Как ИИ революционизирует сельскохозяйственную отрасль?

• АИ/МЛ
• 24 января 2024 года

Сумет Тхаккар

Предприятия внедряют ИИ для достижения эффективности и лучших результатов, так почему же сельскохозяйственная промышленность должна быть оставлена позади? От изучения почвы до выполнения ирригации сельскохозяйственных культур, индустрия AgTech намерена стать свидетелем экспоненциального внедрения ИИ в сельскохозяйственные практики. Читайте в этом блоге, поскольку он раскрывает все, что вам нужно знать об использовании ИИ в отрасли AgTech.

Разве не было бы здорово, если бы у вас были точные данные о составе почвы на кончиках пальцев? Как насчет того, чтобы иметь искусственно интеллектуального личного помощника, который будет направлять вас по выбору урожая на основе анализа данных в реальном времени? Представьте себе принятие точных решений, подкрепленных точными данными обо всем, что связано с сельским хозяйством!

Ты хочешь!

Если это ваша реакция, то вы, конечно, упускаете возможность использовать новейшие технологии — искусственный интеллект (ИИ) в сельскохозяйственной промышленности.

В последнее время, когда темпы прироста населения являются существенными, этот темп перегружает сельскохозяйственную промышленность, чтобы обеспечить растущее население мира. Только трансформационный сдвиг в сельскохозяйственной практике может позволить этой отрасли удовлетворить темпы растущего спроса на продовольствие. Что может быть лучше, чем объединение вековой сельскохозяйственной мудрости и передовых технологий искусственного интеллекта?

Поскольку ИИ является новой нормой во многих отраслях, сельскохозяйственное сообщество некоторых стран, таких как Австралия, Бразилия и многие другие, уже внедрило ИИ в некоторые аспекты сельскохозяйственной практики, чтобы воспользоваться его преимуществами. В отрасли AgTech ожидается экспоненциальное внедрение ИИ в различные сельскохозяйственные практики. Вот почему становится неизбежным понимание того, как он облегчает проблемы, с которыми обычно сталкиваются фермеры в традиционных практиках аккультурации.

Кроме того, важно узнать о применении ИИ в сельском хозяйстве и о том, как фермеры могут извлечь выгоду из внедрения этих приложений.

Но прежде чем мы получим обзор искусственного интеллекта в сельскохозяйственных проектах, давайте посмотрим на его нынешний этап в сельскохозяйственной отрасли.

Текущее состояние ИИ на рынке сельского хозяйства

Продолжающиеся исследования и разработки продолжают приносить новые инновации в области сельского хозяйства, и со всем шумом вокруг ИИ и его приложений в различных отраслях промышленности, вот некоторые из них. Статистика об ИИ на сельскохозяйственном рынке:

• Прогнозируется, что ИИ на рынке сельского хозяйства вырастет с 1,7 млрд долларов США до 4,8 млрд долларов США в 2028 году с ожидаемым совокупным годовым темпом роста (CAGR) 23,1% в течение прогнозируемого периода с 2023 по 2028 год.
• Рыночная стоимость умного сельского хозяйства во всем мире, как ожидается, вырастет с примерно 15 миллиардов долларов США в 2022 году до 33 миллиардов долларов США к 2027 году.
• С ростом использования AgTech мировой рынок интеллектуального производства, по прогнозам, вырастет до более чем 650 миллиардов (277 миллиардов долларов США в 2022 году) к 2029 году. Умное производство использует роботов и аналитику больших данных, чтобы сделать производство более быстрым, более экологичным и адаптируемым.
• Согласно данным, полученным от сельскохозяйственной отрасли Statista, Мировой рынок сельскохозяйственных роботов Ожидается, что к 2030 году он вырастет до 36 миллиардов единиц.

Как показывают прогнозируемые цифры, будущее ИИ в сельском хозяйстве кажется исключительно перспективным — тем, которое характеризуется инновациями, устойчивостью и эффективностью, используя силу ИИ для создания более устойчивого и продуктивного сельскохозяйственного ландшафта.

Проблемы, с которыми сталкиваются фермеры, используя традиционные методы ведения сельского хозяйства

По мере того, как мир становится свидетелем резкого роста численности населения и неопределенности в отношении климата, ограничения традиционных методов ведения сельского хозяйства становятся все более очевидными. Вот некоторые из проблем, с которыми сталкиваются фермеры, практикующие традиционные методы ведения сельского хозяйства, проливая свет на настоятельную необходимость применения инновационных подходов:

Непредсказуемые погодные условия

Обычно, когда фермеры хотят планировать свою сельскохозяйственную деятельность, они не имеют доступа к точным прогнозам погоды. Без своевременной информации фермеры сталкиваются с повышенными рисками, влияющими на принятие решений относительно времени посадки, графиков орошения и периодов сбора урожая. Отсутствие точных прогнозов погоды часто приводило к неправильному планированию, влияя на урожайность сельскохозяйственных культур и общую производительность ферм.

