Drony – asistenti farmářů a vlastníků půdy

Objevuje se více UAV jednotek a funkcí, které zvládnou asistenti létajících farem.

Průmysl 4.0 Průmysl 4.0

Drony monitorují, pořizují snímky z výšky, vytvářejí 3D mapy, zasazují semena, aplikují minerální hnojiva a chemikálie, kontrolují plodiny, pomáhají se zavlažováním a kontrolují zvířata v zemědělství. Je možné, že v blízké budoucnosti budou provádět i očkování.

Drony v USA

Průmysl 4.0 Průmysl 4.0

V Pittsburghu (USA) Skycision aktivně využívá drony a infračervené technologie jak při diagnostice chorob, tak při monitorování škůdců plodin. Operátor dronu pořídí stovky nebo tisíce infračervených snímků a poté vytvoří podrobnou mapu fotografií.

Infračervené senzory navíc mohou dokonce určit množství chlorofylu v rostlinách. Onemocnění marker: plodiny jsou postiženy – chlorofyl je snížen. Využít můžete také program doktor rostlinné medicíny od společnosti Skycision, díky kterému dokážete diagnostikovat problém a dostanete „objednací“ na zpracování zemědělských plodin.

Ve Spojených státech jsou drony široce používány v přesném zemědělství; I když jen málokdo pravděpodobně slyšel o využití dronů při produkci mořských plodů: v Kalifornii byly ústřicové farmy vážně vylepšeny pomocí bezpilotních vozidel.

Průmysl 4.0 Průmysl 4.0

UAV pomáhají shromažďovat potřebné informace mnohem snadněji než přijímat data z letadel nebo echolotů. Vysoce kvalitní snímky z dronů se staly vynikajícím nástrojem pro farmáře.

Drony v Číně

Průmysl 4.0 Průmysl 4.0

V Číně se drony aktivně a racionálně využívají v zemědělství: podnikatel Zhu Beibei ročně utratí ve své firmě, kde pracuje až 45 operátorů dronů, asi 30 tisíc dolarů. Tým pomáhá čínským farmářům postřikovat plevel a nedostatek pracovních sil ve venkovských oblastech vytváří poptávku po takových službách. A různé operace dronů ke zvýšení výnosů plodin jsou v Číně velmi žádané.

Mnoho čínských farmářů dosáhlo vysokého věku a jsou nuceni pronajímat svou půdu společnostem. Jeden z nich, DJI, sídlí v Shenzhenu a již ovládá asi 70 % globálního trhu s komerčními drony.

Své drony Agras MG-1 a Mavic 2 prodává jako průmyslové drony, což je segment, který představuje více než polovinu celosvětového trhu s drony (celková hodnota: 9 miliard dolarů).

Zajímavý trend, na který upozornil Zhang Ying, zástupce z jihočínského výrobního centra Dongguan: Pracovní místa jako operátor dronů nabízejí více svobody a čínští mileniálové a post-mileniálové (a jak se ukázalo, takoví jsou) jsou ochotni takové práce.

Japonsko a drony

Průmysl 4.0 Průmysl 4.0

Japonsko se rozhodlo více využívat drony v zemědělství. S pozemními roboty je tam vše v pořádku, včetně aggro, ale zřejmě je potřeba ještě více dronů. A tamní ministerstvo zemědělství už představilo plán na podporu šíření dronů v zemědělství.

Koupit reklamu Vypnout

Zemědělské ministerstvo si tak stanovilo za úkol zavést do fiskálního roku 2022 zemědělské UAV na více než polovině plochy oseté rýží, pšenicí a sójovými boby. To pomůže ušetřit práci a zvýšit produktivitu. Drony by měly analyzovat a distribuovat chemikálie a hnojiva. Nyní je hlavní věcí rychle a kompetentně provést iniciativu, protože problém stárnoucích zemědělců a zároveň nedostatek nástupců v zemědělském sektoru je akutní.

