Jalan Menuju Pertanian Mandiri yang Efisien, Menguntungkan, dan Aman

Pertanian otonom lebih nyata daripada fiksi dan telah berevolusi dan mempercepat kemajuan teknologi yang signifikan.

Pada tahun 1962 petani Belanda Cornelis Sieling menemukan traktor otonom pertama – Agri-bot. Agri-bot adalah penemuan mentah namun efektif yang memungkinkan pembajakan ladang di kedua arah tanpa perlu berbalik. Ini adalah traktor pembajak otomatis otomatis pertama di dunia – menggunakan roda perasa di alur untuk navigasi. Cornelis tidak memiliki komputer onboard atau sensor IoT (internet of things) untuk menunjukkan posisinya di akhir baris. Dia tidak melakukan analisis pada kedalaman bajak atau pemadatan tanah. Pengujian, analisis, dan inovasi semuanya sangat mekanis dan dilakukan melalui pengamatan fisik. Pada tahun 1962, seorang petani harus mengotori tangannya dengan tanah, tanaman, dan mesin yang kami andalkan untuk membawa produk ke pasar. Sementara Agri-bot adalah inovasi pertama dari jenisnya, itu lebih berfungsi sebagai katalis untuk transformasi pertanian menjadi laboratorium pertanian dan mengatur panggung untuk apa yang kita sebut sebagai pertanian otonom. Di bawah ini, kita akan membahas beberapa tantangan yang kita hadapi sebagai masyarakat, cara pertanian terus bertransformasi melalui eksperimen dan inovasi untuk menghadapi tantangan ini, dampak inovasi tersebut pada kemanusiaan, dan peluang teknologi yang ada untuk memungkinkan lebih banyak otonomi. pertanian.

Perkiraan saat ini menunjukkan bahwa sekitar 800 juta orang terus hidup dalam kelaparan. Pada tahun 2050 populasi dunia akan menjadi hampir 10 miliar orang. Industri pertanian perlu menghasilkan 70% lebih banyak makanan di daratan yang menurun secara pertanian menguntungkan karena pusat-pusat populasi menyebar ke pedesaan, lahan pertanian. Masalah rumit, petani saat ini dapat menghabiskan sebanyak 40% dari waktunya untuk memperbaiki dan menyiapkan peralatan. Populasi petani yang menua, urbanisasi yang meningkat, penurunan minat pada kehidupan pertanian juga meningkatkan tuntutan petani dan keluarga untuk bekerja lebih lama. Di Kanada, misalnya, diperkirakan pada tahun 2030 akan terjadi krisis tenaga kerja terkait pertanian dengan 123.000 pekerjaan sebagian karena 25% petani berusia 65 tahun atau lebih pada tahun 2025. Untuk memenuhi tantangan besar ini, penting untuk menghubungkan semangat kewirausahaan kolektif para petani, mitra, dan peneliti – dimungkinkan oleh teknologi, dipandu oleh keharusan oportunistik sejati yang akan mewujudkan era Pertanian 4.0 (Ag 4.0).

Ag 4.0 pada intinya adalah berbagi data dengan hal (peralatan, sensor, jaringan komunikasi) untuk meningkatkan kemampuan hal-hal tersebut untuk memberikan efisiensi melalui koneksi dan kolaborasi. Ag 4.0 menawarkan kesempatan untuk menurunkan biaya, meningkatkan efisiensi, mengurangi limbah secara signifikan, dan memberikan produk berkualitas tinggi, aman, dan sehat dari peternakan ke garpu (tabel.) Pembuatan, pengumpulan, dan penggunaan data ini dapat memberikan keuntungan bagi petani dengan wawasan dan peluang untuk inovasi dan otomatisasi yang luas. Penggunaan kecerdasan buatan, arsitektur untuk penyerapan dan pemrosesan data secara real-time, dan standar IoT yang memungkinkan komunikasi perangkat-ke-perangkat telah memengaruhi evolusi dan otomatisasi yang cepat di bidang pertanian. Peternakan saat ini dengan cepat berubah menjadi laboratorium pertanian mutakhir, dan teknologi baru yang membutuhkan sedikit intervensi manusia mulai terlihat yang akan membantu mengatasi tantangan ini lebih lanjut.

