POINTS CLÉS:
- Cinq ans après l'acquisition de la technologie, la méthode de Deere consistant à utiliser la vision artificielle et l'apprentissage automatique pour identifier les plantes individuelles sera testée dans des fermes à l'été 2021.
- L'objectif: les machines agricoles se déplaçant jusqu'à 20 miles par heure prennent des décisions sur la pulvérisation d'herbicides au niveau des plantes individuelles et des mauvaises herbes en quelques secondes, réduisant ainsi le besoin d'une utilisation généralisée de produits chimiques.
- L'effort d'IA est l'un des nombreux projets technologiques associés à l'agriculture de précision qui fait entrer l'agriculture dans le 21e siècle et change la nature du travail en Amérique rurale.
S'il est surprenant qu'une récente vente aux enchères gouvernementale de licences haut débit 5G A été gagné par géant agricole Deere & Co. plutôt que AT & T ou un autre pilier des télécommunications, peut-être qu'il ne devrait pas. L'agriculture - qui, sur des milliers d'années, a évolué de l'homme tirant des charrues à la chimie et plus récemment à son ère génétique - entre dans son ère numérique. Aussi appelée agriculture de précision, les changements induits par la collecte et l'analyse des données sur la vie et le travail dans les zones rurales devraient s'accélérer.
Un exemple de Deere qui devrait faire ses débuts dans les champs agricoles l'été prochain combine la vision industrielle et l'apprentissage automatique - ou, pour le dire en termes plus faciles à comprendre, pensez à la reconnaissance faciale pour les plantes. En 2017, Deere a acquis une société appelée Blue River Technology, qui a travaillé sur un moyen d'identifier les plantes individuelles et les mauvaises herbes. Ce n'est pas une tâche facile si l'on considère qu'un seul acre de ferme peut englober des milliers de plantes et que la lourde machine se déplaçant dans le champ fonctionne à une vitesse de 10 à 20 mi / h.
L'IA s'installe rapidement dans toutes les variétés de fermes et à l'échelle mondiale. En Chine, les élevages de porcs utilisent reconnaissance faciale pour cartographier et surveiller les porcs' visages. Et d'une start-up irlandaise à des géants agricoles comme Cargill, reconnaissance faciale des vaches pour les fermes laitières progresse.
«Les fermes de ces environnements ruraux sont très technologiquement capables, expertes en technologie, créant des données importantes chaque jour pendant la saison de croissance», a déclaré Jahmy Hindman, qui est devenu le directeur de la technologie de Deere en juillet dernier, lors de l'événement CNBC @Work Spotlight de jeudi. «Les informations créées les aident vraiment à être plus productives, durables et plus précises. …. L'information est vraiment essentielle pour prendre des décisions sur le moment, minimiser les intrants que les agriculteurs doivent mettre dans l'entreprise et maximiser la productivité. »
Si la technologie de l'IA fonctionne comme prévu, le principal intrant qui serait réduit serait les applications chimiques pour tuer les mauvaises herbes dans les champs, les herbicides. Au lieu d'une pulvérisation généralisée de produits chimiques tuant tout sauf les plantes génétiquement modifiées conçues pour survivre à l'application, les pulvérisateurs pourraient cibler des plantes individuelles reconnues comme étant les bonnes cibles, ce qui pourrait avoir des implications majeures pour des entreprises comme Bayer Monsanto, qui crée des produits chimiques et des cultures OGM, la plus connue étant Roundup.
Hindman a décrit la technologie d'IA comme la formation de nouveaux modèles de réseaux neuronaux pour voir les mauvaises herbes et ne pulvériser que les mauvaises herbes dans les champs de culture. Obtenir plus d'informations au producteur au niveau de la plante individuelle est un objectif clé pour Deere.
