Derinys dirbtinis intelektas, 5G ryšys ir tikslioji žemdirbystė Mangų auginimas išgyvena visišką transformaciją, ypač tokiuose novatoriškuose regionuose kaip Malagos Axarquía regionas ir Granados Costa Tropical. Tai, kas dar prieš kelerius metus skambėjo kaip mokslinė fantastika – robotai, atrenkantys prinokusius vaisius, skaitmeniniai asistentai, rekomenduojantys apdorojimo būdus, ir platformos, susiejančios palydovų ir jutiklių duomenis, – dabar yra išbandomi lauke, o rezultatai yra reikšmingi produktyvumo, kokybės ir pelningumo srityse.
Šiame kontekste tokie projektai kaip 5G ryšiu prijungti derliaus nuėmimo robotai, duomenų žvalgybos platformos, tokios kaip „TROPICAL-AI“ arba agronominiai virtualūs asistentai, tokie kaip ORTH, kurie perkelia ekspertų samprotavimus į ūkininko mobilųjį telefoną. Visa tai sparčiai besiplečiančiame sektoriuje: Ispanija įtvirtino savo, kaip didžiausios mangų augintojos Europos Sąjungoje, poziciją, turėdama tūkstančius hektarų gamybos, milijoninę apyvartą ir vis didėjantį spaudimą būti efektyvesniems ir tvaresniems neaukojant kokybės.
Ispanija – Europos mangų auginimo lyderė, kuriai reikia technologinės pažangos
Malagos ir Granados pakrantės tapo Pagrindinė mangų ir avokadų auginimo vieta visoje Europojesu apie 11 000 hektarų tropinių vaisių sodų, iš kurių apie 5 300 hektarų skirta mangams. Šis pokytis nebuvo atsitiktinis: vos per du dešimtmečius šis augalas iš beveik eksperimentinio tapo žemės ūkio ramsčiu, kurį skatina padidėjęs egzotinių vaisių vartojimas Europos Sąjungoje ir visame pasaulyje.
Ispanija turi a labai aiškus klimato ir geografinis pranašumasSubtropinis klimatas Malagos ir Granados pakrantėje leidžia optimaliai auginti mangus, o artumas prie Europos rinkos – nuimti derlių idealiu metu. Toks „piko“ derliaus nuėmimas leidžia išauginti vaisius, pasižyminčius išskirtinėmis organoleptinėmis savybėmis, palyginti su importuotais produktais, kuriuos reikia skinti žalesnius, kad atlaikytų ilgesnes keliones.
Ši lyderystė taip pat apima keletą gamybos ir komerciniai iššūkiaiSvarbiausia yra užtikrinti pastovią kokybę, mažinti nuostolius, derinti pasiūlą su paklausa ir optimizuoti vandens, trąšų bei pesticidų naudojimą. Čia į pagalbą ateina skaitmeninimas ir dirbtinis intelektas, suteikiantys įrankius, leidžiančius priimti tikslesnius ir greitesnius sprendimus, kurie tiesiogiai veikia ūkių pelną.
Lygiagrečiai, Tropinių regionų sektorius parodė pavydėtinus rezultatus sudėtingose rinkose.Pavyzdžiui, vien 2019 m. Malagoje atogrąžų žemės ūkis, kurio plotas kiek didesnis nei 10 000 hektarų, uždirbo daugiau nei 137 mln. eurų pajamų – tai nemažas skaičius, palyginti su daug labiau paplitusiais pasėliais, tokiais kaip alyvmedžių giraitės. Šis dinamiškumas sustiprina poreikį toliau investuoti į technologijas, kad išliktume konkurencingi.
Gamintojų organizacijos ir specializuotos rinkodaros įmonės, tokios kaip „Trops“ – kooperatyvas, vienijantis apie 3.000 ūkininkų ir esantis nacionalinis avokadų bei mangų lyderis, – daro prielaidą, kad Vienintelis būdas išlaikyti tą lyderystę – inovacijos. ir glaudžiai bendradarbiauti su universitetais, technologijų centrais ir skaitmeninio bei telekomunikacijų sektoriaus įmonėmis.
Mangų derliaus nuėmimo robotai, sujungti su 5G ir dirbtiniu intelektu
Vienas ryškiausių dirbtinio intelekto taikymo mangams projektų yra bandomasis projektas, kurį sukūrė „Trops“ kartu su „Vodafone“ ir „Cellnex“ Ekonomikos reikalų ir skaitmeninės transformacijos ministerijos remiamos 5G Andalūzijos bandomosios iniciatyvos tikslas – išbandyti robotinę sistemą, galinčią automatiškai nustatyti tobulą mango nokimo momentą ir nuimti derlių, pasitelkiant dirbtinį regėjimą, mašininį mokymąsi ir 5G ryšį.
