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Agricoltura moderna
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Da quando il trattore ha sostituito il cavallo e il calesse oltre un secolo fa, l'agricoltura ha continuato a muoversi verso la piena autonomia. L'introduzione dello sterzo automatico è stato forse il passo più significativo del processo perché è stato il primo ad automatizzare un'attività svolta dagli umani.
Ora stiamo iniziando a vedere produttori e aziende introdurre trattori concettuali autonomi e attrezzi completamente autonomi, eliminando quasi completamente gli esseri umani dal campo.
Con sempre più macchine che sostituiscono i ruoli tipici dell'agricoltura, si pone la domanda:in che modo l'autonomia cambierà l'agricoltura?
Mentre potresti immaginare il futuro dell'agricoltura come robot autonomi che gestiscono ogni attività sul campo mentre l'agricoltore li monitora comodamente da casa o dall'ufficio, quella realtà è ancora molto lontana. Invece, il passaggio a un tale futuro avverrà in piccoli passi incrementali nel tempo, proprio come abbiamo visto l'agricoltura evolversi fino a dove siamo oggi.
Le prossime soluzioni che vedremo introdotte sul mercato saranno simili alla sterzatura automatica e alla svolta di fine fila come NextSwath e TrueSwath, come il controllo della velocità e la semina dei passaggi, che ottimizzeranno un passaggio mentre un agricoltore guida attraverso il campo.
Inizieremo anche a vedere trattori senza conducente controllati da qualcuno su un altro trattore per completare semplici attività di dominio operativo come la lavorazione del terreno. In autonomia, il dominio operativo è definito da cosa è l'attività e quanto sono vicini gli altri oggetti al veicolo durante l'attività.
L'agricoltura, in generale, tende ad avere un dominio operativo più semplice rispetto ad altre industrie che utilizzano veicoli autonomi, perché le nostre operazioni si svolgono spesso in campi vuoti. L'industria automobilistica ha un dominio operativo più complesso perché i loro veicoli autonomi operano su strade e autostrade trafficate, dove incontrano più veicoli e oggetti di quanti se ne vedrebbero in una fattoria.
Mentre l'agricoltura e l'industria automobilistica sono molto diverse, AG dovrebbe essere in grado di beneficiare dei progressi compiuti nel settore automobilistico. Poiché miliardi di dollari sono stati investiti nella ricerca e nello sviluppo di veicoli autonomi, le case automobilistiche hanno registrato significativi miglioramenti dei costi sui sensori e sull'hardware di elaborazione. Sfruttando questo rapporto costo-efficacia in un dominio operativo più semplice, l'agricoltura dovrebbe essere in grado di portare sul mercato soluzioni autonome ancora più rapidamente.
Trimble ha anche una connessione ai veicoli autonomi che contribuiranno a portare soluzioni autonome all'agricoltura, con diverse divisioni che lavorano sull'autonomia, mentre la nostra divisione RTX ha una soluzione certificata RTX per il settore automobilistico che Cadillac ha integrato nelle sue auto. La nostra divisione XYZ dispone di un motore di simulazione che ci consente di testare i nostri algoritmi di autonomia prima di montarli su un veicolo, il che ci consente di eseguire i cicli di test molto più rapidamente.
Abbiamo anche la nostra divisione Applanix, che è stata coinvolta nella Grand Challenge dell'Agenzia per i progetti di ricerca avanzata della difesa (DARPA) del Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti, un evento progettato per "accelerare lo sviluppo di tecnologie per veicoli autonomi che potrebbero essere applicate ai requisiti militari".
L'industria della difesa in realtà deve affrontare sfide molto simili a quelle che l'industria agricola deve affrontare con autonomia. Come l'agricoltura, i loro veicoli in genere non operano su strade chiaramente definite e talvolta ci sono sfide come la polvere che possono rendere difficile ai veicoli la navigazione nel loro ambiente. I sensori e la tecnologia utilizzati dai militari sono molto più robusti e industrializzati di quelli utilizzati nell'industria automobilistica, il che li rende anche più adatti all'agricoltura.
Ma una sfida unica per l'agricoltura è che, a differenza delle industrie automobilistica e militare, non si tratta solo di automatizzare il veicolo. In agricoltura, viene eseguito un compito specifico quando un trattore o un veicolo attraversa il campo. Il veicolo è solo potenza. Il che significa che in ag, l'obiettivo principale deve essere l'attrezzo, il lavoro effettivo che viene svolto.
È qui che vedremo i maggiori miglioramenti in AG nei prossimi anni:assicurarci che l'attività venga eseguita correttamente. Mentre Trimble guida con precisione i veicoli sul campo da oltre 15 anni, abbiamo anche effettuato alcune recenti acquisizioni per aiutarci a ottenere un quadro migliore dell'ambiente circostante in cui opera un veicolo, che ci aiuterà a garantire che un'attività autonoma venga eseguita come accuratamente possibile.
