Wykorzystanie dronów w rolnictwie stało się faktem już kilka lat temu. I stale przybywa im nowych zadań. Grupa naukowców* 1 z Indii, Australii i Holandii zbadała ten temat i przewiduje świetlaną przyszłość dla flot inteligentnych nanodronów. Mają one uczynić rolnictwo bardziej inteligentnym, przyjaznym dla środowiska i odpornym na wyzwania. Swoje przemyślenia opublikowali na portalu 360info.org.
Zobacz też: Dron zamiast pastucha. W Brazylii pilnuje miliony krów!
Jak rolnictwo korzysta dziś z technologii dronowej?
Już dziś bezzałogowe statki powietrzne zrewolucjonizowały rolnictwo na dużą skalę dzięki obrazom o wysokiej rozdzielczości i danym w czasie rzeczywistym, które służą do monitorowania upraw. Pomagają one wykrywać szkodniki, oceniać stres wodny u roślin i precyzyjnie stosować nawozy oraz środki ochrony roślin.
Niektóre drony wspomagają również wysiew nasion, ograniczając tym samym pracę ręczną, optymalizując zużycie środków produkcji i zwiększając ogólną wydajność rolnictwa.
Nanodrony to tańsza alternatywa dla dużych dronów
Problemem są jednak często wysokie koszty, duże rozmiary i trudność obsługi takich urządzeń przez drobnych rolników. Tymczasem nanodrony to mniejsze wersje konwencjonalnych dronów rolniczych, które stanowią niedrogą i wysoce wydajną alternatywę.
Mogą być wykorzystywane do mikroprecyzyjnych oprysków, ograniczania stosowania pestycydów, monitorowania kondycji roślin z użyciem AI oraz wczesnego wykrywania chorób roślin. Ich kompaktowy rozmiar pozwala na dostęp do wąskich i rozdrobnionych pól uprawnych, dzięki czemu są idealnym rozwiązaniem dla małych gospodarstw.
Jakie technologie kryją się w nowoczesnych nanodronach?
Wyposażone w zaawansowane wielospektralne czujniki termiczne i algorytmy sztucznej inteligencji (AI) nanodrony potrafią wykonywać zdjęcia w wysokiej rozdzielczości, analizować stres roślin i generować praktyczne wnioski w czasie rzeczywistym. Zwiększa to nie tylko produktywność, ale wspiera również ekologicznie zrównoważone rolnictwo poprzez ograniczenie stosowania środków chemicznych i marnotrawstwa zasobów – piszą naukowcy.
Najnowsze badania dotyczące nanodronów wskazują, że wiele krajów, w tym Indie, USA, Japonia, Australia, Brazylia, Chiny i kraje europejskie, takie jak Holandia, wykorzystuje kompaktowe drony rolnicze do monitorowania upraw, wczesnego wykrywania szkodników i efektywnego zarządzania zasobami.
W ramach jednego z międzynarodowych projektów badawczych, w którym uczestniczył współautor artykułu, renomowany naukowiec z Holandii stwierdził, że nanodrony „zwiększają zrównoważony rozwój poprzez ograniczenie stosowania pestycydów i poprawę jakości żywności”.
W jaki sposób drony pomagają zwiększyć plony?
Wyniki badań dowodzą, że nanodrony przyczyniły się do wzrostu efektywności w rolnictwie. Przykładem jest Robotic Eagle-Micro Drone, który pokazuje potencjał nanodronów inspirowanych naturą w rozwiązywaniu takich problemów jak spadek liczby zapylaczy czy monitorowanie zbiorów.
Nanokoptery, czyli małe drony przypominające helikoptery, mogą być również wykorzystywane do stymulowania zapylania i zwiększenia plonów.
Rynek nanodronów rozwija się błyskawicznie
Globalny rynek nanodronów rolniczych rozwija się w zawrotnym tempie. Prognozy zakładają, że w nadchodzącej dekadzie średnioroczny wzrost wyniesie 35%. Rządy i inwestorzy prywatni coraz chętniej wspierają tę przełomową technologię, inwestując w badania, rozwój i wdrażanie.
Kraje rolnicze, takie jak Indie, Brazylia i państwa Afryki Subsaharyjskiej, już aktywnie stosują nanodrony. Przewiduje się, że do 2030 roku rynek małych i nano-dronów osiągnie wartość 10,4 miliarda dolarów amerykańskich, rosnąc od 2023 r. w tempie 8,6% rocznie. Szczególny nacisk kładziony jest na rolnictwo i zarządzanie klęskami żywiołowymi.
W rekomendacjach politycznych postuluje się również subsydia i zachęty mające skłonić małych rolników do wdrażania technologii dronowej.
Precyzyjne rolnictwo dzięki dronom i sztucznej inteligencji
Jedną z największych zalet nanodronów jest ich zdolność do wspierania zrównoważonego rozwoju. Tradycyjne metody rolnicze często prowadzą do degradacji gleby i nadmiernego zużycia wody. Tymczasem inteligentne technologie rolnicze, takie jak małe i nano-drony, optymalizują zużycie wody dzięki precyzyjnemu nawadnianiu, wspierając zrównoważoną produkcję w regionach cierpiących na jej niedobór – podkreślają autorzy opracowania.
Nanodrony umożliwiają precyzyjne działania. Dzięki monitorowaniu wilgotności gleby pozwalają one rolnikom znacząco ograniczyć marnotrawstwo wody.
Jakie teraz mamy nanodrony rolnicze na rynku i co potrafią robić? Konkretne przykłady
Płynna integracja nanodronów z sieciami czujników sprawdziła się w monitorowaniu wielkoobszarowym. Technologia ta zwiększa plony i jednocześnie redukuje potrzebę stosowania chemicznych pestycydów.