Sistemos širdis yra a derliaus nuėmimo robotas su kameromis ir jutikliaisJame integruotas infraraudonųjų spindulių vaizdų fiksavimas ir stereo kamera, leidžianti detaliai užfiksuoti vaisiaus išvaizdą ant medžio. Šie vaizdai siunčiami į debesijos platformą, kurioje dirbtinio intelekto modelis palygina kiekvieną mangą su daugiau nei 47 000 etaloninių vaizdų duomenų baze, analizuodamas jo spalvą, toną ir kitus parametrus, kad nustatytų, ar jis paruoštas skinti.
Kai algoritmas nustato, kad vaisius pasiekė optimalų prinokimą, Robotinė ranka, kuri surenka tik tinkamas dalis.vengiama pjauti žalius arba pernokusius mangus. Tai leidžia atlikti labai tikslią atranką, kuri, taikoma dideliu mastu, daro didžiulį skirtumą galutinei vartotojui pasiekiančiai kokybei ir derliaus nuėmimo efektyvumui.
Raktas į tai, kad visa tai veiktų realiuoju laiku, slypi tame, kad 5G tinklas, jungiantis robotą su debesimiMažas delsos laikas ir didelė duomenų perdavimo galia leidžia aukštos kokybės vaizdus perduoti greitai, apdoroti beveik akimirksniu, o sistemai pateikti diagnozę praktiškai nepastebimai. Pasak projekto vadovų, darbas su 4G tinklu tokio lygio greitą reagavimą padarytų neįmanomą.
Siekiant spręsti aprėpties trūkumo kaimo vietovėse ar atokiuose ūkiuose problemą, Mobilusis įrenginys, kuris sukuria laikiną „5G burbulą“ aplink darbo zoną. Šis sprendimas, sumontuotas furgone, leidžia reikiamą ryšį diegti tik surinkimo ar bandymo laikotarpiu, siūlant visas 5G tinklo funkcijas, nepriklausant nuo ankstesnės fiksuotos infrastruktūros.
Šis pirmas žingsnis atveria duris į būsimas dalinis derliaus nuėmimo mechanizavimas kultūroms, kurios iki šiol buvo auginamos tik rankomis. Nors patys propaguotojai pripažįsta, kad tai tik pradinė stadija, galimybės yra labai plačios tiek mažesnių darbo sąnaudų, tiek produkto homogeniškumo, veiklos lankstumo ir didesnės derliaus nuėmimo grafiko kontrolės požiūriu.
Už roboto ribų: kampanijų planavimas ir atliekų mažinimas
„Trops“ tyrimų ir plėtros vadovai pabrėžia, kad šio tipo robotas yra ne tik įdomus prototipas, bet ir ateities pradžia. platesnis žemės ūkio darbo skaitmeninimo procesasVienas iš svarstomų neatidėliotinų pritaikymo būdų – įdiegti tą patį roboto „vidinį intelektą“ į dronus, skraidančius virš ūkių.
Su panašiomis kameromis ir algoritmais šie dronai galėtų atlikti kampanijos pajėgumas realiuoju laikuSuskaičiavus mangų skaičių, jų vystymosi stadiją ir prinokimo laipsnį kiekviename sklype, būtų galima daug geriau planuoti derliaus nuėmimo kampaniją, koreguoti išteklius, organizuoti vaisių patekimą į perdirbimo įmonę ir koordinuoti siuntas klientams skirtingose šalyse.
Praktiškai tokių tikslių duomenų turėjimas padėtų Venkite pertekliaus, sumažinkite atliekas ir optimizuokite logistiką, jau planuoti derliųDerliaus nuėmimas galėtų būti planuojamas taip, kad nebūtų perkrautas vaisių ir daržovių paskirstymo centras, būtų pailgintas produktų galiojimo laikas ir sumažintas atsargų svyravimų kiekis, dėl kurio atsiranda nuostolių. Visa tai daro įtaką ne tik pelningumui, bet ir gamybos sistemos tvarumui.
Šis požiūris atitinka požiūrį, kad 5G ne tik užtikrins didesnį mobiliojo ryšio greitį, bet ir bus pagrindinė verslo modelių infrastruktūra tokiuose sektoriuose kaip žemės ūkis, sveikatos apsauga ar automobilių pramonėDrastiškai sumažindamas delsą, jis įgalina teikti kritines paslaugas realiuoju laiku, o tai yra būtina robotų, prijungtų transporto priemonių ar telemedicinos sistemų veikimui ir, šiuo atveju, priimant sprendimus vietoje, pagrįstus vaizdais ir debesijos analize.