Uno di questi è il Soil Information Systems (SIS) di C3, che prende le carote del suolo in un campo per valutare le proprietà dettagliate del suolo e creare una mappa dei diversi tipi di suolo a diversi livelli. Questo può quindi essere utilizzato per costruire un quadro più ampio del motivo per cui un campo si comporta in un modo particolare, che consentirà quindi a un attrezzo di adattarsi automaticamente in base alle condizioni del tipo di terreno.
Con l'acquisizione di Müller-Elektronik, famosa in tutto il mondo per i suoi meccanismi di controllo degli attrezzi, Trimble può non solo controllare meglio gli attrezzi, ma anche ottenere più informazioni dall'attrezzo su come si comporta, il che garantirà che la qualità del lavoro rimanga a un livello elevato , se c'è un essere umano in cabina o se si tratta di una soluzione autonoma in futuro.
Sebbene l'autonomia significhi che inizieremo a vedere meno persone fisicamente sulle macchine sul campo, non significa che ci saranno meno persone che si occuperanno dell'operazione o che gli agricoltori saranno meno coinvolti nelle loro aziende agricole.
Vedremo invece un cambiamento nel ruolo dell'agricoltura.
Ad esempio, molti agricoltori oggi trascorrono molto tempo interagendo solo con l'attrezzatura che stanno guidando attraverso un campo. Inizieremo a vedere un agricoltore "pastore" da due a tre veicoli, mentre qualcun altro si occuperà di rifornire i veicoli di carburante ed eventuali input.
Consentirà agli agricoltori di concentrarsi sugli aspetti della loro attività al di fuori del semplice lavoro svolto.
L'industria lattiero-casearia è un parallelo diretto di ciò che vedremo nelle aziende agricole a filari. Quando la mungitura autonoma è stata adottata dalle piccole aziende agricole a conduzione familiare, gli allevatori sono passati dal dover uscire alle 4 del mattino per mungere le vacche a poter dedicare più tempo al benessere dei loro animali e al lato commerciale delle loro operazioni, oltre a dare loro un maggiore equilibrio tra lavoro e vita privata.
I vantaggi delle soluzioni autonome inizieranno anche in modo simile a quello che vediamo attualmente con quelli già sul mercato, come lo sterzo automatico, che non solo ha contribuito a ridurre lo stress e l'affaticamento dell'operatore, ma ha permesso agli agricoltori di svolgere meglio il lavoro per periodi più lunghi di tempo, che ha portato a una maggiore produttività. Le nuove soluzioni influiranno principalmente sui costi del lavoro, che includono non solo il costo di un dipendente, ma anche il costo secondario di dover trovare le persone giuste per svolgere il lavoro. Anche se potrebbe non essere misurato su un bilancio, ci vogliono tempo e risorse per cercare e assumere le persone giuste. Con i veicoli autonomi, gli agricoltori risparmieranno i soldi che avrebbero pagato per il lavoro evitando anche i mal di testa legati alle assunzioni, così come le normative relative al lavoro.
Il costo e la disponibilità di manodopera sono una delle principali forze trainanti per soluzioni autonome in Europa, in particolare nelle operazioni biologiche, dove attività come la rimozione delle erbacce richiedono un lavoro manuale più intenso. Gli agricoltori europei non sono solo sfidati a trovare persone disposte a svolgere i lavori, ma anche gli alti salari che devono pagare loro, il che alla fine si traduce in un aumento dei prezzi dei prodotti alimentari. Con soluzioni autonome, ciò non aiuterà solo i profitti degli agricoltori, ma anche i portafogli dei consumatori.
Può anche aiutare a ridurre gli sprechi nelle aziende agricole. Oggi, quando viene raccolto un campo di lattuga o cavoli, la mietitrebbia raccoglierà l'intero raccolto, indipendentemente dal fatto che la pianta sia matura e sana. Quindi il raccolto viene smistato e quelli non adatti al mercato vengono gettati via. Con soluzioni autonome, c'è la possibilità di far funzionare una mietitrice più volte, selezionando solo le piante che sono mature e pronte, a causa del costo inferiore associato a tale processo. Ciò non solo riduce lo spreco alimentare, ma potrebbe anche contribuire a ridurre gli input.
Il lavoro è una sfida anche in Australia, dove le dimensioni delle fattorie rendono poco pratico ospitare lavoratori stagionali. Mentre in Giappone la dimensione media dell'azienda agricola è di pochi acri, ma con una popolazione di agricoltori che invecchia, saranno probabilmente necessarie soluzioni autonome per far fronte alla carenza di manodopera.
Mentre le soluzioni autonome immediate saranno più adatte per le operazioni aziendali più grandi, alla fine potremmo vederle evolversi per adattarsi meglio alle aziende agricole più piccole.
