Kosmiczna metoda zwalczania szkodników
Postępująca urbanizacja Europy prowadzi do zmniejszania dostępności gruntów rolnych. Wpływa na nią także dążenie do ochrony istniejących lasów i zwiększania ich powierzchni, co powoduje, że uprawy szklarniowe stają się coraz bardziej popularne. Sama metoda nie jest jednak pozbawiona wad – szklarnie pozwalają co prawda rolnikom produkować więcej żywności przy mniejszym zużyciu zasobów, jednak panujące w nich ciepłe i wilgotne warunki umożliwiają błyskawiczne rozprzestrzenianie się szkodników i chorób przyczyniających się do średnio 15 % strat w szklarniach w całej Wspólnocie. Zespół finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu GREENPATROL opracował rozwiązanie, które pozwoli rolnikom na rozwiązanie tego problemu przy jednoczesnym ograniczeniu do minimum konieczności stosowania chemicznych środków owadobójczych. Zaproponowany produkt opiera się na europejskim globalnym systemie nawigacji satelitarnej Galileo wykorzystywanym w celu kontroli robotów pracujących w szklarniach. Urządzenie pozwala na automatyczne wykrywanie szkodników i ich zwalczanie, a także monitorowanie ich rozprzestrzeniania.
Spojrzenie z góry
„Naszym rozwiązaniem jest narzędzie rodem z dziedziny rolnictwa precyzyjnego, w której technologia globalnego systemu nawigacji satelitarnej jest kluczowym czynnikiem umożliwiającym wdrażanie rozwiązań. Dzięki algorytmom precyzyjnego określania położenia oraz połączeniu danych satelitarnych z informacjami z czujników zainstalowanych w urządzeniu rozwiązanie GREENPATROL jest w stanie określić swoją pozycję w szklarni z dokładnością do 20 centymetrów”, wyjaśnia Raúl Arnau Prieto, kierownik projektu z ramienia Technological Centre (CTC) oraz koordynator projektu GREENPATROL. Rolnictwo precyzyjne ma na celu zwiększenie wydajności upraw przy jednoczesnym ograniczeniu ilości odpadów oraz zagrożeń dzięki obserwacji i monitorowaniu upraw, a także gromadzeniu danych na temat zdrowia roślin w oparciu o system nawigacji satelitarnej. „Konstrukcja szklarni może utrudniać śledzenie sygnałów satelitarnych. Korzystanie z szerokopasmowego sygnału systemu Galileo wiąże się ze znaczącymi korzyściami w otoczeniu tego rodzaju – dzięki niemu ustalanie pozycji wewnątrz szklarni staje się znacznie dokładniejsze”, wyjaśnia Michael Pattinson, kierownik ds. technicznych i kierownik projektu GREENPATROL z ramienia GMV NSL.
Inteligentne podejmowanie decyzji
Robot wykorzystuje algorytmy sztucznej inteligencji do realizacji zróżnicowanych zadań bez pomocy człowieka. „Rozwiązanie GREENPATROL pozwala na przeszukiwanie szklarni w poszukiwaniu szkodników. Robot jest w stanie je wykrywać, a następnie zidentyfikować najbardziej szkodliwe gatunki za pomocą systemu rozpoznawania obrazów opartego na technologii uczenia głębokiego. Ponadto system tworzy i utrzymuje model uczenia maszynowego oparty na wykrywanych zagrożeniach i danych na temat wpływu szkodnika na uprawy”, wyjaśnia Arnau Prieto. Poza automatyzacją części prac, rozwiązanie może mieć nieodzowne znaczenie we wspieraniu procesu podejmowania decyzji w związku ze strategiami zintegrowanego zwalczania szkodników łączących szereg technik mających na celu zminimalizowanie zagrożeń dla ludzi i środowiska. „System przekazuje ludziom szczegółowe informacje dotyczące obszarów, które należy skontrolować i pestycydów, które trzeba zastosować w danym miejscu”.
Wartość strategiczna
Rozwiązanie GREENPATROL może odegrać strategiczną rolę w zakresie zmniejszania nakładu pracy związanego z walką ze szkodnikami. „Taki połączony system mógłby pozwolić nam na skatalogowanie wszystkich chorób dotykających uprawy w danym regionie, a w wyniku tego umożliwić skuteczniejszą walkę ze szkodnikami przy jednoczesnym znacznym zmniejszeniu ilości wykorzystywanych pestycydów”, zauważa Dalibor Húska, czołowy badacz zajmujący się strategiami zintegrowanego zwalczania szkodników na Uniwersytecie im. Mendla w Brnie. Po opracowaniu w pełni funkcjonalnego prototypu zespół projektu zajmuje się obecnie komercjalizacją rozwiązania. Opracowany przez badaczy plan eksploatacji wskazuje, że produkcja przemysłowa robota może przynieść zyski w ciągu najbliższych trzech lat. Pomimo że prace nad systemem początkowo koncentrowały się na uprawach pomidorów, będących niezwykle ważnym warzywem dla Wspólnoty, rozwiązanie można łatwo dostosować do innych rodzajów upraw. Dążąc do dalszego rozszerzenia i doskonalenia możliwości robota, zespół złożył wniosek projektowy dotyczący przystosowania rozwiązania do środków owadobójczych nowej generacji opartych na nanocząsteczkach.
Słowa kluczowe
GREENPATROL, ochrona przed szkodnikami, robotyka, Galileo, globalny system nawigacji satelitarnej, sztuczna inteligencja, rolnictwo precyzyjne, szklarnie, uprawy
