Los campos del futuro serán automatizados desde la siembra hasta la cosecha

Enjambres de drones zumban en lo alto, mientras vehículos robóticos se arrastran por el paisaje. Los satélites en órbita capturan imágenes de alta resolución. No se puede ver a ningún ser humano en el resplandor pre-amanecer que se extiende por la tierra.

Esta no es una visión post-apocalíptica del futuro à la The Terminator. Esta es una instantánea de los campos del futuro. Cada fase de la operación, desde la siembra hasta la cosecha, puede ser automatizada algún día, sin la necesidad de ensuciarse las uñas.

De hecho, es ciencia ficción que ya se está convirtiendo en realidad. En la actualidad, los robots dotados de inteligencia artificial pueden eliminar las malas hierbas con una precisión sobrenatural, mientras que los tractores autónomos se mueven con una eficiencia incansable en las tierras de cultivo. Los satélites pueden evaluar la salud de los cultivos desde el espacio exterior, proporcionando montones de datos para ayudar a producir el tipo de inteligencia de negocios que antes solo era accesible para las compañías Fortune 500.

«La agricultura de precisión está al borde de una nueva fase de desarrollo que involucra máquinas inteligentes que pueden operar por sí mismas, lo que permitirá que la agricultura de producción sea significativamente más eficiente. La agricultura de precisión se está convirtiendo en una agricultura robótica «, dijo el profesor Simon Blackmore el año pasado durante una conferencia en Asia sobre los últimos desarrollos en la agricultura robótica. Blackmore es director de ingeniería en la Universidad Harper Adams y jefe del Centro Nacional para la Agricultura de Precisión en el Reino Unido.

Es la universidad de Blackmore que recientemente mostró lo que algún día podría ser posible. El proyecto, denominado Manos libres por Hectárea (Hands Free Hectare) y dirigido por investigadores de Harper Adams y la industria privada, cultivaba una hectárea (aproximadamente 2.5 acres) de cebada de primavera sin que una persona pusiera un pie en el campo.

El equipo rediseñó, volvió a cablear y robotizó equipos agrícolas que van desde un tractor japonés a uno combinado de 25 años. Los drones sirvieron como exploradores para estudiar la operación y recolectar muestras para ayudar al equipo a monitorear el progreso de la cebada. Al final de la temporada, los agricultores robot cosecharon alrededor de 4,5 toneladas de cebada a un precio de £ 200,000.

«Este proyecto pretendía demostrar que no existe una razón tecnológica por la cual no se pueda cultivar un campo sin que los humanos trabajen la tierra directamente, y lo hemos hecho», dijo Martin Abell, investigador de mecatrónica para Precision Decisions, que se asoció con Harper Adams. , en un comunicado de prensa.

Yo, Granjero Robot

El experimento de Harper Adams es el último ejemplo de cómo las máquinas están alterando la industria agrícola. Casi al mismo tiempo que la cosechadora Hands Free Hectare recolectaba cebada, Deere & Company anunció que adquiriría una nueva empresa llamada Blue River Technology por un monto reportado de $ 305 millones.

Blue River ha desarrollado un sistema de «ver y rociar» que combina la visión por computadora y la inteligencia artificial para discriminar entre cultivos y malezas. Golpea a los primeros con fertilizante y aplica estos últimos herbicidas con tal precisión que puede eliminar el 90 por ciento de los químicos usados en la agricultura convencional.

No son sólo las tierras de cultivo las que están ayudando a los robots. Una empresa californiana llamada Abundant Robotics, que surgió del instituto de investigación sin fines de lucro SRI International, está desarrollando robots capaces de recoger manzanas con brazos similares a aspiradoras que succionan la fruta directamente de los árboles en los huertos.

«Los robots tradicionales fueron diseñados para realizar tareas muy específicas una y otra vez. Pero los robots que serán utilizados en aplicaciones alimentarias y agrícolas tendrán que ser mucho más flexibles que lo que vemos en las plantas de fabricación de automóviles para poder operar con la variación natural de los productos alimenticios o el ambiente exterior «, Dan Harburg, un asociado en la firma de capital de riesgo Anterra Capital, que anteriormente trabajaba en una empresa con sede en Massachusetts que fabricaba un brazo robótico capaz de agarrar fruta, le dijo a AgFunder News:

«Esto significa que las startups robóticas especificas tienen que diseñar sistemas desde cero, lo que puede llevar tiempo y dinero, y sus robots tienen que ser capaces de completar múltiples tareas para evitar quedarse en el estante durante una gran parte del año». El lo notó.

Ojos en el cielo

Se necesitará más de un ejército de tractores robóticos para cultivar con éxito. La granja del futuro contará con drones, satélites y otros instrumentos aerotransportados para proporcionar datos sobre sus cultivos en el suelo.

