo dôjde na miesto a prekážku odstráni. Keď sa stroj pohybuje, vykresľuje svoju polohu vzhľadom na geografické hranice s údajnou presnosťou v rámci jedného palca (2,54 centimetra).
Notifikácia na to upozorní farmárov
Autonómny traktor a automatizácia dáva farmárom príležitosť robiť lepšie rozhodnutia
Jahmy Hindman, technologický riaditeľ spoločnosti John Deere, počas jednej z tlačových konferencií k autonómnemu traktoru hovoril o fakte, že donedávna bolo poľnohospodárstvo o robení „viac s viac“ – čiže viac konských síl – viac vstupov a viac hektárov. Ale posledné desaťročie bolo o tom, že je možné robiť „viac s menej“ – používaním nástrojov na prijímanie informovanejších rozhodnutí. Hindman verí, že AI a strojové učenie povedú k neustále inteligentnejšej, neustále sa vyvíjajúcej a efektívnejšej farme.
Používanie umelej inteligencie počas poľnohospodárskych prác
Ako sme už spomenuli, pre vnímanie má automatizovaný traktor šesť párov stereo kamier, ktoré umožňujú 360-stupňovú detekciu prekážok. Tieto stereo kamery fungujú rovnako ako ľudské oko. Človek má dve oči, ale iba jeden obraz. Mozog nájde spoločné objekty medzi týmito dvoma obrazmi a vypočíta vzdialenosť objektov. Traktor robí presne to isté so stereo kamerami a strojovým učením. Potom algoritmy strojového učenia bežiace na GPU interpretujú výstup. Globálna poloha traktora sa sleduje vzhľadom na geoplot, takže vždy sa vie, kde sa nachádza a kde sa môže nachádzať.
Stroj „vidí“ prostredie okolo seba a tieto informácie prechádzajú do „hlbokej neurónovej siete“, kde sú veci klasifikované pomocou procesorov GPU Nvidia. Táto neurónová sieť bola trénovaná na veľkom počte obrázkov, ktoré jej pomáhajú kategorizovať objekty, ako sú zvieratá, konáre, skaly alebo podobné veci. Stroj primerane reaguje na objekt na základe kategórie. Ak sa stroj stretne s niečím, čo nedokáže kategorizovať, napríklad „spadnutý billboard“, použije systém detekcie anomálií. Ak sa objekt objaví a „nezmestí“ sa do štandardnej triedy objektov, stroj sa jednoducho zastaví. Našťastie na poli nie je premávka. Takže, keď traktor zastaví, nemusí sa farmár obávať, že ohrozí iných účastníkov premávky.
Autonómny traktor a jeho používanie
Julian Sanchez, riaditeľ Emerging Technologies v John Deere, špekuluje o potenciálnych skúsenostiach farmára s autonómnym strojom. Hovorí, že „poľnohospodár potrebuje iba dopraviť traktor na pole a nakonfigurovať ho na autonómnu prevádzku“. Keď je stroj na mieste, možno ho spustiť pomocou telefónu prostredníctvom aplikácie. Traktor vydá jasné pípnutie a začne pracovať.
Výzvy moderného poľnohospodárstva
Deeanna Kovar, viceprezidentka divízie Production and Precision AG spoločnosti John Deere vysvetľuje: “Na farme sú vždy úlohy, ktoré treba urobiť. Mnohé z týchto prác sú časovo náročné a deň na ich vykonanie nemá dostatok hodín. Zmeškanie termínu citlivého na čas môže mať tvrdý vplyv na produktivitu farmy. Napríklad, keď farmár zmešká optimálne „časové okno“ na zasadenie semien na jar, môže tento fakt znížiť celkovú úrodu v danom roku.“
Problémom je aj nedostatok pracovnej sily. Priemerný farmár má viac ako 55 rokov a celková pracovná sila starne. Čím viac ľudí sa sťahuje z vidieckeho do mestského prostredia, tento problém sa ešte viac zhoršuje. Plne automatizovaný traktor je potenciálne riešenie oboch týchto problémov.
Traktory 8R majú flexibilitu na riadenie týchto časovo citlivých a zložitých úloh v rámci ich prevádzky vo veľkom meradle. Traktor zvládne niektoré práce, na ktoré farmári nemajú čas.
V niektorých ohľadoch má automatizovaný traktor ťažšiu prácu ako automatizované vozidlo. Auto potrebuje iba bezpečne dostať cestujúcich z bodu A do bodu B. Traktor má mnoho iných starostí. Musí vykonávať presnú prácu, na presnej ceste a vykonávať úlohy, ako je príprava pôdy, sadenie semien, aplikácia živín a zber plodín.
Bonusy navyše
Traktor 8R môže pracovať autonómne 24 hodín denne, 7 dní v týždni a vyžaduje len doplnenie paliva každých 8–10 hodín. Počas práce zhromažďuje údaje v reálnom čase, aby pomohol riadiť každodennú produktivitu a logistiku, pričom tieto údaje ukladá v operačnom stredisku pre budúce strategické plánovanie. Autonómny traktor nie je jedinou high-tech novinkou, ktorú tradičný výrobca poľnohospodárskej techniky tento rok plánuje uviesť na trh. Ďalšou je postrekový systém See&Spray Select, v ktorom rad kamier s počítačovým spracovaním obrazu rozpoznáva burinu od plodín a dokáže herbicíd streknúť priamo na burinu. Dokáže správne detekovať cez deväťdesiat percent buriny a ušetrí tak viac ako sedemdesiat percent herbicídu. Čo je nákladovo výhodné pre farmárov a dosť podstatné pre životné prostredie.
Foto: John Deere, medium.com