کاربردهای پهپاد در کشاورزی، گذشته و حال

سیر تکاملی فناوری UAV در مزرعه و روی زمین

ما معمولاً اینجا در DroneDeploy خودمان را متمرکز بر آینده در نظر می گیریم، ولی امروز می خواهیم ساعت را چند سالی به عقب برگردانیم. سال ۲۰۱۳ است. “سلفی” جدیدترین کلمه در فرهنگ لغات آکسفورد است، پاپ برای اولین بار وارد توئیتر شده و DroneDeploy یک استارتاپ تازه راه اندازی شده است. در اکثر موارد، دانش عمومی در مورد پهپادهای تجاری با رویاهای Jeff Bezos در ارتباط با تحویل بسته با استفاده از UAV آغاز شده و پایان می یابد. در مورد پهپادهای کشاورزی هم همین طور است؟ در این مورد، بسیاری از کشاورزان ممکن است آن را موثر و کارا نخوانند. ولی تمام اینها در شرف تغییر هستند.

به سرعت به آگوست ۲۰۱۷ باز می گردیم. امروزه، کشاورزی یکی از بازارهای به سرعت در حال رشد برای صنعت پهپادهای تجاری است. هزاران کاربر DroneDeploy بطور منظم نقشه و مدل های پهپادی با تمرکز بر کشاورزی را تهیه می کنند. تنها در کمتر از ۵ سال، پهپاد از یک اسباب بازی برای معتادان به گجت به یک وسیله ضروری در هر جعبه ابزار حرفه ای کشاورزی تبدیل شده است. خب ما چطور به اینجا رسیدیم؟ و از کاربرد پهپاد در کشاورزی در طول ۵ سال آینده چه انتظاری می توانیم داشته باشیم؟

به خواندن ادامه دهید تا بیشتر در مورد سیر تکاملی کاربرد پهپادها در کشاورزی بدانید و بشنوید که چه انتظاری می توانید از UAVها در ماه ها و سال های پیش رو داشته باشید.

روزهای ابتدایی بکارگیری پهپادها در کشاورزی: برچسب قیمت بالا و قابلیت استفاده پایین

چالش های اولیه پهپادها در امور مربوط به کشاورزی را می توان در دو چیز خلاصه کرد: هزینه و قابلیت استفاده. برای شروع، ۵ سال پیش یک پهپاد دارای بال های ثابت با یک دوربین با کیفیت بالا که قادر به پرواز در فواصل متوسط بوده، چیزی در حدود ۱۰ تا ۳۰ هزار دلار قیمت داشته است. سخت افزار کامپیوتری و نرم افزار به هم دوختن تصاویر مورد نیاز برای پردازش نقشه های پهپادی، چندین هزار دلار دیگر هزینه داشته است. برای همه جز تعداد انگشت شماری از شرکت های بزرگ فعال در زمینه کشاورزی و همکارانشان، این برچسب قیمت به سختی قابل هضم بوده است، خصوصاً برای یک فناوری که برای اثبات ارزش هایش به یک کشاورز معمولی کار چندانی نکرده است.

ولی، جدای از بازدارندگی آشکار قیمت، چرا فناوری پهپاد در سال ۲۰۱۳ هنوز ارزش خود را به صنعت کشاورزی ثابت نکرده بوده است؟ اولاً، راه حل های نقشه برداری کاربر پسندی چون DroneDeploy هنوز در بازار نبودند و بنابراین، یک کشاورز باید از دانش فناوری بسیار بالایی تنها برای به هم دوختن نقشه های زمین خود، برخوردار می بود. تمام اینها به جای ابر باید در محل انجام می شده است، که نیازمند یک رایانه شخصی دسکتاپ قوی بوده است، و این بیشتر از دو روز تنها برای پردازش یک نقشه زمان می برده است. وقتی مساله بیماری ای است که در حال تخریب محصولات زراعی شماست، دو روز نیز ممکن است یک عمر باشد.