Eksperimentiniame ūkyje, kuriame buvo atlikti šie bandymai, buvo įrodyta, kad derinant kompiuterinis matymas, mašininis mokymasis ir pažangus ryšysGalima automatizuoti kai kurias užduotis, kurios tradiciškai rėmėsi ūkininko vizualine patirtimi. Tikslas yra ne pakeisti gamintoją, o aprūpinti jį įrankiais, kurie pagerintų jo sprendimų priėmimo gebėjimus ir sumažintų žmogiškąsias klaidas tokiais svarbiais momentais kaip derliaus nuėmimas.
TROPICAL-AI: didieji duomenys, palydovai ir mikropaslaugos mangams
Kartu su robotikos ir 5G projektais, Malagos universitetas (UMA) ir SAT Trops plėtoja projektą. TROPICAL-IAJi sumanyta kaip dirbtinio intelekto mikropaslaugų platforma, taikoma tropinių augalų, ypač avokadų ir mangų, stebėsenai. Ši iniciatyva yra Andalūzijos tarptautinio technologijų centro kompetencijos centro, kurį kartu remia Sevilijos ir Malagos universitetai, dalis.
Profesoriaus vadovaujant José Francisco Aldana Montes„TROPICAL-IA“, tiksliosios žemdirbystės, didžiųjų duomenų analizės ir duomenimis pagrįsto dirbtinio intelekto ekspertė, siekia sukurti programinės įrangos platformą, kuri teiktų pažangią paramą agronominių sprendimų priėmimui. Idėja – nuosekliai integruoti visus ūkiuose jau generuojamus duomenis ir pridėti naujų informacijos šaltinių.
Daugelis „Trops“ narių ūkių jau turi drėgmės, temperatūros, drėkinimo ir kitų agronominių parametrų jutikliai kurie padeda apsispręsti dėl naudojimo dirvožemio gerinimo priemonėsŠie jutikliai teikia vertingos informacijos apie dirvožemio sąlygas, vandens trūkumo riziką, karščio bangų poveikį ir drėkinimo efektyvumą. Tačiau iki šiol ši informacija dažnai buvo naudojama atskirai, neatlikus išsamios analizės, kad būtų galima atskleisti visą jos potencialą.
TROPICAL-IA siekia būtent sujungti šiuos duomenų šaltinius su kitais, pvz. palydovų žvaigždynų vaizdai Šios sistemos teikia informaciją apie augalų gyvybingumą, dirvožemio drėgmę ir augmenijos vystymosi pokyčius. Sujungus abu sluoksnius – lauko jutiklius ir palydovinį nuotolinį stebėjimą – galima aptikti modelius, kurie numato kenkėjus, ligas ar valdymo problemas.
Vienas iš pagrindinių projekto tikslų – sudaryti palankesnes sąlygas ankstyvas kenkėjų ir ligų aptikimas ir rekomenduoti priemones, kurios apima natūralūs elicitoriaiKadangi mangai ir avokadai yra gana nauji pasėliai provincijoje, ūkininkai vis dar aiškinasi, kokie kenkėjai ir ligos gali juos paveikti ir kaip jie elgiasi. Gebėjimas atpažinti ankstyvus požymius remiantis duomenimis ir įspėti Trops technikus, kad jie galėtų rekomenduoti greitus veiksmus, gali reikšti viso derliaus išsaugojimą.
Be to, pagrindinis projekto tikslas yra Optimalaus derliaus nuėmimo laiko nustatymas ūkio ar net sklypo mastu, integruojant klimato, dirvožemio ir vaisių vystymosi informaciją (įskaitant fitohormonaiir rinkos prognozes. Įmonei, kuri tvarko didelius vaisių kiekius, šio laiko koregavimas yra labai svarbus siekiant maksimaliai padidinti kokybę, kainą ir galutinio kliento pasitenkinimą.
TROPICAL-IA, kurio įgyvendinimo laikotarpis yra iki 2021 m. pabaigos, taip pat siekia stiprinti universiteto ir vietos verslo ryšiusTai yra platesnės technologijų perdavimo strategijos dalis, kai programinės įrangos inžinerijos, semantinės duomenų integracijos ar žinių grafų tyrimai tiesiogiai paverčiami įrankiais, kuriuos žemės ūkio technikai ir gamintojai gali naudoti kasdien.