Dzięki wykrywaniu chorób roślin jeszcze zanim pojawią się widoczne objawy, nanodrony zapobiegają dużym stratom w uprawach i zapewniają bezpieczeństwo żywnościowe – nawet w regionach narażonych na nieprzewidywalne zmiany klimatyczne.
Nowoczesne nanodrony oferują innowacyjne rozwiązania, które podnoszą efektywność, a jednocześnie obniżają koszty operacyjne i wpływ na środowisko. Na przykład nanodrony takie jak AgroFly zostały zaprojektowane z myślą o precyzyjnym stosowaniu środków ochrony roślin – ogranicza znoszenie i zapewnia optymalną ochronę bez nadmiernego obciążania roślin.
Inny system o nazwie AgroWings służy do monitorowania na dużą skalę i jest wyposażony w czujniki oparte na AI, które analizują stan gleby, wykrywają niedobory składników odżywczych i przekazują rolnikom informacje zwrotne w czasie rzeczywistym.
Robotic Eagle wykorzystuje zaawansowane technologie obrazowania do wczesnego wykrywania objawów chorób, szkodników i stresu wodnego, co pozwala na szybką interwencję i zapobieganie dużym stratom w plonach.
Monitorowanie powodzi, suszy i migracji szkodników z powietrza
Jak zauważają badacze, zmiany klimatu prowadzą do nasilenia zjawisk takich jak powodzie, susze i plagi szkodników, co zagraża światowemu bezpieczeństwu żywnościowemu. Dzięki obrazowaniu termicznemu w czasie rzeczywistym i analizie multispektralnej można wcześnie wykrywać stres wywołany suszą, oceniać skutki powodzi i śledzić przemieszczanie się szkodników. Pozwala to władzom i rolnikom reagować szybko i prewencyjnie, zanim sytuacja się pogorszy.
Drony sterowane AI mogą śledzić ruchy rojów i dostarczać prognozy, które umożliwiają instytucjom podejmowanie skutecznych działań zaradczych.
Te ultranowoczesne nanodrony wyraźnie odróżniają się od tradycyjnych, szeroko stosowanych technik rolniczych. Umożliwiają inteligentne podejście oparte na danych, które dynamicznie dostosowuje się do warunków w polu w czasie rzeczywistym.
Poprzez integrację AI, Internetu Rzeczy (IoT) – czyli sieci urządzeń, które potrafią wymieniać się danymi i działać automatycznie, np. czujniki w glebie połączone z dronem – i precyzyjnego namierzania celów, nanodrony dostarczają rolnikom użytecznych informacji oraz autonomicznych możliwości działania. Dzięki temu rolnictwo staje się bardziej zrównoważone, odporne i wydajne w obliczu współczesnych wyzwań.
Nadchodzi era autonomicznego rolnictwa?
Oczekuje się, że nanodrony staną się jeszcze bardziej zaawansowane i bezproblemowo zintegrują się z sieciami AI i IoT, tworząc w pełni autonomiczne systemy rolnicze. Przyszłe rozwiązania w tym zakresie obejmują biodegradowalne nanodrony, które po użyciu ulegają naturalnemu rozkładowi. Ograniczy to ilość odpadów elektronicznych i zwiększy zrównoważenie technologii. Naukowcy pracują również nad samowystarczalnymi rojami dronów, które będą mogły podejmować autonomiczne decyzje na podstawie bieżących danych środowiskowych.
Wykorzystując analizę opartą na AI, przyszłe nanodrony wykryją nie tylko choroby i szkodniki, ale również dynamicznie dostosowywać strategie uprawy, zapewniając optymalne warunki wzrostu bez nadmiernej ingerencji człowieka.
To przejście do inteligentnych, samoregulujących się ekosystemów rolniczych na nowo zdefiniuje produkcję żywności, czyniąc ją bardziej wydajną, zrównoważoną i odporną na kryzysy.
Nanodrony oferują realne rozwiązanie niektórych z najpilniejszych problemów, z jakimi zmaga się dzisiejsze rolnictwo. Przejście od dużych, nieporęcznych dronów do inteligentnych (ze wbudowanym wnioskowaniem opartym na sieci neuronowej), kompaktowych nanodronów oznacza jedną z najgłębszych transformacji w historii technologii rolniczej.
„Musimy wykorzystać tę szansę, aby uczynić produkcję żywności bardziej inteligentną i zrównoważoną – i nie pozostawiać jej wyłącznie operacjom na dużą skalę” – podsumowują naukowcy.
---
* 1 Autorzy:
Dr Jolly Masih jest profesorem nadzwyczajnym i naukowcem na Uniwersytecie BML Munjal w Gurugramie w Indiach. Masih otrzymał patenty na nanodrony Agrofly, Ecofly, Robofly i Robotic Eagle.
Dr Pratik Modi jest dziekanem Wydziału Zarządzania Uniwersytetu BML Munjal. Jest profesorem marketingu wiejskiego i współtwórcą Robotic Eagle.
Dr Harvinder Singh jest profesorem w Leaders Institute i profesorem nadzwyczajnym na Torrens University w Australii. Jest również współtwórcą Agrofly, Robofly i Robotic Eagle.
Ashish Sharma, EDO i wiceprezes ds. strategicznych produktów danych w firmie Novartis, jest również współtwórcą Agrofly.
Aard Groen , profesor z Uniwersytetu w Groningen w Holandii, również przyczynił się do powstania tego artykułu pod względem technicznym.
Źródło: topagrar.com