Ag. 4.0 mengharuskan sesuatu menjadi Otonom, Terhubung, dan Terkoordinasi. Peralatan otonom memiliki kapasitas untuk bertindak secara independen dalam kaitannya dengan peralatan lain, manusia, hewan, tanaman, dan objek lain yang bersaing dengan tujuan kerja utama peralatan itu. Peralatan otonom kaya dengan sensor dan kamera, semuanya memberikan umpan balik ke platform kecerdasan buatan (AI) pada peralatan atau di tepi IoT. Penting untuk terus mengoptimalkan kompleksitas algoritme pembelajaran mendalam ini dan memelihara sistem redundan onboard/on-sensor untuk memberikan hasil yang optimal dan menyediakan jaring pengaman untuk kejadian tak terduga:manusia di jalur peralatan, kegagalan bagian lain dari peralatan di lapangan atau badai tiba-tiba yang mungkin memaksa peralatan untuk menghentikan aktivitas.

Dalam platform yang terhubung, peralatan akan memanfaatkan sensor onboard untuk berkomunikasi secara eksternal dan memanfaatkan kemampuan edge-computing (sensor eksternal). Perangkat edge tersebut akan terus menganalisis properti sekitar (misalnya, udara, tanah, air, lokasi) dan memberikan analisis tersebut ke model AI peralatan untuk memastikan peralatan tetap (misalnya) dalam batas properti yang teridentifikasi. Juga, sensor tidak perlu diisolasi ke lapangan. Seorang petani dapat mengenakan pakaian yang dilengkapi sensor yang memberikan lokasi dan posisi relatif yang tepat untuk semua peralatan untuk memastikan keamanannya. Hewan peliharaan keluarga dan ternak dapat memakai sensor untuk alasan yang sama. Sementara peralatan otonom tidak akan 'melihat' seseorang sampai mungkin sudah terlambat, kendaraan yang terhubung akan 'mengetahui' di mana peralatan atau orang yang membawa sensor berada di mana pun peralatan tersebut beroperasi.

Akhirnya, lompatan nyata ke pertanian otomatis adalah lingkungan di mana peralatan akan mengoordinasikan aktivitasnya dengan peralatan lain. Setelah terhubung, lokasi terakhir yang diketahui dari sebuah peralatan akan menjadi penting jika menjadi dinonaktifkan, mengirimkan peringatan ke penanam sementara secara bersamaan meminta sendiri pengiriman kendaraan pengganti dan perintah kerja untuk perbaikan ke vendor. Setelah peralatan terhubung, tsunami data yang tersedia akan membutuhkan platform yang dapat mengelolanya, mensintesisnya, dan kemudian mampu menceritakan sebuah kisah melalui analitik kepada petani, investor, mitra, dan peralatan itu sendiri. Bayangkan sensor cuaca memberikan umpan balik ke peralatan di mana kemungkinan badai petir hanya akan berdampak pada bagian dari tambak, menangguhkan operasi di lapangan itu sementara memungkinkan peralatan di tempat lain untuk melanjutkan.

Konektivitas sejati akan terjadi ketika peralatan otonom dan terhubung beroperasi secara holistik. Peralatan tidak hanya akan mengetahui di mana letaknya dan dapat mendiagnosis sendiri serta memahami di mana posisinya dalam kaitannya dengan bagian lain dari bagian yang otonom dan terhubung di tambak, tetapi juga akan memiliki akses ke bagian lain dari informasi yang relevan. Ketika irigasi diharapkan dihidupkan untuk memungkinkan dirinya keluar dari area sebelum irigasi, ambil informasi dari sistem AI yang dapat memberi tahu di mana irigasi tambahan diperlukan, atau pembajakan tambahan diperlukan untuk mengendalikan gulma dan hama. Pertanian juga akan menjadi operasi 24x7 selama musim tanam. Siang hari dan kelelahan tidak lagi menjadi penghambat untuk bekerja.

Pertanian otonom lebih nyata daripada fiksi dan telah berevolusi dan mempercepat kemajuan teknologi yang signifikan sejak Cornelis. Perusahaan seperti John Deere telah mengembangkan dan menyempurnakan peralatan pertanian otonom mulai dari mesin yang dipandu dan diarahkan satelit hingga peralatan yang lebih otonom sepenuhnya yang dapat membuat penyesuaian otomatis waktu nyata berdasarkan sensor udara, tanah, dan kelembaban yang tertanam. Saat pengembangan otonom Ag 4.0 matang, inovasi akan menghasilkan evolusi baru menuju Ag 5.0, di mana hasilnya akan difokuskan pada platform yang terhubung dan terkoordinasi. Pertanian dengan cepat menjadi 'aplikasi'. Evolusi ini akan menjadi peta jalan yang menyelaraskan kebutuhan konsumen global akan makanan dengan kebutuhan efisiensi, profitabilitas, kesehatan, dan keselamatan petani.