نتایج برای اندک افراد پیگیری که به ایجاد نقشه های پهپادی از زمین هایشان اصرار داشتند، به اندازه ای که در ابتدا امید داشتند مفید نبود، تولید کنندگان قول های بزرگی داده بودند. اگر منصفانه به موضوع نگاه کنیم، این ناشی از عدم تلاش در بخش تجاری صنعت پهپاد نبود. بلکه در مورد تمامی مقاصد و اهداف، فناوری پهپاد در مراحل اولیه بود و روزهای کودکیش را سپری می کرد.

۵ سال پیش، سنجنده های با قدرت تفکیک بالا مانند Tetracam در دسترس بودند و قادر به اخذ داده های با کیفیت بودند. اما صنعت در آغاز مسیر دریافتن این بود که باید با این همه داده چه کرد. بطور مختصر، صنعت UAV نیاز داشت تا دریابد که چطور یک نقشه ۱۶۰ جریبی از یک مزرعه ذرت تهیه کرده و آن را برای کشاورزی که در کنار این زمین ایستاده و در مورد محصول آتی نگران است، مفید جلوه دهد.

پهپادهای امروزی: محاسبات مبتنی بر ابر و تجزیه و تحلیل های پیشرفته، ارزش واقعی این دستگاه ها را به تولید کنندگان و متخصصان کشاورزی عرضه می دارد

در طول چندین سال گذشته، پیشرفت فناوری، قیمت سخت افزار پهپاد را برای کشاورزان حرفه ای متوسط، بسیار قابل دسترسی تر کرده است. پهپادهای هلیکوپتری (دارای پره های چرخان) راحت تر تولید می شوند، موتورها کاراتر هستند و عمر باتری افزایش یافته است. با رهبری DJI، با کاسته شدن از موانع ورودی و دلپذیرتر شدن ریسک سرمایه گذاری روی پهپاد، یک کشاورز قادر به خرید یک پهپاد نقشه برداری با قیمتی بین هزار تا سه هزار دلار خواهد بود.

به محض اینکه یک کشاورز تردید را رها کرده و یک پهپاد بخرد، پروسه نقشه برداری بسیار کاربرپسندتر از چیزی خواهد بود که در گذشته بوده است. اولاً سرعت اینترنت خانگی بطور قابل توجهی افزایش یافته است و انتقال بسیاری از محاسبات جهانی به ابر را ممکن می سازد. نقشه برداری با پهپاد نیز از این قاعده مستثنی نیست. حالا، به جای جمع آوری داده، رجوع به کامپیوتر دسکتاپ و ورود به پروسه طاقت فرسای به هم دوختن یک نقشه بصورت محلی، یک کشاورز می تواند تبلت و یا تلفن همراه هوشمندش را بردارد، تنها با یک باتری ۱۶۰ جریب پرواز کند و تصاویر حاصل را به محض فرود پهپاد، برای پردازش در ابر بارگذاری نماید. شرکت های تولید کننده نرم افزارهای نقشه برداری مانند DroneDeploy بقیه کار را به عهده می گیرند و کشاورز برای تحقق این مسایل نیاز به داشتن هیچ دانش فنی ای در رابطه با فتوگرامتری ندارد.

به عنوان یک صنعت، ما ایده های بهتری برای برای کار با داده های پهپادی نیز داریم. اگرچه هنوز چیزهای بسیاری برای آموختن داریم، شرکت هایی نظیر Agremo، Aglytix و Skymatics راه حل هایی را توسعه داده اند که گیاهان را می شمارند، تعداد باقیمانده را بررسی کرده و میزان خسارت به محصول را محاسبه می کنند. بازیگران اصلی مانند John Deere، Case IH-New Holland (CNH) و Climate Precision ارزشی که این سطح از تحلیل ها به دنیای کشاورزی معرفی نموده را دریافته، و آمادگی خود را برای شروع رقابت در زمینه ایجاد راه حل های زمینی برای فروشگاه DroneDeploy App اعلام نموده اند.

