loading_img
Automatische drones, 5G en artificiële intelligentie ingezet voor de onkruidbestrijding van de toekomst
26/05/2022

Automatische drones, 5G en artificiële intelligentie ingezet voor de onkruidbestrijding van de toekomst

  • Door 3000hits
  • |
  • 109 Keer bekeken

Voor de eerste keer demonstreerden de onderzoekspartners van het SmartAgriHub Flagship Innovation Experiment Al4Agriculture de hoogtechnologische techniek, die voor een ware revolutie kan zorgen op het vlak van precieslandbouw en gewasbescherming vandaag donderdag op een maïsakker van ILVO in Merelbeke.

Technisch hoogstandje

“Op deze manier kunnen we enorme stappen zetten om onze gewassen op een duurzame manier te beschermen, toch een belangrijke Vlaamse en Europese landbouwambitie”, stelt Vlaams landbouwminister Hilde Crevits. Verder stappen zetten op weg naar een duurzamere landbouw is ook voor Joris Relaes, administrateur-generaal ILVO, een belangrijke bekommernis en een van de uitgangspunten van dit project.

“Het gaat hier om een demo in proefomstandigheden. Maar ik ben ervan overtuigd dat deze toepassing - misschien niet morgen maar wel overmorgen - kan worden ingezet in Vlaanderen.” Hij wees ook op de nauwe samenwerking tussen de verschillende partners. “Samenwerken op het vlak van onderzoek en innovatie heeft in een groot partnership de beste slaagkansen, wat hier blijkt.”

Wat houdt het project ‘Via 5G en AI (artificiële intelligentie) naar een real-time plaatsspecifieke onkruidbestrijding’ nu precies in? Tijdens de demo vloog een drone zonder piloot met een hightech camera over het veld en stuurde de beelden direct door via een 5G-antenne naar de cloud. Getrainde algoritmes detecteerden op die beelden onmiddellijk de onkruidposities op het maïsveld.

Minder gewasbescherming

Die informatie werd omgezet in een digitale spuitkaart voor een slim spuittoestel met individueel afstelbare doppen. Die spuitmachine ontvangt de taakkaart weer in real time (direct) via de cloud en kon onmiddellijk starten met de GSP-gestuurde werkgang. Alleen de zones met onkruid kregen een behandeling, de rest van het maïsveld werd ongemoeid gelaten. Zo kan tijdens de 2de spuitbeurt 80 % minder sproeistoffen worden gebruikt, terwijl de maïsopbrengst dezelfde blijft.

Duurzame landbouw

Deze hoogtechnologische techniek (inzet van de automatische drone, hyperspectrale camera’s en de innovatieve toepassing via 5G) komt onder meer tegemoet aan kenmerken van een meer duurzame landbouw en voedselproductie.

Automatische drones, 5G en artificiële intelligentie ingezet voor de onkruidbestrijding van de toekomst

Dan denken we onder meer aan een gelijke (of een hogere) opbrengst (output) die de landbouwers bekomen, na het gebruik van (veel) minder input (bemesting, gewasbescherming, energie), en dat op een aanvaardbare hoeveelheid landbouwgrond (ruimte) en zonder de natuurlijke bronnen (bodem, lucht, water) uit te putten.

Alles past ook perfect in de ambities van de Europese Green Deal en de Farm-to-Fork-strategie waar onder meer de helft minder gewasbeschermingsmiddelen worden vooropgesteld. Met technologische, datagedreven antwoorden onder de noemer ‘precisielandbouw’ valt volgens onderzoekers en landbouwers vooruitgang te boeken in die doelstelling. In plaats van het veld egaal te behandelen, wil men in precisielandbouw juist ongelijk en gericht werken: alleen daar een product/handeling of meststof toedienen waar nodig, en dan nog in de juiste hoeveelheid, op het juiste tijdstip én tegen een haalbare kost.

