E-Learning

Ga aan de slag. Succes !


Smart agriculture


Revolutie in de agrarische sector

Van zelfsturende tractors tot sensoren in gewassen: precisielandbouw biedt enorme kansen. Van efficiëntere bemesting tot het optimaliseren van de groei van gewassen. Precisie-grondbewerking - zaaien - gewasmanagement - oogsten - data-analyse en evaluatie. App die ziet hoe het gaat met plantjes op de grond, de bodemvochtigheid en het weer. (Water watch App)

robottractor
a

De automatisch gestuurde traktor.

Tot voor kort ontving je als Afrikaanse boer niet of nauwelijks weerberichten; nu kun je beschikken over een eenvoudig mobieltje dat het weer voorspelt en daarnaast landbouwadviezen geeft. Voorheen lag een verzekering buiten je bereik – te duur, verzekeraars zagen je niet eens staan. Nu kun je een microverzekering afsluiten tegen droogte.

drones in de landbouw

Drones in de landbouw
greentech

Een toekomstige groenteteeltrobot die in het open veld moet kunnen opereren. Foto Arvalis

De robotboer (farmboer) heeft nooit rugklachten, werkt dag en nacht door en is ook nog heel precies. Het is een een rijdend apparaat dat straks groenten grotendeels zelfstandig moet telen.

In GreenTechLab werkt Fontys samen met adviesbureau Arvalis.

In de duurzame teelt worden  verschillende groentesoorten door elkaar telen omdat de planten elkaar dan versterken. Het is een vorm van ziektepreventie.

FarmBot kan water geven, onkruid bestrijden en zaaien natuurlijk. Een precisiewerk dat telers met een pincet doen. FarmBot geeft elk zaadje een unieke code. Daarom weet hij precies waar in de teeltkist de sla en de spinazie staan. Ook meet hij voortdurend de groei van de gewassen. Dat doet hij ook al bij een boomkweker. Hij moet straks ook tussen de boompjes schoffelen.

Alle technologie die nodig is voor een goed functionerende 'roboboer' bestaat al, maar moet worden verfijnd.

Hij moet schadelijke insecten leren herkennen, maar ook plantenziekten en onkruid.

DEEP agriculture

Via 'deep learning' leert de robot een kropje sla van een bos brandnetels te onderscheiden.  Je laat hem bij wijze van spreken duizend verschillende foto's van brandnetels zien. Straks zal hij bij het onkruid wieden het groen scannen en razendsnel vergelijken met die duizend foto's om te concluderen of het sla is of brandnetel. In een volgende fase zou FarmBot gekoppeld moeten worden aan een zelfrijdend systeem, waarmee hij zich autonoom door het veld beweegt.

Volledig zelfsturende kassen waarbij computers het overnemen van mensen om de opbrengst in kassen te verhogen.
(eerste experiment in 2018 in Wageningen ism Tencent - de grootste computergigant uit China)

Smart agriculture

Kunstmatige intelligentie kan een belangrijke bijdrage leveren aan het zo efficiënt mogelijk gebruiken van water, energie, gewasbeschermingsmiddelen. In de kassen van Wageningen University & Research (WUR) proberen vijf internationale teams af te troeven om in vier maanden op afstand en zonder tussenkomst van mensen zelf een komkommeroogst te realiseren. Met zo min mogelijk input aan water, voeding en energie en met maximale output (productie). In veel landen is de kennis van complexe plantproductie nauwelijks aanwezig. Kunstmatige intelligentie kan mensen helpen om ingewikkelde beslissingen te nemen, zodat zij met minder middelen lokaal groenten en fruit kunnen produceren.

De teams hebben delen van hun eigen algoritmes geschreven en hiermee de uitgangsinstellingen als temperatuur, hoeveelheid licht, CO2-concentratie, bemesting en een aantal teelt gerelateerde parameters zoals plant- en stengeldichtheid bepaald. De sensoren en camera's meten een deel van de teeltgegevens.

De sensoren sturen de informatie door aan de computersystemen, waardoor de systemen het klimaat en de bemesting in de kas kunnen aansturen. De teams mogen verder zelf niet in de kassen komen. De teams verzamelen alle data op afstand en mogen hun algoritmes voor de software continue bijstellen. De software zelf past hierbij de uitgangspunten zoals de temperatuur zo nodig aan. Het doel is immers dat de zelflerende software de beslissingen van mensen geleidelijk aan overneemt.

