Компанія Croptimistic Technology розробила систему для визначення щільності стояння рослин під час обприскування. Вона складається з камер, встановлених на обприскувачі. При цьому використовуються звичайні камери смартфонів
З 2018 року канадська агротехнологічна компанія Croptimistic Technology реалізує проект SWAT Maps. SWAT розшифровується як «ґрунт, вода і топографія». Суть у тому, що компанія надає клієнтам карти полів, які містять максимум інформації: топографічні дані, дані про електропровідність ґрунту, його склад тощо, на основі яких фермерам легше ухвалювати рішення про підбір гібридів, щільність посіву та внесення добрив.
SWAT BOX – це пристрій, який встановлюють на транспортний засіб або навісне обладнання для автоматичного збору даних
Як це працює? Основа проекту – SWAT BOX, така собі диво-скринька, яка коштує орієнтовно 25 000 доларів США. Її встановлюють на транспортний засіб або навісне обладнання будь-якого типу. Переміщуючись по полю, SWAT BOX автоматично збирає дані і завантажує їх на сервер SWAT для створення карт. Фермер, який хоче отримати SWAT Map для свого поля, зазвичай сплачує сервіс-партнеру одноразову суму в розмірі 7,00 доларів США за акр (0,4 га). Надалі щорічні «рецепти» для ведення точного землеробства від SWAT будуть коштувати фермеру приблизно 5,00 доларів США за акр і включатимуть відбір зразків ґрунту, рекомендації щодо норми висіву, внесення добрив, планування врожайності тощо.
На основі відсотка присутності бур’янів на знімках і тенденцій для кожної зони SWAT, клієнти можуть обирати стратегію застосування гербіцидів
Утім, не все так просто. Система нова, тож агрономи компанії оцінюють вибрану стратегію посіву, щоб перевіряти й вдосконалювати рекомендації. Частиною процесу оцінювання є підрахунок щільності стояння рослин за зонами SWAT. Це потрібно, щоб перевірити ефективність внесення змінної норми добрив, яку застосовує агроном. На кожному полі визначають 10 зон контролю, і за даними кожної з цих десяти зон обчислюють норму висіву насіння, добрив, засобів захисту рослин та зрошення.
Щоб перевірити ефективність внесення змінної норми добрив, яку застосовує агроном, проводили ручний підрахунок щільності стояння рослин
Автоматизація обчислень
Дерек Руде, віце-президент Croptimistic з досліджень і розробок, розповів, що спочатку працівники компанії протягом багатьох тижнів подорожували полями клієнтів, щоб провести підрахунок рослин. Зробити це треба було на якомога більшій кількості полів за короткий, ідеальний для підрахунку рослин час.
Оскільки підрахунок робили вручну, то збирали дані лише з десяти ділянок на полі. Відповідно, репрезентативність даних була під сумнівом. При цьому працівники компанії витрачали 80% часу на дорогу і лише 20% часу на підрахунок рослин, тому це був не дуже ефективний процес.
Система SWAT CAM на обприскувачі складається з однієї камери на кожній половині штанги, приблизно посередині, з кутом огляду від 7 до 8°
Врешті в компанії знайшли рішення – SWAT CAM. «Під час підрахунку рослин ми використовували наші смартфони для їх зйомки. То чому б не встановити камери смартфонів на обприскувачі? – продовжує Дерек Руде. – Ми хотіли знайти не тільки точне рішення, але й недороге. Наприклад, якщо використовувати БПЛА, то це дорого і витратно за часом. Тож наше рішення – це баланс між роздільною здатністю фото і вартістю збору польових даних».
SWAT CAM – це точне і недороге рішення для автоматичного контролю ситуації на полі
Вибіркові фото
Система камер для обприскувачів SWAT CAM складається з однієї камери на кожній половині штанги, яка розміщена приблизно посередині, з кутом огляду від 7 до 8 градусів вперед. За звичайної швидкості обприскування від 25 до 30 км/год зображення робиться через кожні 18 метрів. При цьому в кадр потрапляє ділянка шириною від 1,5 до 1,8 м.
Дерек Руде каже, що для концепції SWAT Maps достатньо таких знімків: «Ми робимо вибірку, а не фотографуємо все підряд, як це роблять обприскувачі для точного внесення. Достатньо 50 знімків на гектар, щоб прив'язати їх до зони SWAT».
У кадр потрапляє ділянка шириною від 1,5 до 1,8 м. Цього достатньо, щоб привязати знімки до SWAT-зони
Згодом зображення проходять через моделі машинного навчання, щоб окремо оцінити популяцію культурних рослин і тиск бур'янів. «Оскільки дані узагальнюються за зонами SWAT, ми можемо краще пояснити, чому та чи інша ділянка може мати поганий або хороший стан посівів або низький чи високий тиск бур'янів».
Система камер для обприскувачів SWAT CAM складається з однієї камери на кожній половині штанги
Відсутність терміналу в кабіні
Цікавим аспектом концепції SWAT CAM є те, що обробка даних проводиться автономно. Пристрій SWAT CAM потребує лише 12-вольтового живлення і може бути встановлений на будь-який обприскувач всього за 1,5 години. Дані не виводяться на дисплей, але можна бачити зображення в реальному часі з невеликою затримкою на власному смартфоні.
Наразі ця технологія використовується на ріпаку, всіх видах зернових, на посівах гороху, сочевиці, кукурудзи та сої. У майбутньому також будуть доступні моделі для деяких спеціальних культур.
Це автономний пристрій, який потребує лише 12 вольт живлення і може бути встановлений на будь-який обприскувач всього за 1,5 години
Цього року компанія планує обладнати 100 обприскувачів технологією SWAT CAM
Не для продажу
Система SWAT CAM не призначена для роздрібного продажу. Croptimistic Technology в основному продає її компаніям-партнерам з точної агрономії по всьому світу, які використовують цю систему разом зі сканером ґрунту SWAT BOX. Дерек Руде пояснив це так: «SWAT CAM є частиною екосистеми SWAT. Щоб повною мірою скористатися перевагами SWAT CAM, треба пов'язати ці дані з картою управління зонами SWAT для кожного поля».
Цього року компанія планує обладнати 100 обприскувачів технологією SWAT CAM. Вартість обладнання становить 3 950 канадських доларів.