Uiteraard verschijnt deze techniek morgen niet op elk landbouwperceel in Vlaanderen. Daar hangt uiteraard een kostprijs aan vast, maar ongetwijfeld kan het grote loonwerkers in de toekomst helpen in de bedrijfsvoering. Verschillende Teelten en onkruiden kunnen met deze techniek perfect van elkaar worden gescheiden door de inzet van artificiële intelligentie. “De volgende stap om het AI-model nog interessanter te maken, is het leren te discrimineren tussen de verschillende soorten onkruiden en hun densiteit op het veld. Zodat het bijvoorbeeld specifiek toxische of hardnekkige onkruiden opspoort die zeker moeten worden behandeld, en onschadelijke onkruiden die niet behandeld moeten worden in de taakkaart negeert”, stelt Jonathan Berte, CEO van Robovision.

Dat de materie heel complex is, is duidelijk. “Onkruid accuraat herkennen, zeker als het lookalikes van het productiegewas zijn, in een vroeg en dus beheersbaar groeistadium, vervolgens beslissen welke maatregel geschikt is (verwijderen, onderdrukken, tolereren...) en die maatregelen dan plaatsspecifiek en precies uitvoeren op een geschikt tijdstip, zo vlug mogelijk na de detectie”, voegt UGent-professor Benny De Cauwer toe. “Het is een grote uitdaging en het vergt een combinatie van heel wat complexe expertises. Maar het is een interessante extra tool in de toolbox voor duurzame onkruidbeheersing.”

Minder kosten, betere data

Het bedrijf Exobotic is verantwoordelijk voor de drone-technologie en het direct doorsturen van data via 5G. “Automatisch vliegende drones zijn in dit landbouwexperiment ‘next generation’ in vergelijking met de pilootgestuurde, traditionele drones. Automatisering levert niet alleen een kostenbesparing op (arbeid), maar ook betere data”, stelt Constantijn Vermeer van Exobotic. De combinatie van snel verkregen data, de inzet van 5G en van artificiële intelligentie is cruciaal in deze opstelling.

5G van Proximus

Proximus leverde voor dit project een mobiele 5G-installatie. “We zijn druk bezig met de uitbouw van het netwerk. Het gaat om ‘refarming’, landbouw in de lucht als het ware. 5G verder uitrollen via het bestaande 3- en 4G-netwerk. Het uitrollen van dat 5G-netwerk staat centraal in onze bedrijfsstrategie.

Zoals deze demonstratie aantoont, effent 5G het pad voor innovatieve toepassingen in uiteenlopende sectoren, die bedrijven toelaten efficiënter te worden én kunnen helpen om onze samenleving duurzamer te maken”, aldus Geert Standaert van Proximus.

Ook Innovatiesteunpunt en Boerenbond ondersteunen dit project. “Zo kunnen ook onze landbouwers via innovatie nog beter in spelen op een vlug veranderende markt en maatschappij”, stelt Kristof Severijns.

Ook voor ILVO is dit project een mijlpaal in de (onderzoeks)geschiedenis. “Met ILVO zijn we in dit soort technologische innovatietrajecten een partner die de taal, het potentieel en de beperkingen van alle expertises begrijpen, én bruggen bouwt”, zegt Jurgen Vangeyte, wetenschappelijk directeur agrotechniek.

“Wij hebben kennis van planten, gewasbescherming, bodembeheer, landbouwpraktijken, agrotechniek, data(communicatie)technologie, drone- en robottechnologie, artificiële intelligentie... zelfs van verdienmodellen voor innovaties. Dat het potentieel van artificiële intelligentie in combinatie en 5G met drones effectief wordt gedemonstreerd in een landbouwpraktijk, is uitzonderlijk en belangrijk.”

Boeren verder overtuigen

Volgens Jurgen Vangeyte moet de landbouwer als eindgebruiker van deze technologie mee zijn, en daarvoor moet hij het ook eens hebben gezien. “In het Living Lab Agrifood Technology ontwikkelen en demonstreren we zo veel mogelijk innovaties in een praktijkomgeving, met de eindgebruiker erbij.”

“Dat leidt finaal vaak tot de ontwikkeling van een dashboard of managementtool, waarmee de landbouwer op zijn bedrijf effectief aan de slag kan gaan”, aldus Jurgen Vangeyte.

Toekomstmuziek, dat is zeker. “Als we dit project aan Europese partners tonen, zijn die stikjaloers. Maar onze boeren hebben zeker ook nood aan meer uitleg, om hen de capaciteit te kunnen tonen van een project als dit. Daar is nog heel wat werk aan”, beseft ook Jurgen Vangeyte.

Lieven Vancoillie