Per decenni i macchinari sono diventati sempre più grandi in modo che un agricoltore potesse coprire più acri in meno tempo. Ma con l'autonomia, invece di aver detto un'irroratrice da 40 piedi, potresti avere due irroratrici da 20 piedi o quattro irroratrici da 10 piedi e, potendo controllarle tutte, stai comunque ottenendo la stessa quantità di lavoro in meno tempo.
Il vantaggio di passare ad apparecchiature autonome più piccole è triplice. Uno è che se hai solo un pezzo di attrezzatura come uno spruzzatore che si abbassa, non puoi portare a termine alcun lavoro finché non è di nuovo attivo e funzionante. Con più irroratrici più piccole, potrai continuare a lavorare e portare a termine almeno la metà del lavoro nello stesso tempo.
L'altro vantaggio è che le macchine più piccole sono più leggere, il che è migliore per il terreno in termini di compattazione e, si spera, dovrebbe aumentare le rese.
Infine, le macchine più piccole sono più convenienti di quelle più grandi. Quindi le piccole aziende agricole che non possono permettersi e non hanno bisogno di un'irroratrice da 40 piedi, potrebbero trarre vantaggio da un'irroratrice autonoma da 10 piedi.
Ma il passaggio verso apparecchiature autonome più piccole non è qualcosa che accadrà nell'immediato futuro. Parte di ciò è dovuto al fatto che rendendo autonome le apparecchiature di dimensioni attuali, la riduzione del peso è già ridotta. Gran parte del peso sui trattori oggi è per il comfort dell'operatore. Eliminando la necessità di sospensioni e altre caratteristiche a vantaggio del conducente, riduci già il peso e quindi la quantità di compattazione del suolo creata.
Il passaggio a veicoli più piccoli richiederà anche un cambiamento completo nel modo in cui l'agricoltura avviene oggi. Non puoi passare da un trattore da 200 cavalli a 100 cavalli e aspettarti di dimezzare la tua produttività, perché non scala in questo modo. Quindi, mentre l'autonomia rende possibile avere più apparecchiature più piccole, ci sarà un ritardo tra il momento in cui tali macchine verranno effettivamente prodotte, perché il loro mercato è molto più piccolo. Come discusso in un precedente post sul blog, c'è una tendenza globale secondo cui le aziende agricole stanno diventando più grandi.
Con queste soluzioni autonome all'orizzonte, cosa possono fare gli agricoltori per prepararsi al futuro?
La buona notizia è che in termini di infrastruttura non c'è nulla di specifico da creare. A breve termine, le macchine autonome saranno integrate nei flussi di lavoro esistenti, quindi l'hardware e i processi degli agricoltori rimarranno gli stessi. E poiché Trimble è sempre stata indipendente dal marchio e continuerà ad andare avanti, qualsiasi agricoltore potrà utilizzare le nostre soluzioni autonome, indipendentemente dalla scelta del produttore dell'attrezzatura.
Invece, l'obiettivo principale sarà sugli attrezzi "intelligenti". Ad esempio, sarà importante che una seminatrice disponga di sensori di blocco e di popolazione di semi. I trattori, invece, sono relativamente facili da cambiare.
Inoltre, i coltivatori dovrebbero ispezionare i loro campi e l'ambiente circostante, in modo che eventuali ostacoli che un veicolo autonomo potrebbe incontrare vengano rimossi prima che entri in un campo, o almeno mappati in modo che la macchina sia consapevole della sua presenza.
Sarà importante tenere presente che, all'inizio, queste soluzioni non saranno perfette. Miglioreranno e miglioreranno col passare del tempo.
Potrebbe essere meglio pensare a queste tecnologie come insegnare a un figlio o una figlia come coltivare, iniziando con i compiti più semplici disponibili. Proprio come faresti in modo che un giovane agricoltore emergente gestisca la lavorazione del terreno all'interno del campo su linee di guida diritte mentre affronti le capezzagne e i circuiti, anche questo sarebbe un compito naturale su cui impostare un trattore autonomo.
Ci sarà un livello di competenze tecniche richieste di cui gli agricoltori non avevano bisogno in precedenza, ma non è qualcosa di cui dovrebbero preoccuparsi. Gli agricoltori non dovranno diventare ingegneri completamente esperti di tecnologia. Invece, le conoscenze tecniche innate di cui i coltivatori avranno bisogno in futuro saranno già presenti nelle generazioni più giovani man mano che crescono.
Ciò è dovuto al modo in cui i bambini di oggi interagiscono con la tecnologia. Ci sono bambini di 10 anni a cui viene insegnata la programmazione nelle scuole, qualcosa che sarebbe stata una materia di livello universitario 15 anni fa. Quei bambini avranno la stessa esperienza e conoscenza tecnologica che avrebbe avuto un ingegnere di alto livello 15 anni fa. Esiste già una conoscenza tecnica intrinseca all'interno della prossima generazione.
