無人機將改變農業格局的前提已經存在好幾年了。 就在 2016 年,麻省理工學院技術評論稱無人機的使用正在“徹底改變”農業。
雖然田間無人機——無論是用於作物監測還是噴灑——都在增加,但炒作機器似乎已經放緩。 無人機的使用是農業未來的一部分,但暗示無人機將重塑農業可能有點誇張。
“無人機不會取代飛機,但它們會在農藥應用中佔有一席之地,”環境事務副總裁多米尼克·拉喬伊 (Dominic LaJoie), 國家馬鈴薯委員會,最近在德克薩斯州奧斯汀舉行的馬鈴薯博覽會上說。
農藥和除草劑的應用正變得越來越可行,但是——就像研究人員看到的無人機的大多數其他用途一樣——還沒有到種植者可以隨時使用的地步。 Ian MacRae,教授和推廣昆蟲學家, 明尼蘇達大學使用無人機進行了廣泛的研究,在最近的一次演講中談到了這個主題 五大湖水果、蔬菜和農貿市場博覽會 在密歇根州大急流城。
在噴霧應用方面,MacRae 表示,價格實惠的無人機一次只能攜帶約 10 磅的產品,這很難使其在大田野上高效。
“它真的不適合常規應用,”他說。
以下是 MacRae 就涉及無人機技術的各種主題所說的話。
遙感
“推動無人機和遙感背後的整個想法的是技術的進步,”麥克雷說。 “雖然無人機受到了很多關注,但無人機實際上只是一個飛行三腳架。 真實的故事來自傳感器。 就像手機一樣,一切都變得更小、更快、更好、更便宜。 這就是傳感器正在發生的事情。”
例如,MacRae 說,一個四傳感器設備可以測量波長以檢測不健康的植物活動,幾年前的價格約為 8,000 美元,現在大約是現在的一半。
熱像儀
遙感技術的工作方式是向植物發送多個波長並監測反射回來的內容。 麥克雷說,最能說明問題的是近紅外光。 反射的紅外光量減少是植物受壓的跡象,但這並不是一個新發現。 進步的地方在於使用溫度敏感的相機。
“很多時候,對於昆蟲和疾病,所產生的影響是它們會處於相同的波長上,”MacRae 說。 “但從理論上講,疾病比昆蟲更能中斷植物的熱調節。 因此,我們可以使用熱量來確定我們是在處理昆蟲還是疾病。
“這些熱傳感器非常小,我們實際上可以將它們與其他傳感器同時安裝在無人機上。”
可靠性
無人機本身的成本以及傳感設備和攝像頭的成本正在下降,但在平衡投資與風險方面仍然是一條很好的路線。 正如麥克雷所說,如果你駕駛一架無人機,那架無人機會在某個時候墜毀。
“那裡有很多種類。 你可以去一個大的。 我們駕駛那些,但我們也開始轉向更小、更便宜的車輛,”麥克雷說。 “這樣做的理由是當其中一件事情崩潰時——你注意到我沒有說‘如果’——但是當它崩潰時,你的錢就會少得多。 DJI S1000,大約 4,000 美元。 3DR Solo 的售價約為 300 美元。 它們以相同的方式運行,並且幾乎一樣可靠。 不同之處在於 S1000 的有效載荷要重得多,因此我們將其用於更大的傳感器。”
軟件開發中的 GIS
傳感器和攝像頭能夠從一次無人機到現場的旅行中積累大量數據和數百張圖像。 如果沒有合適的軟件來組織和破譯數據,它對種植者來說相對無用。 MacRae 說,該領域正在取得進展。
“我們研究了使用航拍圖像測量落葉的方法。 ......我們意識到這不是首先採用的方式,”MacRae 說。 “我們需要找到更適合種植者的軟件。 我們開始研究地理信息軟件 (GIS)。 這是變得非常普遍可用的東西。 它負責拖拉機的自動轉向。 我們實際上訓練了 GIS 說“這是植物材料”和“這不是”。 那時,GIS 旨在告訴您在某個區域擁有什麼樣的覆蓋範圍。”
在地平線上
MacRae 對馬鈴薯的作用比任何其他作物都多。 他的團隊正在研究如何使用傳感器檢測 PVY 和晚疫病以及其他疾病,使用無人機上的遙感技術,並補充說營養測量也在進行中。 然而,灌溉、殺蟲劑和除草劑的應用可能是未來幾年最關注的領域。
“未來幾年可能真正重要的事情之一是噴霧漂移,尤其是它可能對馬鈴薯產生的影響以及除草劑的殘留,”MacRae 說。
另一個工具
MacRae 指出,利益相關者正在以敏銳的眼光觀察無人機的發展,但這並不能轉化為投資。 投資回報還沒有出現。
“還有很多技術需要改進,”他說。 “當我與利益相關者交談時,他們對數據感興趣,但對成為獲取數據的人不感興趣。 因此,我認為我們將看到來自服務模型的採用。
“這是要記住的事情——無人機會改變你擁有的信息量並幫助你做出決定,但它們不會取代任何東西,”MacRae 補充道。 “它只是另一個數據源。”
- 澤克詹寧斯, VGN 通訊員