«Pensez aux opérations de maïs ou de soja dans le Midwest… 40,000 2,000 plants par acre sur une ferme de XNUMX XNUMX acres», a déclaré Hindman. «Nous souhaitons pouvoir gérer chaque usine tout au long de sa vie, en minimisant les intrants et en maximisant la productivité. … Être capable de prendre des décisions en temps réel est absolument essentiel pour libérer une valeur économique ajoutée pour les producteurs et la productivité dans le domaine agricole.
Reconnaissance faciale à la ferme
L'approche de la technologie Blue River, jusqu'au niveau de la plante de culture individuelle - prendre des photos de plantes de sorte que pendant qu'une machine roule, elle puisse prendre la décision de pulvériser en quelques secondes, voire moins - est potentiellement la technologie la plus importante à venir à la ferme. , selon Rob Wertheimer, analyste chez Melius Research qui couvre Deere.
Entre les saisons, les agriculteurs pulvérisent des herbicides comme le Roundup de Monsanto sur des champs entiers pour tout tuer. L'intention de Deere est de lancer Blue River dans des champs en jachère comme première expérience, plutôt que des rangs de cultures entièrement plantés. Au printemps et en été, avant la plantation, les mauvaises herbes ont poussé dans des champs vides et ce n'est pas une tâche aussi complexe pour l'IA que d'identifier des cibles dans des champs où il y a déjà des milliers de cultures plantées, mais c'est la première étape pour prouver la technologie.
«Vous prenez des photos de plantes et vous entraînez des algos qui doivent prendre des décisions de pulvérisation rapidement, en quelques secondes, à des vitesses rapides, 15-20 mph, et rebondissant, le pulvérisateur rebondissant et le faisant jour après jour pendant cinq ou 10 ans sans erreur. C'est difficile », a déclaré Wertheimer.
Comme dans de nombreux secteurs, le rythme du changement technologique dans les exploitations agricoles se produit beaucoup plus rapidement que prévu par l'industrie. Wertheimer a noté qu'il y a à peine dix ans, l'ancien PDG et président de Deere, Sam Allen, pensait qu'il faudrait beaucoup de temps avant que les tracteurs autonomes prennent le contrôle des fermes, pour des raisons telles que des problèmes de sécurité. Mais avec des améliorations rapides de la technologie de conduite autonome comme Lidar, ainsi que des améliorations de l'IA, Allen a changé d'avis en l'espace de quelques années.
«L'agriculteur ne conduit plus beaucoup», a déclaré Stephen Volkmann, un analyste de Jefferies qui couvre Deere et a comparé les progrès autonomes dans les opérations agricoles à un pilote d'avion, où aujourd'hui une grande partie du vol est automatisée. «L'agriculteur doit s'asseoir dans la cabine et surveiller, mais laisse le tracteur se conduire lui-même.»
La reconnaissance faciale devient un peu effrayante… mais il n'y a aucune raison de penser qu'elle ne peut pas réussir. See-and-Spray est l'une des nombreuses technologies agricoles avancées qui semblent se rapprocher d'un point d'inflexion.
Stephen Volkmann JEFFERIES ANALYSTE
Volkmann a déclaré que l'IA voir et pulvériser est la technologie la plus «sexy» qui arrive à la ferme. «Je pense que les gens croient que c'est réel», dit-il. «C'est exactement comme une voiture autonome, une caméra qui peut reconnaître beaucoup de choses et l'entraîner avec des algos IA et identifier de nombreuses plantes différentes.» Les défis pour le faire fonctionner sont nombreux: les plantes sont piétinées et les feuilles se courbent et il y a des ombres créées dans les champs, et les champs sont des endroits sales, ce qui signifie qu'exécuter cette tâche de manière fiable tout le temps est un défi, et c'est une tâche qui nécessite un haut niveau de succès.
«Tout comme la conduite autonome, ils peuvent le faire 95% du temps aujourd'hui, mais ce n'est pas suffisant. Vous devez atteindre 100% pour l'appeler succès. Vous ne voulez pas pulvériser le mauvais produit chimique sur la mauvaise usine, même 5% du temps », a déclaré Volkmann. En fin de compte, l'IA a le potentiel d'apprendre à reconnaître les «bonnes» plantes par rapport aux «mauvaises» plantes en utilisant une variété de facteurs, ainsi que les meilleurs emplacements pour la plantation, plutôt que de simplement cibler les bonnes mauvaises herbes pour la pulvérisation.
