Dron pembunuh rumpai AI akan datang untuk ladang mega

Selama tiga tahun yang lalu, Terry Aberhart telah memerhatikan dron sayap tetap yang berputar melintasi langit besar di atas ladangnya di wilayah Saskatchewan Kanada, menguji teknologi yang boleh menjadi masa depan merumput.

Dilengkapi dengan sistem kecerdasan buatan, dron direka oleh syarikat permulaan tempatan Precision AI untuk mengesan, mengenal pasti dan membunuh rumpai tanpa membasahi keseluruhan tanaman dengan bahan kimia.

“Saya berada dalam senarai untuk salah satu mesin pertama apabila ia tersedia,” kata Aberhart, peminat pertanian yang mampan. “Teknologi semasa direka untuk liputan maksimum dan untuk memukul segala-galanya di lapangan.”

Selama beberapa dekad, tanaman seluas luas seperti jagung dan gandum telah dirawat dengan menyembur traktor yang akan bergerak merentasi tanah ladang yang luas, melepaskan air terjun racun herba dari tangan yang panjang direntangkan di atas tanaman, semuanya untuk mencabut rumpai yang selalunya kecil dan bertaburan.

Selain daripada tol alam sekitar, pendekatan semburan-semua konvensional itu juga mengakibatkan pembaziran kewangan yang besar. Aberhart membelanjakan hampir C$1 juta (AS$745,000) untuk racun rumpai pada tahun 2022 sahaja untuk melindungi gandum, kanola dan kacang yang tumbuh di sekeping padang rumput yang lebih besar daripada Manhattan. “Walaupun kami boleh menjimatkan 50% secara purata, ia adalah penjimatan yang besar,” katanya.

Masalah memerangi rumpai dengan cara yang mampan adalah lebih mendesak hari ini berbanding sebelum ini. Para saintis berkata pemanasan global menyebabkan pertumbuhan rumpai tertentu yang bersaing untuk nutrien dengan tanaman, mengancam keselamatan makanan. Tetapi setiap titisan semburan petani herbisida datang dengan kos alam sekitar, mencemarkan tanah, mencemarkan air minuman dan menyumbang kepada kehilangan besar biodiversiti.

Kajian pada 2020 mendapati pendedahan berpanjangan kepada pembunuh rumpai – termasuk yang diluluskan oleh pengawal selia – menimbulkan ancaman kepada kutu air, spesies yang penting kepada ekosistem akuatik. Dan tekanan semakin meningkat kepada pengeluar makanan global untuk memikirkan semula amalan pertanian intensif; pemimpin dari 195 negara menandatangani perjanjian penting yang disokong Pertubuhan Bangsa-Bangsa Bersatu tahun lepas, berjanji untuk melindungi dan memulihkan sekurang-kurangnya 30% daripada tanah dan air Bumi menjelang 2030.

Precision AI adalah antara segelintir syarikat yang beralih kepada teknologi canggih untuk menangani masalah penggunaan berlebihan bahan kimia dalam pertanian. Diasaskan pada 2017 oleh usahawan teknologi bersiri Daniel McCann, syarikat itu menggunakan imej 15,000 spesies tumbuhan untuk melatih algoritma komputer untuk membezakan tanaman ruji (fikir jagung, gandum dan kacang soya) daripada rumpai yang tidak diingini. Kamera dron boleh “melihat” apa-apa yang lebih besar daripada separuh biji bijan dan AInya mengenal pasti rumpai dengan ketepatan 96%, menyembur sasaran yang dimaksudkan sahaja.

Precision AI berkata pendekatannya boleh mengurangkan penggunaan racun herba sebanyak 90% berbanding kaedah tradisional. Permulaan itu adalah salah satu daripada sedozen pemenang anugerah Perintis 2023 BloombergNEF, yang bertujuan untuk menonjolkan inovator teknologi iklim peringkat awal dengan potensi mengubah permainan.

Drone Precision mampu membawa lima gelen cecair AS (hampir 20 liter) setiap penerbangan dan meliputi kira-kira 80 ekar (0.3 km persegi) sejam. Apabila dron terbang 4 hingga 6 kaki (1.2 hingga 1.8 meter) di atas tanah, sistem AInya membuat keputusan masa nyata dan menggunakan racun herba hanya jika perlu.

“Kami tidak boleh terus melakukan perkara seperti yang selalu kami lakukan,” kata McCann. “Kita perlu mengembangkan makanan dengan lebih bijak.”

Memanfaatkan teknologi robotik dan komputer untuk membantu dalam pengeluaran pertanian bukanlah konsep baharu; penyelidik di Universiti Florida meneroka kemungkinan pemetik oren robotik seawal tahun 1980-an. Tetapi kemajuan teknologi terkini dalam AI, digabungkan dengan kekurangan tenaga kerja yang semakin teruk dan permintaan pengguna yang semakin meningkat untuk makanan yang dihasilkan secara etika dan ekologi, telah mempercepatkan inovasi.

