Mencapai Efisiensi, Keuntungan, dan Keselamatan di Pertanian Otonom
Pertanian otonom lebih banyak kenyataan daripada fiksi dan telah berevolusi serta mempercepat kemajuan teknologi yang signifikan.
Pada 1962, petani Belanda Cornelis Sieling menciptakan traktor otonom pertama — Agri-bot. Agri-bot adalah penemuan yang kasar namun efektif yang memungkinkan pembajakan sawah ke dua arah tanpa perlu membalik. Ini adalah traktor pembajak otonom penuh pertama di dunia — menggunakan roda penasut di furrow untuk navigasi. Cornelis tidak memiliki komputer papan atau sensor IoT (internet of things) untuk menunjukkan posisinya di akhir baris. Dia tidak melakukan analitik pada kedalaman cangkul atau kompatibilitas tanah. Pengujian, analisis, dan inovasi semuanya sangat mekanis dan dilakukan melalui observasi fisik. Pada 1962, seorang petani harus membuang tangan ke tanah, tanaman, dan mesin yang kami andalkan untuk membawa produk ke pasar. Meskipun Agri-bot adalah inovasi pertama dari jenisnya, ia lebih berfungsi sebagai katalis untuk transformasi pertanian menjadi laboratorium pertanian dan mempersiapkan panggung untuk apa yang kita sebut sebagai pertanian otonom. Di bawah, kami akan membahas beberapa tantangan yang kita hadapi sebagai masyarakat, cara pertanian terus bertransformasi melalui eksperimen dan inovasi untuk memenuhi tantangan ini, dampak inovasi semacam itu pada kemanusiaan, dan peluang teknologi yang ada untuk mengaktifkan pertanian otonom yang lebih banyak.
Estimasi saat ini menunjukkan bahwa sekitar 800 juta orang terus hidup dalam kelaparan. Pada 2050, populasi dunia akan hampir 10 miliar orang. Industri pertanian akan perlu memproduksi 70% lebih banyak makanan pada lahan pertanian yang mengurangi saat pusat populasi menyebar ke lahan pedesaan pertanian. Mempermasalahkan, petani saat ini dapat menghabiskan hingga 40% waktunya untuk memperbaiki dan menyiapkan peralatan. Populasi petani yang memenua, urbanisasi yang meningkat, minat yang menurun pada kehidupan pertanian juga meningkatkan tuntutan pada petani dan keluarga untuk bekerja lebih lama jam. Di Kanada, misalnya, diperkirakan bahwa pada 2030 akan terjadi krisis tenaga kerja terkait pertanian sebesar 123.000 pekerjaan sebagian karena 25% petani berusia 65 tahun atau lebih pada 2025. Untuk memenuhi tantangan herkuléan ini, krusial untuk menghubungkan jiwa wirausaha kolektif petani, mitra, dan peneliti — didukung oleh teknologi, didorong oleh imperatif opportunistik yang benar yang akan membawa era Agriculture 4.0 (Ag 4.0).
Ag 4.0, pada intinya, adalah berbagi data oleh hal-hal (peralatan, sensor, jaringan komunikasi) untuk meningkatkan kemampuan hal-hal tersebut untuk memberikan efisiensi melalui koneksi dan kolaborasi. Ag 4.0 menawarkan peluang untuk menekan biaya, meningkatkan efisiensi, secara signifikan mengurangi limbah, dan menyediakan produk berkualitas tinggi, aman, dan sehat dari ladang ke piring (meja). Penciptaan, koleksi, dan penggunaan data ini dapat memberikan petani wawasan dan peluang untuk inovasi dan otomatisasi yang luas. Penggunaan kecerdasan buatan, arsitektur untuk ingesti dan pemrosesan data real-time, dan standar IoT yang memungkinkan komunikasi perangkat-ke-perangkat telah mempengaruhi evolusi dan otomatisasi yang cepat dalam pertanian. Pertanian hari ini dengan cepat berubah menjadi laboratorium pertanian yang terdepan, dan teknologi baru yang memerlukan sedikit intervensi manusiaกำลัง muncul yang akan membantu lebih jauh mengatasi tantangan ini.
