На первый взгляд, эти культуры ничем не отличаются от других культур, покрывающих долину Салинас в Калифорнии, которую часто называют «американской салатницей». Все, что вы видите, это ряды салата, брокколи и цветной капусты, простирающиеся до горизонта. Но затем большие оранжевые роботы катятся.
Машины находятся на поиске и уничтожении. Их цель? Weeds. Оснащенные трактороподобными колесами, множеством камер и датчиков окружающей среды, они автономно перемещаются вверх и вниз по рядам продуктов, охотясь на любых зеленых листовых захватчиков. Вместо распыления гербицидов они используют выдвижную мотыгу, которая быстро и точно убивает сорняки.
Роботы принадлежат FarmWise , стартапу в Сан-Франциско, который хочет использовать робототехнику и искусственный интеллект, чтобы сделать сельское хозяйство более устойчивым и вкусным. В ходе недавнего раунда финансирования компания привлекла 14,5 млн долларов США , и в 2020 году она планирует развернуть свой первый коммерческий парк роботов с более чем 10 машинами, обслуживающими фермеров в долине Салинас.
FarmWise говорит, что хотя его роботы в настоящее время оптимизированы для прополки, будущие разработки сделают гораздо больше. «Наша цель — стать универсальной сельскохозяйственной платформой», — говорит соучредитель и генеральный директор Себастьен Бойер . «Мы хотим автоматизировать практически все задачи от посева до сбора урожая».
Бойер предполагает, что роботы собирают огромные объемы данных, в том числе подробные изображения культур и параметры, которые влияют на их здоровье, такие как температура, влажность и состояние почвы. Но именно то, что роботы будут делать с данными, делает их по-настоящему замечательными. Используя машинное обучение, они идентифицируют каждое растение по отдельности, определяют, процветает ли оно, и соответственно стремятся к нему. Благодаря этим роботам, работающим на искусственном интеллекте, каждый стебель брокколи будет привлекать внимание, которое ему нужно, чтобы быть лучшим брокколи, каким он может быть.
Автоматизация не нова для сельского хозяйства. Колесные комбайны становятся все более автономными, и фермеры уже давно летают на беспилотных летательных аппаратах для наблюдения за своим урожаем сверху. Также в разработке находятся роботы, предназначенные для сбора фруктов и овощей — яблок , перца , клубники , помидоров , винограда , огурцов , спаржи . Совсем недавно ряд робототехнических компаний обратили свое внимание на способы улучшения качества или урожайности сельскохозяйственных культур.
Сельскохозяйственные роботы по-прежнему остаются «очень зарождающимся рынком», говорит Риан Уиттон , старший аналитик ABI Research в Лондоне, но этот рынок «значительно расширится в течение следующих 10 лет». По прогнозам ABI, ежегодные поставки мобильных роботов для сельского хозяйства к 2030 году превысят 100 000 единиц по всему миру, что в 100 раз превышает объем, развернутый сегодня.
Это все еще небольшое количество по сравнению с миллионами тракторов и других сельскохозяйственных машин, которые продаются каждый год, но Уиттон отмечает, что спрос на автоматизацию, вероятно, будет ускоряться из-за нехватки рабочей силы во многих частях мира.
FarmWise говорит, что тесно сотрудничал с фермерами, чтобы понять их потребности и разработать роботов на основе их отзывов. Так как они работают? Бойер не готов раскрывать подробности о технологиях компании, но говорит, что машины работают в три этапа.
Во-первых, массив датчиков собирает изображения и другие соответствующие данные об урожаях и сохраняет эту информацию как на бортовых компьютерах, так и на облачных серверах. Второй шаг — это процесс принятия решений, в котором специализированные алгоритмы глубокого обучения анализируют данные. Есть алгоритм, обученный распознавать растения на изображении, и роботы объединяют этот вывод с GPS и другими данными о местоположении, чтобы точно идентифицировать каждое растение. Другой алгоритм обучен, чтобы решить, является ли растение, скажем, головой салата или сорняком. Последний шаг — это физическое действие, которое машины выполняют на посевы, например, развертывание мотыги для прополки.
Бойер говорит, что роботы выполняют три шага менее чем за секунду. Действительно, роботы могут проезжать по полям, расчищающим почву, в темпе, который людям практически невозможно было бы сопоставить. FarmWise сообщает, что ее роботы на сегодняшний день убрали сорняки с более чем 10 миллионов растений.
Уиттон, аналитик ABI, говорит, что сосредоточение на прополке как первоначальном применении имеет смысл. «Потенциально можно сэкономить миллиарды долларов от меньшего использования пестицидов, так что это модный вариант использования», — говорит он. Но он добавляет, что коммерческий успех для стартапов по автоматизации сельского хозяйства будет зависеть от того, смогут ли они расширить свои услуги для выполнения дополнительных сельскохозяйственных задач, а также работать в различных регионах и климатических условиях.
Уже у FarmWise растет число конкурентов. Deepfield Robotics , дочерняя компания немецкого конгломерата Роберта Боша, испытывает автономное транспортное средство, которое убивает сорняки, выбивая их в землю . Австралийский стартап Agerris разрабатывает мобильные роботы для мониторинга и опрыскивания сельскохозяйственных культур. А Саннивейл, штат Калифорния, основанная компанией Blue River Technology , приобретенной компанией John Deere в 2017 году, строит роботизированные машины для прополки крупных полевых культур, таких как хлопок и соя.
FarmWise сообщает, что недавно завершила редизайн своих роботов. Новая версия лучше подходит для работы в суровых условиях, которые часто встречаются в полевых условиях, включая грязь, пыль и воду. В настоящее время компания расширяет свой персонал, поскольку она готовится развернуть свой роботизированный парк в Калифорнии, а в конечном итоге и в других частях Соединенных Штатов и за рубежом.
Бойер уверен, что фермы повсюду когда-нибудь будут заполнены роботами, и что они будут выращивать одни из лучших брокколи, которые вы когда-либо пробовали.