Vertical farms

Kunstmatige intelligentie is een belangrijke toepassing in zogeheten vertical farms. Vertical farms (verticale tuinbouw) kenmerken zich door voedselproductie in volledig gecontroleerde, geklimatiseerde, gestapelde teeltomgevingen met een zeer hoge output per vierkante meter. Speciale lichtrecepten voor geavanceerde LED-verlichting kunnen voor optimalisering van groeiprocessen zorgen.

Die vertical farms zullen vooral in de grote metropolen in Azië en de Verenigde Staten verrijzen. Met behulp van kunstmatige intelligentie kun je ze echter ook vanuit grote servicecentra in Nederland besturen, aldus Arno Eussen, oprichter en eigenaar van Freshprojects in een eerder interview met DuurzaamBedrijfsleven.

Internet of food.

Een online verbonden, data gedreven keten van Agrifood;
verbonden met de slimme leefomgeving,
met intensieve online interactie tussen consument en producent.

In een regionale systeembenadering (maar in een modiale context) waarbij de leefomgeving, de producent en de consument weer verbonden worden.

Met maaltijdpakketten (hello frresh) Takeaway delivery (thiusbezorgd.nl) farmersmarket online en communicty supported agriculture.

Precisielandbouw: revolutie in de agrarische sector

Het gebruik van drones in de landbouw heeft voordelen als:

  • Beschikbaarheid van veel verschillende sensoren
  • Gemakkelijk in gebruik
  • Snelle en accurate verkenning
  • Nauwkeurige ruimtelijke referentie
  • Verminderde kosten in meststoffen en recepten
  • Beoordelen van alle uitgevoerde acties
  • Productie voorspelling
  • Tool die helpt bij het maken van beslissingen
  • Traceerbaarheid

Een voorbeeld is in rijst in Japan, waar het gebruik van drones de productieopbrengst met 15% heeft verhoogd en de productiekosten daalden met 30%!

Gezonde vegetatie absorbeert het grootste deel van het zichtbare licht dat erop komt, en weerspiegelt een groot deel van het nabij infrarood licht. Ongezonde of dunne vegetatie weerspiegelt meer zichtbaar licht en minder nabij infrarood licht. Door dit te monitoren is te zien hoe gezond gewassen zijn.

Precisielandbouw richt zich op de optimalisatie van landbouwinputs zoals meststoffen, pesticiden, water, enz. en op het verhogen van de opbrengsten, vermindering van de kosten van teelt en vermindering van de milieueffect door middel van specifiek management in verband met tijd en plaats.

smart agriculture

Volledig automatische robotboerderijen 

In 2018 komt de Amerikaanse start-up Iron Ox met zelfstandig opererende robots voor de tuinbouw. De tuinbouwrobot tilt met uiterste precisie een fragiel slaplantje op. Naast hem tilt zijn collega-robot met hetzelfde gemak een pallet met 400 kilo zaaigoed van de grond om die meters verder weer neer te zetten. De zwaargewichten, waarvan er een meer op een zonnebank lijkt dan op de robots die we uit sciencefictionfilms kennen, zijn de kwekers van de toekomst. Robots die sla, sperziebonen en andere groenten verbouwen. Ze doen dat niet alleen goedkoper dan mensen, maar springen ook zuiniger om met ruimte en water.

Het zware werk wordt gedaan door Angus die, ondanks zijn royale omvang, behoedzaam tussen de plantenbakken door rijdt. Zijn naamloze kompaan, een robotarm voorzien van twee camera's als ogen en mechanische handen, zaait en poot plantjes over. Een plant krijgt exact de ruimte die hij nodig heeft. Kunstmatige intelligentie zorgt ervoor dat zieke planten worden herkend en verwijderd voordat de kwaal zich verspreidt. Alleen aan het schoon knippen van de geoogste groenten komen nu nog mensen te pas, maar men werkt aan een robot die ook die klus kan klaren.

Het uiteindelijke streven is robotboerderijen met kassen te bouwen die op zonlicht draaien en slechts mondjesmaat kunstlicht - en liever nog ledlicht - gebruiken. Met een hydrosysteem dat geen aarde gebruikt, maar slechts in water opgeloste voedingsstoffen verstrekt.

landbouwrobot

robotw