Ag. 4.0 mengharuskan hal-hal menjadi Otonom, Terhubung, dan Tervekasi. Peralatan otonom memiliki kapasitas untuk bertindak secara independen terhadap peralatan lain, manusia, hewan, tanaman, dan objek lain yang bersaing dengan tujuan kerja utama peralatan tersebut. Peralatan otonom kaya akan sensor dan kamera, semuanya memberikan umpan balik ke platform kecerdasan buatan (AI) pada peralatan atau di tepi IoT. Perlu untuk terus mengoptimalkan kompleksitas algoritma deep learning ini dan memelihara sistem redundan papan/sensor untuk memberikan hasil yang dioptimalkan dan memberikan jaringan keselamatan untuk peristiwa yang tidak terduga: seseorang di jalur peralatan, kegagalan peralatan lain di lapangan, atau badai tiba-tiba yang mungkin memaksa peralatan untuk menunda kegiatan.
Di platform yang terhubung, peralatan akan memanfaatkan sensor papan untuk berkomunikasi secara eksternal dan memanfaatkan kemampuan computing tepi (sensor eksternal). Perangkat tepi semacam itu akan terus menganalisis properti lingkungan (misalnya, udara, tanah, air, lokasi) dan memberikan analisis tersebut ke model AI peralatan untuk memastikan peralatan tetap (misalnya) dalam batas properti yang diidentifikasi. Juga, sensor tidak perlu terisolasi di lapangan. Seorang petani dapat mengenakan pakaian yang dilapisi sensor yang memberikan lokasi yang tepat dan posisi relatif mereka terhadap semua peralatan untuk memastikan keselamatan mereka. Hewan peliharaan dan ternak dapat mengenakan sensor untuk alasan yang sama. Sedangkan peralatan otonom tidak akan 'melihat' seseorang sampai mungkin terlambat, sebuah kendaraan yang terhubung akan 'tahu' di mana peralatan atau orang yang membawa sensor berada tanpa peduli di mana peralatan beroperasi.
Terakhir, lompatan sejati ke pertanian otomatis akan menjadi lingkungan di mana peralatan akan mengkoordinasikan kegiatan mereka dengan peralatan lain. Setelah terhubung, lokasi terakhir yang diketahui dari sebuah peralatan akan penting jika menjadi tidak berfungsi, mengirim peringatan ke petani sambil secara bersamaan meminta pengiriman kendaraan pengganti dan pesan kerja untuk perbaikan ke vendor. Setelah peralatan terhubung, tsunami data yang tersedia akan membutuhkan platform yang dapat mengelolanya, menyintesisnya dan dapat kemudian menceritakan melalui analitik kepada petani, investor, mitra, dan kepada peralatan itu sendiri. Bayangkan sensor cuaca yang memberikan umpan balik ke peralatan di mana probabilitas badai petir hanya akan mempengaruhi sebagian pertanian, menunda operasi di lapangan itu sambil mengizinkan peralatan di tempat lain untuk melanjutkan.
Konektivitas yang sejati akan terjadi ketika peralatan otonom dan terhubung beroperasi secara holistik. Tidak hanya peralatan akan tahu di mana ia berada dan dapat mandiri diagnosis dan memahami di mana ia berada dalam hubungan dengan bagian peralatan otonom dan terhubung lainnya di pertanian, tetapi ia akan memiliki akses ke informasi relevan lain. Ketika pengairan diharapkan untuk dinyalakan agar dapat keluar dari area sebelum pengairan, ambil informasi dari sistem AI yang dapat memberi tahu di mana pengairan tambahan diperlukan, atau pembajakan tambahan diperlukan untuk mengendalikan gulma dan hama. Pertanian juga akan menjadi operasi 24×7 selama musim tanam. Sinar matahari dan kelelahan tidak lagi menjadi hambat untuk bekerja.
Pertanian otonom lebih banyak kenyataan daripada fiksi dan telah berevolusi serta mempercepat kemajuan teknologi yang signifikan sejak Cornelis. Perusahaan seperti John Deere telah mengembangkan dan menyempurnakan peralatan pertanian otonom yang berkisar dari mesin yang dipandu dan diarahkan satelit hingga peralatan otonom yang lebih penuh yang dapat menyesuaikan otomatis secara real-time berdasarkan sensor udara, tanah, dan kelembaban yang terpadu. 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 'app.' Evolusi ini akan menjadi peta jalan yang menyelaraskan kebutuhan konsumen global untuk makanan dengan kebutuhan petani akan efisiensi, keuntungan, kesehatan, dan keselamatan.