Неточное принятие решений

Без использования или наличия передовых технологий или доступа к передовым инструментам и данным в режиме реального времени фермеры полностью полагаются на прошлый опыт даже для принятия критических решений в отношении подготовки почвы, селекции сельскохозяйственных культур, времени посадки и т. д. Эти плохо информированные выборы часто приводят к неточному принятию решений и в конечном итоге приводят к дефициту урожая.

Борьба с вредителями и болезнями

В традиционном подходе к борьбе с вредителями и болезнями фермеры часто осознают заражение или распространение болезней, когда существенный ущерб уже нанесен частям сельскохозяйственных культур. Это приводит к значительным потерям урожая, по оценкам, от 20 до 40 процентов мирового производства сельскохозяйственных культур ежегодно теряется из-за вредителей.

Трудоёмкость

Сельское хозяйство всегда рассматривалось как физически сложная и трудоемкая практика, возглавляемая значительной рабочей силой. Помимо зависимости от труда, чтобы выполнить работу вовремя, это добавляет к значительным эксплуатационным расходам, делая сельское хозяйство изрядным делом.

Пищевые отходы и потери

Одной из основных ситуаций, которые часто возникают в цепочке поставок от фермы к столу, являются пищевые отходы и потери. Эта проблема является результатом отсутствия эффективных инструментов для обычных фермеров, позволяющих точно прогнозировать рыночный спрос. Она часто приводит к перепроизводству или недопроизводству, что приводит к предотвратимым потерям.

Какова роль ИИ в сельском хозяйстве на каждом этапе жизненного цикла сельского хозяйства?

Человечество прошло долгий путь от первой сельскохозяйственной революции, датируемой 10 000 г. до н.э. Использование ИИ в сельском хозяйстве также называют молчаливой революцией, изменяющей ход вековых методов ведения сельского хозяйства.

В эту современную эпоху, где технологии и традиции гармонично сосуществуют, ИИ выступает в качестве ключевой силы, меняющей каждый этап жизненного цикла сельского хозяйства. От подготовки почвы до посева, орошения, сбора урожая и хранения, вот как ИИ может быть легко интегрирован в каждую фазу жизненного цикла сельского хозяйства:

Подготовка почвы

Без применения ИИ или технологий в этом процессе фермеры сталкиваются с неопределенностью, непредсказуемостью, предугадыванием и многим другим при подготовке почвы. Это было искусство, а не наука, поскольку фермеры должны были полагаться на свою интуицию, подкрепленную многолетним опытом работы с почвой, чтобы решить каждый аспект подготовки почвы - обработка, пахота, добавление органического вещества, строительство хребтов и узких участков и многое другое.

Урожай должен платить цену за отсутствие точности!

С ИИ это больше не догадки — просто точные данные, направляющие их решения!

Датчики почвы на основе ИИ или машины на основе ИИ, оснащенные интеллектуальными датчиками, используются для сбора данных о почве в режиме реального времени. Дальнейшие алгоритмы ИИ анализируют химический состав образцов почвы, давая представление о ключевых показателях - составе почвы, уровнях питательных веществ, содержании влаги и т. Д. Кроме того, алгоритмы ИИ могут использоваться для анализа исторических данных о погоде и прогнозирования будущих моделей.

Фермеры могут использовать эти данные, а не в зависимости от своей интуиции и опыта, чтобы принимать обоснованные решения для получения правильного сочетания органического вещества для подготовки почвы.

Результат?

Прекрасно подготовленная кровать для семян, обещающая обильный урожай!

Сев семян

После того, как фермер подготовил почву, пришло время сеять семена. Хотя Зеленая революция преобразовала сельское хозяйство с высокоурожайными семенами (HYV), механизированными сельскохозяйственными инструментами и многим другим, фермеры преодолели проблему точного посева семян. Точное расстояние и глубина) с использованием семенных посевных машин, однако у них все еще не было альтернативы, чем анекдотические прогнозы, когда дело дошло до поиска оптимального окна посева.

Вот как ИИ может играть решающую роль на этом этапе жизненного цикла сельского хозяйства:

Во-первых, фермеры могут использовать алгоритмы ИИ для анализа исторических данных о погоде, чтобы получить представление о благоприятных окнах для посева семян, устраняя риски, связанные с использованием традиционных календарей посева. Эти системы на основе ИИ могут быть разработаны для своевременного оповещения в случае любых неожиданных осадков или колебаний температуры.

Хотя семена HYV обещают фермерам избыточное производство, состав почвы и погодные условия могут повлиять на количество продукции. Алгоритмы машинного обучения могут использоваться для предоставления персонализированных рекомендаций наиболее подходящих сортов семян на основе анализа вышеперечисленных факторов.