Skaitmeniniai agronomijos asistentai ir pažangus mangų ūkių valdymas
Be vietos iniciatyvų, tokios platformos kaip ORTHTai skaitmeninis agronominis asistentas, apimantis ekspertų samprotavimus ir realiojo laiko rekomendacijas įvairiems augalams, įskaitant mangus. Idėja – pasiūlyti įmonėms ir gamintojams prieinamą „agronominį protą“ iš jų mobiliųjų įrenginių, galintį analizuoti sudėtingus duomenis ir siūlyti valdymo sprendimus.
ORTH integruoja informaciją iš įvairių šaltinių: dirvožemio duomenys, klimatas, palydoviniai vaizdai, apdorojimo istorija ir pasėlių įrašaiTai sukuria diagnozes ir pasiūlymus dėl drėkinimo, tręšimo, kenkėjų kontrolės ir darbų planavimo. Pasak kūrėjų, tai suteikia prieigą prie analizės, kurią atliktų aukšto lygio techninė komanda, bet akimirksniu ir keičiamo tempo.
Platforma veikia kaip nuolatinis virtualus ūkininko asistentasKai kas tai lygina su „Siri“ arba „Alexa“ laukui. Per savo mobiliuosius telefonus ūkininkai gali užduoti klausimus, aprašyti laukuose pastebėtas problemas, įkelti simptomų ant lapų ar vaisių nuotraukas ir gauti paaiškinimą bei galimus veiksmų planus. Tai sumažina kelionių skaičių, pagreitina reagavimo laiką ir standartizuoja techninius kriterijus toje pačioje įmonėje.
Konkrečiu rankenos atveju naudojamas ORTH anksti aptikti kenkėjus ir ligasOptimizuoti trąšų ir augalų apsaugos produktų naudojimą ir koreguoti drėkinimo strategijas. Kryžmiškai susiejant istorinius modelius su dabartiniais duomenimis, platforma gali įspėti apie tam tikrų patogenų ar mitybos problemų atsiradimo riziką dar prieš joms matomumą plika akimi.
Įmonės pateikti rezultatai rodo išmatuojamą poveikį: veiklos efektyvumo pagerėjimas nuo 20 % iki 40 %Sutaupoma 2–4 valandos per savaitę vienam darbuotojui, 10–15 % sumažėja sąnaudos ir iki 50 % sumažėja priklausomybė nuo išorės konsultantų. Dideliuose ūkiuose investicijų grąža gali viršyti 200 000 USD per metus.
Nuo pat paleidimo 2025 m. rugsėjį ORTH pranoko 100 000 atsisiuntimų 149 šalyseMeksika, Kolumbija ir Peru, ypač stipriai įsitvirtinusios Lotynų Amerikoje ir augančios Europoje bei Jungtinėse Amerikos Valstijose, pirmauja pagal pritaikymą, po jų seka Ispanija, Ekvadoras, Čilė, Argentina, Dominikos Respublika ir Jungtinės Amerikos Valstijos. Tai rodo, kad šie įrankiai tinka tiek šeimos įmonėms, tiek didelėms korporacijoms.
Ekonominis, veiklos ir organizacinis poveikis mangų auginimui
Kombinuotas naudojimas Dirbtinis intelektas, jutikliai, 5G ir analizės platformos Jo poveikis peržengia paprastą technologinę modernizaciją: jis keičia mango ūkių organizavimo būdą, komandų koordinavimo būdą ir technikų vaidmenį vertės grandinėje.
Pirma, tiksliai diagnozavus medžių būklę, vaisių brandos lygį ir kenkėjų paplitimą, galima profesionalizuoti agronominių sprendimų priėmimąAtsisakius vien intuicijos ar sukauptos patirties ir vietoj to pasikliaujant objektyviais duomenimis, sumažėja klaidų, kurios gali būti labai brangios, rizika, ypač auginant didelės vertės pasėlius, tokius kaip mangas.
Antra, šios priemonės palengvina geresnis techninių ir valdymo komandų koordinavimasTokios platformos kaip ORTH ar TROPICAL-IA centralizuoja informaciją iš skirtingų ūkių, leisdamos agronomams, lauko vadovams, sandėlių darbuotojams ir pardavimų vadybininkams dirbti su ta pačia naujausia situacijos apžvalga. Tai tiesiogiai veikia planavimą: atskleidžiamas pristatytų vaisių kiekis, numatomos datos ir vidutinė kokybė.