در بخش ما، کاربران DroneDeploy به رکورد تهیه ۱۰ میلیون جریب نقشه با استفاده از نرم افزار ما دست یافته اند. پایگاه عظیم کاربران ما در زمینه کشاورزی همواره ما را برای بهبود و پالایش نرم افزار و تحلیل هایمان به چالش می کشند. برخی از جدیدترین پیشرفت های ما در زمینه کشاورزی عبارتند از:

بهبود فرآیند دوخت تصاویر به هم که ۹۰ درصد حفره های نقشه های محصولات مربوط به اواخر فصل را حذف می کند.
سازگاری با Sentera و SLANTRANGE، سنجنده های مادون قرمز نزدیک و چندطیفی طراحی شده خاص کشاورزی.
اسکنر زمین: نقشه های آنی تهیه کرده و داده های پهپادی را برای اقدام سریع در مقابل تهدیدات محصول، حتی پیش از آنکه پهپاد فرود آید، بکار می گیرد.

به عنوان یک صنعت، ما راه درازی را در طول ۵ سال گذشته پیموده ایم. ولی هیچ کس انکار کننده این نیست که همچنان چیزهای بسیاری وجود دارد که باید در مورد پهپادها و امکاناتی که آنها به دنیای کشاورزی عرضه می کنند، یاد بگیریم. بنابراین سوال اصلی این است که از اینجا باید به کجا برویم؟

نگاه به آینده: آینده فناوری UAV در کشاورزی

ما DroneDeploy را ساده، مقرون به صرفه و سازگار با تمامی دستگاه ها ساختیم تا کاربران قادر باشند بیشترین داده های ممکن را جمع آوری کنند. همانگونه که ما به ۵ سال آینده می نگریم، وقت آن است که عضله یادگیری ماشین و بینایی کامپیوتر را منقبض نموده و بهترین استفاده را از داده ها بکنیم.

“ما فقط شروع آنچه که با پهپادها قابل دستیابی است را دیده ایم. ما انتظار داریم که در آینده نزدیک، پهپاد را بطور خودکار و مطابق با برنامه زمان بندی برای تولید آنی داده های با دقت بسیار بالا، تقریباً در تمامی صنایع حاضر ببینیم.” – Mike Winn مدیر عامل و بنیان گذار DroneDploy

به عنوان یک صنعت، ما به سختی تلاش می کنیم تا فهم بهتری از سنجش از دور و اینکه چطور می توانیم آنالیزهای یادگیری ماشین را بطور کامل با داده های پهپادی در آمیزیم تا قادر به ایجاد تصویر معنی داری برای کشاورزان باشیم، کسب کنیم. بدون شک ما شاهد پیشرفت هایی در فناوری های مرتبط با سنجنده ها و اطلاعات جدید در مورد مشخصات علف های هرز که به ما اجازه آنالیز بهتر محصولات کشاورزی و تفاوت قایل شدن میان انواع بخصوص علف های هرز و آفات را می دهند، خواهیم بود.

اگر اندکی دورتر را ببینیم، انتظار داریم فناوری Internet of Things (IoT) راه خودش را به دنیای UAVها باز کند. در ۵ تا ۱۰ سال آینده، امیدواریم که فناوری پهپاد قادر به شناسایی انواع خاص تنش های مرتبط با محصولات کشاورزی، و تکمیل نمودن محاسبات مالی مرتبط با درمان های امکان پذیر بوده و سپس این داده ها را مستقیماً به دستگاه روی زمین ارسال کند.

ماجرا شبیه داستان های علمی تخیلی است؟ ما که فکر نمی کنیم. بهر حال، CNH اخیراً یک تراکتور کاملاً خودکار را که به کشاورزان اجازه می دهد که بسیار کاراتر بوده و تنها در مستقر نمودن ماشین دخالت مستقیم داشته باشد، را معرفی نموده است. امیدواریم که در آینده با شیوه مشابه، پهپادها جایگزین نیروی کار انسانی در معادلات شوند. در حال حاضر، پروازهای خودکار، آرایش زمان بندی شده و فراتر از خط دید، همگی در قلمرو احتمالات هستند. امروز این مساله ممکن است اغراق گویی به نظر برسد، ولی ما می توانیم روزی را تصور کنیم که دیگر در یک مزرعه، مالکیت یک پهپاد پیشرفته تر از داشتن یک تراکتور یا ماشین به نظر نرسد. اگر داده های پهپاد به تولیدکنندگان و کشاورزان کمک کند تا دید بهتری دست یافته و تصمیمات آگاهانه تری اتخاذ کرده و خسارات در مزرعه را کاهش دهند، سوال واقعی این خواهد بود که: چرا که نه؟