Izraelské drony v Brazílii

Farmář i ochranka: jak fungují drony v zemědělství

Využití dronů téměř ve všech odvětvích ekonomiky rychle roste, ale v zemědělství zažívá boom. Podle výzkumné firmy Ocean Report měl globální trh se zemědělskými drony v roce 2022 hodnotu 13,59 miliardy dolarů a do roku 2030 dosáhne 64,5 miliardy dolarů s roční mírou růstu 24,3 %. Informace, které drony shromažďují, se používají k lepším agronomickým rozhodnutím v rámci systémů precizního zemědělství, ale schopnosti dronů se neustále rozšiřují. V září 2023 bude v regionech Ruska spuštěn speciální experimentální právní režim umožňující lety zemědělských dronů. RBC Trends vysvětluje, jak se drony používají v zemědělství a jaké jsou jejich vyhlídky.

Monitorování rostlin

Drony pomáhají sledovat zdraví rostlin vytvářením barevných schémat pro povrch polí a zahrad. Využívají přitom ukazatel zvaný NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) – normalizovaný relativní vegetační index, který odráží množství vegetace schopné fotosyntézy.

Barevné mapy umožňují farmářům sledovat jejich plodiny během růstu a rychle identifikovat problémové oblasti na svých polích.

Drony také používají kamery ke sledování zdraví plodin. Data, která přenášejí, jsou často přesnější než data ze satelitů, protože drony nenarazí na rušení, jako jsou mraky nebo špatné osvětlení. Přístup k satelitním datům je navíc dražší. Společnosti nabízejí specializované platformy, které kombinují data z dronů a vytvářejí terénní mapy odrážející různé ukazatele.

Polní monitorovací platforma DroneDeploy
(Video: YouTube)

Monitorování půdy

Drony se používají k monitorování půdních a polních podmínek. Mapují povrch polí a umožňují zemědělcům najít jakékoli nepravidelnosti, zmapovat odvodnění a suchá místa, aby mohli efektivněji plánovat a využívat zavlažování. Analyzují také slanost půdy a množství prvků v ní, včetně dusíku, draslíku a fosforu. To umožňuje zemědělcům přesněji plánovat plodiny, předpovídat výnosy a distribuovat hnojiva. Americká společnost MapWire tak nabízí software pro drony, který pomáhá vytvářet mapy polí ve vysokém rozlišení a také hodnotit stav půdy a další ukazatele pomocí sady měřicích nástrojů.

Nástroj MapWire (Foto: mapware.com)

Výsadba rostlin

Moderní drony se začaly používat i při sázení semen. V současnosti se automatizované dronové secí stroje používají především v lesnictví. Jejich využití umožňuje sázet stromy na těžko dostupných místech a tým dvou operátorů a deseti dronů dokáže vysadit až 400 tisíc stromů denně. Takové drony vyvinula britská společnost Biocarbon Engineering.

Jak fungují drony Biocarbon Engineering
(Video: YouTube)

A v Čuvašsku se začaly používat drony, aby pomohly sázet brambory. Drony převážejí slibné odrůdy hlíz přes pole, což zjednodušuje jejich doručování. V regionu Samara se bezpilotní prostředky již používají k osívání polí hořčicí a sladkým jetelem. Jeden takový dron je schopen unést 20 kg semen.

Postřik a opylování rostlin

Drony jsou schopny zpracovávat pole vyšší rychlostí a přesto pokrýt i těžko dostupná místa. Mohou například postřikovat čajová pole, která se nacházejí ve vysokých nadmořských výškách. Dronové postřikovače však poskytují vysoce přesné postřiky, které lze zacílit na konkrétní oblasti, aby se maximalizovala účinnost a šetřily chemikálie. Inteligentní drony od kanadské společnosti Precision AI s kamerami s vysokým rozlišením jsou tedy schopny identifikovat a rozprášit problémová místa s přesností 96 %.

A čínský DJI nabízí specializovanou řadu dronů Agras, včetně MG-1S Advanced s radarovými, postřikovacími a dynamickými systémy, které umožňují každý den postřikovat plodiny na ploše asi 40 hektarů chemikáliemi.