Taip pat pastebimas reikšmingas eksploatavimo ir sąnaudų sumažėjimas. Taikant Trąšos ir pesticidai tik tada ir ten, kur jų reikiaReguliuojant drėkinimą taip, kad būtų išvengta ir vandens pertekliaus, ir vandens streso, tiesiogiai sutaupoma produktų ir energijos. Be to, sumažinamas pasėlių poveikis aplinkai – aspektas, kurį vis labiau vertina Europos rinkos ir ES reglamentai, laikantis... tendencijos ir tvarumas.
Kitas svarbus aspektas yra sumažėjimas priklausomybė nuo išorės konsultantųNors ekspertų patarimai išlieka vertingi, įrankiai, kurie automatizuoja dalį diagnostikos ir rekomendacijų proceso, leidžia kooperatyvams ir įmonėms plėtoti didesnius vidinius techninius pajėgumus. Tai atlaisvina išteklius, kuriuos galima skirti inovacijų projektams arba pačių ūkininkų mokymo gerinimui.
Galiausiai, komerciniu požiūriu, turint išsamų atsekamumą ir gerai struktūrizuoti istoriniai duomenys Tai padeda įrodyti kokybę, atitikti sertifikavimo reikalavimus ir tiksliai reaguoti į platintojų ir prekybos centrų tinklų poreikius. Tokiu atveju mangų auginimas nustoja būti laikomas tradicine veikla ir tampa labai techniškai sudėtinga maisto pramone.
Mango sektorius išgyvena skaitmeninę transformaciją
Visas šis technologijų diegimas yra dalis labai intensyvus skaitmeninės transformacijos procesas žemės ūkio sektoriujeDirbtinis intelektas manguose neveikia izoliuotai: jį papildo dronų vaizdai, drėgmės jutiklių tinklai, daiktų interneto (IoT) įrenginiai, periferiniai skaičiavimai ir integruoti valdymo sprendimai, apimantys nuo sklypo iki tarptautinės logistikos.
Tokios iniciatyvos kaip 5G bandomasis projektas Andalūzijoje rodo, kaip naujos kartos mobilieji tinklai bus vis dažniau naudojami kurti konkrečius vertikalius sprendimus konkretiems sektoriams, o ne tiesiog parduodant telefono linijas. Žemės ūkyje tai reiškia tokius projektus kaip derliaus nuėmimo robotas, realaus laiko stebėjimo sistemos ir platformos, kurios duomenis paverčia praktiniais sprendimais, kada laistyti, kada nuimti derlių ar kaip reaguoti į sveikatos įspėjimą.
Savo ruožtu tokie projektai kaip TROPICAL-IA demonstruoja Universiteto ir verslo bendradarbiavimo svarba Siekiant paspartinti dirbtinio intelekto diegimą, tokiuose centruose kaip Malagos universiteto (UMA) Programinės įrangos technologijų ir inžinerijos institutas sukaupta programinės įrangos inžinerijos, didelių duomenų analizės ir semantinės integracijos patirtis yra tiesiogiai pritaikoma mangų ir avokadų ūkiuose Acharquía regione.
Pačios gamybos įmonės suprato, kad Geriausias laikas investuoti į naujas technologijas yra tada, kai jos pradeda įsitvirtinti.Kaip pažymėjo „Trops“ vadovybė, tie, kurie pirmauja diegdami dirbtinio intelekto ir 5G pagrindu veikiančius įrankius, įgyja aiškų konkurencinį pranašumą: jie gali geriau atrinkti vaisius, optimizuoti derliaus nuėmimą ir greičiau prisitaikyti prie kintančių vartotojų poreikių, kurie vis labiau reikalauja perkamų produktų skonio, tekstūros ir kilmės.
Trumpai tariant, mangų auginimas tampa gyvoji laboratorija, kurioje testuojami dirbtinio intelekto sprendimai Šią praktiką vėliau galima išplėsti ir kitiems vaismedžiams bei intensyviai auginamiems pasėliams. Malagos ir Granados pakrantėse įgyta patirtis kartu su pasaulinių skaitmeninių konsultavimo platformų postūmiu piešia ateities paveikslą, kuriame technologijos ir tradicinės ūkininkų žinios žengs koja kojon.
Viskas rodo, kad ateinančiais metais kalbėti apie mangą taip pat reikš kalbėti apie duomenys, algoritmai, jutikliai ir 5G tinklaiTačiau nepamirštant fakto, kad tikslas išlieka tas pats: siūlyti išskirtinius vaisius, mažinant riziką ir atliekas bei užtikrinant ūkių ekonominį gyvybingumą vis konkurencingesnėje ir kintančioje aplinkoje.