Empresas como Descartes Labs, por ejemplo, emplean aprendizaje automático para analizar imágenes satelitales para pronosticar los rendimientos de soja y maíz. La startup de Los Alamos, Nuevo México, recolecta cinco terabytes de datos cada día de múltiples constelaciones de satélites, incluyendo la NASA y la Agencia Espacial Europea. Combinado con las lecturas del tiempo y otras entradas en tiempo real, Descartes Labs puede predecir los rendimientos del campo de maíz con una precisión del 99 por ciento. Su plataforma de inteligencia artificial puede incluso evaluar la salud de los cultivos a partir de lecturas de infrarrojos.

La agencia estadounidense DARPA recientemente otorgó a Descartes Labs $ 1.5 millones para monitorear y analizar los rendimientos de trigo en Medio Oriente y África. La idea es que los pronósticos precisos puedan ayudar a identificar las regiones en riesgo de fracaso de las cosechas, lo que podría provocar hambrunas y disturbios políticos. Otra compañía llamada TellusLabs de Somerville, Massachusetts también emplea algoritmos de aprendizaje automático para predecir los rendimientos de maíz y soja con una precisión similar a la de las imágenes satelitales.

Los agricultores no tienen que alcanzar la órbita para obtener información sobre sus tierras de cultivo. Una startup en Oakland, Ceres Imaging, produce imágenes de alta resolución de cámaras multiespectrales que vuelan por campos a bordo de aviones pequeños. Las instantáneas capturan el paisaje en diferentes longitudes de onda, identificando ideas sobre problemas como el estrés hídrico, y proporcionando estimaciones de los niveles de clorofila y nitrógeno. Las imágenes geoetiquetadas significan que los agricultores pueden ubicar fácilmente las áreas que deben abordarse.

Creciendo desde el interior

Incluso la mejor inteligencia, ya sea de drones, satélites o algoritmos de aprendizaje automático, tendrá el desafío de predecir los problemas impredecibles que plantea el cambio climático. Esa es una de las razones por las que cada vez más empresas apuestan al campo en lo que se conoce como agricultura de entorno controlado. Hoy en día, eso no solo significa invernaderos sofisticados, sino todo, desde granjas verticales automatizadas del tamaño de un almacén hasta salas dirigidas por robots, ubicadas no en el desierto de Kansas o Nebraska sino justo en el medio de las principales calles de América.

Los defensores de estos nuevos conceptos argumentan que estas granjas de interior de alta tecnología pueden producir rendimientos mucho más altos al tiempo que reducen drásticamente el consumo de agua y los insumos sintéticos como fertilizantes y herbicidas.

Iron Ox, de San Francisco, está desarrollando invernaderos urbanos de un acre que serán operados por robots y, según los informes, capaces de producir el equivalente a 12 hectareas de tierras de cultivo. Impulsado por inteligencia artificial, un equipo de tres robots ejecutará toda la operación de plantar, nutrir y cosechar los cultivos.

La empresa de agricultura vertical Plenty, también con sede en San Francisco, usa AI para automatizar sus operaciones, y obtuvo un voto de confianza de $ 200 millones del SoftBank Vision Fund a principios de este año. La compañía afirma que su sistema utiliza solo el 1 por ciento del agua que se consume en la agricultura convencional y produce 350 veces más productos. Plenty es parte de una nueva cosecha de granjas urbanas, que incluyen Bowery Farming y AeroFarms.

«Lo que puedo imaginar es ubicar una granja interior de mayor escala en el desierto de alimentos económicamente desfavorecidos, para estimular un impacto económico más amplio que podría crear empleos y generar ingresos para esa área», dijo el Dr. Gary Stutte, experto en agricultura espacial. y agricultura ambiental controlada, en una entrevista con AgFunder News. «El modelo de agricultura interior es adaptable para convertirse en un motor para el crecimiento económico y la seguridad alimentaria en los desiertos de alimentos rurales y urbanos».

Aún así, el modelo no está exento de sus propios desafíos y críticas. La mayor parte de lo que estas granjas pueden producir cae en la categoría de «verduras de hojas» y a menudo viene con un precio superior, lo que parece ser una antítesis de la misión propuesta de crear oasis en los desiertos alimentarios de las ciudades. Si bien el uso de agua puede reducirse al mínimo, la electricidad requerida para alimentar la operación, especialmente los LED (que jugaron un papel importante en la revolución de la agricultura interior), no son baratos.

Aún así, todos estos avances, desde los agricultores robots a los invernaderos automatizados, pueden necesitar ser parte de un futuro donde casi 10 mil millones de personas habitarán el planeta para el 2050. Una estadística citada de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación dice el mundo debe impulsar la producción de alimentos en un 70 por ciento para satisfacer las necesidades de la población. La tecnología puede no salvar el mundo, pero ayudará a alimentarlo.

Peter Rejcek – Oct 30, 2017

https://singularityhub.com/2017/10/30/the-farms-of-the-future-will-run-on-ai-and-robots/