DJI MG-1S Agras
(Video: YouTube)

Drony lze využít i k opylování rostlin. Taková řešení nabízí americká společnost Dropcopter. Když rostliny kvetou, lze Dropcopter naprogramovat tak, aby létala mezi konkrétními řadami plodin, kde sbírá pyl. Dron jej pak distribuuje do oblastí, kde je potřeba. Drony byly úspěšně testovány na několika plodinách, včetně mandlí, jablek, třešní a hrušek. Během tří let se jejich výnos zvýšil o 25–50 %.

Jak funguje dron Dropcopter?
(Video: YouTube)

Kontrola proti škůdcům

Drony umí nejen distribuovat chemikálie, ale také aktivně hubit škůdce na polích. Nizozemští vědci z Wageningen University v Nizozemsku například představili infračervený kamerový systém PATS, který umožňuje minidronům rozlišit můry od jiného létajícího hmyzu na základě frekvence a velikosti úderů křídel. Poté se UAV vznesou do vzduchu a zničí hmyz.

Jak funguje systém PATS
(Video: YouTube)

Zvýšení výnosu

Díky novým technologiím mohou drony přímo ovlivňovat výnosy plodin. Společnost Novbiotech z Velkého Novgorodu tak nabízí drony s laserovým systémem, které aktivují proces fotosyntézy v rostlinách.

V noci drony pomocí laseru zpracovávají plodiny z výšky 10–20 m pomocí vln různých délek. V různých fázích zrání může laserové ozařování zvýšit výnos o 10–35 %.

Společnost DJI zase představila Mavic 3 Multispectral pro přesné zemědělství a monitorování. Dron je vybaven multispektrálním zobrazovacím systémem, který sbírá informace o růstu plodin, aby bylo možné rychle přijmout opatření k zachování a zvýšení výnosů.

Bezpečnost farmy

Použití dronů umožňuje pozorovat odlehlá zákoutí farmy a sledovat veškeré operace v terénu. Pro sledování cennějších plodin lze použít bezpečnostní drony. Drony také pomáhají chránit plodiny před divokými zvířaty a dalšími nebezpečími. Navíc proces monitorování trvá několik minut namísto několika hodin.

Například japonská společnost DMM Agri Innovation spolu s prefekturou Niigata začala využívat komplex kvadrokoptéry, kamery s infračerveným senzorem a systému s umělou inteligencí, který umožňuje místním farmářům chránit zemědělskou půdu před útoky divokých prasat. Dron je schopen sledovat pohyby zvířat i ve tmě a mapovat jejich aktivitu. Jeho data pomáhají zemědělcům efektivněji nastavit ploty a pasti na zvířata.

Jak funguje DMM Agri Innovation
(Video: YouTube)

A čínský DJI nabízí drony Mavic 3 Enterprise a Mavic 3 Thermal s termovizí, které lze použít k monitorování divokých zvířat na polích a identifikaci požárů. Mavic 3E má 20MP širokoúhlý fotoaparát, zatímco Mavic 3T má 48MP širokoúhlý fotoaparát. Zařízení můžete ovládat na vzdálenost až 15 km.

AI drony

Společnosti již uvažují o zavedení technologií AI do provozu zemědělských dronů. Startup z Nizozemska, MultiRotorResearch, tedy pracuje na dronu, který si dokáže najít cestu díky systémům umělé inteligence. Chytrý software bude umět vypočítat optimální trasy a pro let bude stačit zakreslit do mapy tři GPS souřadnice včetně požadované nadmořské výšky. V budoucnu se budou drony také moci vyhýbat překážkám v cestě. Potenciálně by mohly sloužit k mapování zemědělské půdy a také například ke kontrole větrných mlýnů, budov nebo přehrad.

První autonomní let dronu MultiRotorResearch
(Video: YouTube)

A australská společnost Sphere Drones se připravuje na představení prvního řešení drone-in-a-box neboli DiaB – dronu s dokovací stanicí, kterou lze umístit na vzdálené nebo těžko dostupné místo. V dokovací stanici může dron automaticky nabíjet a nahrávat nasbíraná data. Farmáři budou moci na dálku ovládat drony k plnění konkrétních misí a také od nich získávat data v reálném čase.