“Terdapat banyak perkembangan dan usaha baharu ke arah menggunakan penyelesaian robotik automatik dalam pertanian,” kata Manoj Karkee, seorang profesor yang pakar dalam kejuruteraan pertanian di Washington State University. “Kami semakin hampir untuk mula menggunakan teknologi ini.”

Pertanian ketepatan – istilah umum yang merangkumi segala-galanya daripada mesin merumput yang didayakan AI kepada sistem pengairan dikawal sensor pintar – dijangka berkembang daripada perniagaan AS$8.5bil tahun lepas kepada AS$15.6bil menjelang 2030, menurut Pasaran dan Pasaran perundingan. Untuk mendapatkan sebahagian daripada tindakan itu, Teknologi Greeneye permulaan Israel membantu meningkatkan penyembur arus perdana kepada penyembur yang lebih bijak yang boleh mengenal pasti dan menyasarkan rumpai individu. Bosch BASF Smart Farming, sebuah usaha sama antara dua konglomerat terbesar di Eropah, telah menghasilkan penyelesaian yang sama.

Ketepatan AI tertumpu pada kawalan rumpai dari langit dengan mengambil kira manfaat tambahan. Tidak seperti traktor penyembur konvensional dan robot tanah berteknologi tinggi yang memijak apa sahaja dengan cara mereka dan memadatkan tanah, dron meminimumkan kerosakan cagaran.

Itu, seterusnya, boleh membolehkan petani menghasilkan lebih banyak di tanah yang sama – berita baik untuk dunia di mana sekurang-kurangnya 50% lebih banyak makanan diperlukan menjelang 2050 untuk mengekalkan populasi yang semakin meningkat, menurut kajian 2019.

Buat masa ini, dron Precision AI dikendalikan dengan pengawasan daripada juruterbang manusia. Tetapi McCann berkata syarikatnya bersedia untuk memperkenalkan dron penyembur autonomi sepenuhnya yang boleh berlepas, terbang dan mendarat dengan sendirinya – selagi pengawal selia memberikan kebenaran.

Permulaan itu merancang untuk mengkomersialkan perkhidmatan penyemburannya atas permintaan tahun depan, membolehkan petani membuat tempahan mengikut keperluan – tidak berbeza dengan cara pengguna memesan Uber. Ia juga akan menjual dron penyembur kepada petani yang mahukan lebih kawalan ke atas pengurusan tanaman mereka dan mengenakan bayaran untuk perisian pengendalian AInya secara bayar semasa anda pergi.

Potensi perniagaan itu telah menarik pelabur termasuk At One Ventures dan BDC Capital, yang telah mencurahkan lebih daripada AS$20 juta dalam pembiayaan teroka ke dalam syarikat itu. Precision AI juga merupakan antara lapan syarikat permulaan yang dipilih awal tahun ini oleh Deere & Company yang berpangkalan di Moline, Illinois, salah satu pembuat jentera ladang terbesar di dunia berdasarkan hasil, untuk bekerjasama dalam penerokaan teknologi pertanian masa depan.

Walau bagaimanapun, tidak semua orang yakin bahawa pertanian masa depan akan diperintah oleh robot terbang. Mark Siemens, seorang profesor bersekutu di University of Arizona, berkata pembuat dron pertanian masih perlu membuktikan teknologi mereka, terutamanya pada skala.

Terdapat juga isu halangan pengawalseliaan. Precision AI mula-mula menyasarkan Amerika Utara, di mana pertanian seluas luas adalah perkara biasa. Tetapi Kanada masih belum memberikan restu kawal selianya kepada kawalan rumpai berasaskan dron komersial. Di AS, di mana Precision AI merancang untuk membuat debut komersialnya tahun depan, penggubal undang-undang telah memberi lampu hijau untuk dron semburan pertanian yang digunakan oleh pengendali berlesen – tetapi mereka telah melakukannya dengan senarai semak yang panjang. “Rangka kerja undang-undang masih agak mencabar,” kata Karkee dari Washington State University.

Selain itu, pembuat dron pertanian termasuk Precision AI mungkin mendapat sambutan dingin daripada mereka yang mereka maksudkan untuk membantu.

Aberhart, petani di Saskatchewan, berkata ia akan memerlukan “perubahan besar dalam minda dan mentaliti” bagi komuniti petani untuk beralih daripada amalan penyemburan selimut yang telah menguasai industri selama beberapa dekad. Para mualaf pertama akan mengambil risiko yang besar. Lagipun, jika pengurusan rumpai gagal, ia boleh merosakkan musim.

Tetapi Aberhart menganggap bahawa peralihan itu akan menjadi persoalan bila, bukannya sama ada. “Ia memerlukan wang petani untuk menyembur. Jadi mengapa kita mahu membelanjakan lebih banyak wang jika kita tidak perlu?” – Bloomberg