「巡田水」嗎?叫機器人去!

作者 : George Leopold,EE Times特約記者

IDTechEx指出,農業自動化的演進可望因為兩項關鍵核心技術取得進一步的突破,分別是以卷積神經網路(CNN)為基礎的機器視覺,以及「自主移動能力」(autonomous mobility)...

農場上的農業自動化解決方案已有一些零星進展,無人機大多數被證實是昂貴的「玩具」,其報酬只來自於大規模的投資;其他形式的自動化方案則可能從一些替代重複性、勞力密集任務的應用中較快取得投資報酬,例如擠牛奶或者是提高農作物產量。

不過來自英國的市場研究機構IDTechEx指出,農業自動化的演進可望因為兩項關鍵核心技術取得進一步的突破,分別是以卷積神經網路(CNN)為基礎的機器視覺,以及「自主移動能力」(autonomous mobility);「農用機器人與基於AI的機器視覺代表農用機械與工具的自然演化。」

IDTechEx並未提供預測數字,但提出了15種類型的機器人以及需要自動化的農業應用領域(參考下圖),包含自動駕駛噴藥車輛,還有能支援對時間敏感的果物採收任務的拖拉機(牽引機)。

 

(圖片來源:IDTechEx)

 

以CNN為基礎的機器視覺受到矚目,是因為能讓機器人區別農作物與雜草;實現更精準的除草任務,能在減少除草劑的使用同時提高產量。而一旦經過訓練,那些「超精準機器人」也能分析個別作物植栽的生長狀況,那些整齊排列種植的蔬果是最合適的對象。實際上研究人員也已經提出將CNN機器視覺與圖案識別應用於農業領域,像是植物幼苗的分類。

「過去為選擇性除草開發的機器視覺技術,面臨在雜草判別上的可靠性與精準度之挑戰;」研究人員在一篇2018年發表的論文中指出:「以CNN驅動的種苗分類應用方案若導入農場自動化,若是設計得當,可望優化農作物產量、改善生產力與效率。

若農地距離遙遠,配備攝影機與GPS的機器人牽引機,能自動前往耕田或施肥;IDTechEx指出,這類自動化應用的關鍵市場是大型農業營運公司,而最新版解決方案行駛速度可達到一小時12英哩(約19公里時速),支援每秒20影格(fps)的影像處理速度以及2英吋解析度。

在接下來20年,IDTechEx預測諸如「牽引機導航」(tractor guidance)等全自動駕駛農用車輛與機器人採收設備等方案的市場採用率,將會是目前的兩倍以上。

該研究機構指出,農業「硬體與機器視覺的演進將會持續勢不可擋,其他農用工具與車輛也是一樣;我們還在起步階段,目前全球農業領域佈署這類方案的面積雖然還很小,但將會有大幅度的改變。」換句話說,顯然我們的農友們很快就能跟機器人一起「巡田水」了!

 

編譯:Judith Cheng

(參考原文 :Down on the Farm, With Robots,By George Leopold)

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