Aujourd'hui, un producteur de maïs peut obtenir en moyenne 170 boisseaux produits à partir d'un acre, bien qu'un niveau record de 600 boisseaux par acre se soit avéré possible, si le temps et les mauvaises herbes et d'autres facteurs sur le terrain, de la lumière du soleil aux insectes et champignons, sol les caractéristiques des éléments nutritifs et la lumière du soleil et l'ombre peuvent être analysées pour finalement créer une plus grande productivité des cultures. «Il y a beaucoup de données sur des millions de plantes et de mauvaises herbes», a déclaré Wertheimer.
Deere propose déjà les technologies ExactEmerge et ExactApply qui ont été introduites au cours de la dernière décennie et ont transformé des tâches agricoles de base telles que la plantation de semences et la pulvérisation en opérations de machines agricoles de précision, et les dirigeants de Deere ont déclaré sur ses revenus les plus récents que le l'adoption de ces technologies par les agriculteurs s'accélère.
«La reconnaissance faciale devient un peu effrayante… mais il n'y a aucune raison de penser qu'elle ne peut pas réussir», a déclaré Volkmann. «Voir et pulvériser est l'une des nombreuses technologies agricoles avancées qui semblent se rapprocher d'un point d'inflexion», a-t-il déclaré, tout en ajoutant qu'il est encore probable que dans quelques années la technologie de reconnaissance complète des plantes soit commercialisée.
Deere et 5G
La connectivité rurale est liée à ces efforts technologiques sur lesquels Deere se concentre pour ses opérations et les communautés rurales dans lesquelles ses agriculteurs travaillent et vivent. Alors que les licences 5G que la société a récemment acquises concernent ses opérations de fabrication - lui permettant d'exploiter des usines intelligentes - Hindman a déclaré qu'il y avait des vents favorables pour apporter plus de haut débit et de 5G en Amérique rurale.
«Le fossé entre la connectivité urbaine et rurale est important pour nous, et pour les agriculteurs, et également important dans les communautés rurales dans lesquelles ils travaillent pour des raisons qui dépassent largement le cadre de l'agriculture», a-t-il déclaré.
Pour les agriculteurs, des investissements supplémentaires sont nécessaires pour prendre en charge les flux de données entre le propre centre de cloud computing de Deere et les fermes, pour des raisons telles que la possibilité de surveiller à distance les machines lourdes dans les fermes pour les besoins de maintenance préventive (par exemple, une pompe à eau réparée à distance plutôt que quelqu'un devant voyager sur le terrain), ainsi que pour la commande à distance de l'équipement à l'avenir. L'effort est en cours grâce à des partenariats avec le gouvernement et des entreprises privées, a déclaré le directeur technique de Deere.
Hindman a déclaré qu'avec la bande passante 5G et la réduction de la latence qu'elle offre, le contrôle automatique des machines de la ferme à partir d'un emplacement distant devient une possibilité. «Il y a toute une série d'avantages qui viennent à la société lorsque cela se produit. … Nous sommes convaincus que les vents nous soutiennent », a-t-il déclaré à propos du soutien du gouvernement fédéral au déploiement de la 5G dans les régions rurales du pays.
Hindman a déclaré que le recrutement dans l'entreprise avait changé, ainsi que la formation des employés actuels, conformément aux efforts plus récents tels que l'IA de reconnaissance des plantes et d'autres technologies. Les compétences en apprentissage automatique sont très demandées et, en général, Hindman a déclaré que ces dernières années, le recrutement de Deere était «nettement plus indexé sur les compétences logicielles», alors que les employés existants avaient été mis à niveau simultanément pour répondre aux besoins des dernières technologies.
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