Кроме того, фермеры могут использовать беспилотники на базе ИИ для сканирования и картирования поля с невероятной детализацией, которые могут использоваться для руководства автоматизированным оборудованием / машинами для посева семян для обеспечения равномерного распределения по полю.

Добавление удобрений

Когда дело доходит до добавления удобрений, фермеры часто сталкиваются с дилеммой «слишком много или слишком мало».

Чрезмерное использование удобрений вызывает сток питательных веществ, вызывающий загрязнение окружающей среды, помимо вреда для сельскохозяйственных культур. Согласно исследованиям, из 115 миллионов тонн азотных удобрений, поступающих в сельскохозяйственные культуры, 75 миллионов тонн азота утекает в наши реки, озера и естественные среды.

Недостаток удобрений приводит к чрезмерному использованию природных питательных веществ почвы и делает ее непродуктивной в течение многих лет сельского хозяйства.

Чтобы избежать этого ожидания и скептицизма в отношении смеси удобрений, алгоритмы ИИ обеспечивают адаптированную долю удобрений для почвы на основе уровней питательных веществ в почве и выбранных требований к урожаю. Так же, как во время подготовки почвы алгоритмы ИИ используются для получения точных данных о различных аспектах почвы, они могут использоваться для анализа содержания питательных веществ в почве.

ирригация

С 70 процентами от общего объема воды, используемой в сельском хозяйстве, сельскохозяйственная промышленность будет основной причиной и жертвой нехватки воды в ближайшие годы. Обычные решения по орошению либо приводят к чрезмерному или недостаточному поливу. Оба приводят к вреду для урожая наряду с пресноводными отходами. В наши дни оптимальное использование водных ресурсов - это то, к чему фермеры ищут решения.

Использование ИИ в сельском хозяйстве демонстрирует большой потенциал для значительного сокращения водного следа в сельском хозяйстве.

Решения, алгоритмы, датчики, оборудование и многое другое могут быть использованы в следующих аспектах орошения:

• Оптимизация графиков орошения на основе данных датчиков погоды, условий урожая, уровня влажности почвы и многого другого.
• Корректировка скорости потока воды и структуры распределения на основе данных в реальном времени.
• Прогнозировать и выявлять возможные засухи на основе исторических данных и текущих условий окружающей среды.
• Мониторинг посевов на наличие признаков водного стресса с помощью спутниковых снимков и дистанционного зондирования.
• Выбор сортов лучше всего подходит для местных климатических условий и требует меньше воды.
• Контроль качества воды для предотвращения загрязнения.
• Помогите фермерам внедрить эффективные методы.

Мониторинг здоровья растений

Помимо болезней, патогены растений вызывают хаос на общее состояние здоровья растений. Из общего среднего урона урожая в 36,5% около 14,1% приходится на болезни, 10,2% на насекомых и 12,2% на сорняки. Будь то стресс на водной основе, болезни, переносимые насекомыми, недостаток питания или более, от которых страдают культуры, обнаружение его на ранней стадии может позволить фермерам предпринять необходимые шаги, необходимые для предотвращения обострения состояния.

С помощью ИИ фермеры могут повысить уровень мониторинга здоровья растений. Они могут извлечь выгоду из решений на основе ИИ, таких как датчики и дроны с искусственным интеллектом, для мониторинга здоровья пациентов в режиме реального времени, распознавания изображений на основе ИИ, программного обеспечения для обнаружения заболеваний и многое другое.

Защита от сорняков

Во всем мире около 1800 видов сорняков сократили рост растений примерно на два года. 31.5%, что приводит к ежегодным экономическим потерям в размере 32 млрд. долл., поскольку растения имеют меньшее количество питательных веществ и солнечного света, похищаемых сорняками, они становятся более уязвимыми для атак вредителей. Это также увеличивает стоимость гербицидов наряду с усилиями по добавлению его в поле для устранения сорняков.

Боты, оснащенные Компьютерное зрение интегрированный с объединенной мощностью ИИ и машинное обучение Он может позволить фермерам автоматически устранить сорняки, а также быстрее идентифицировать их.Бот также может точно рассчитать количество гербицида, необходимого в поле, анализируя различные критерии, такие как плотность сорняков, тип урожая, размер поля и многое другое.

Интеллектуальные распылители могут обеспечить эффективный мониторинг количества гербицидов, распыляемых на сорняки, для уменьшения количества гербицидов, которые тратятся впустую или используются. Целенаправленное применение гербицида приведет к экономии затрат наряду с оптимизированной ликвидацией сорняков.

сбор урожая

Это всегда было одной из самых трудоемких, дорогостоящих и трудоемких задач всего жизненного цикла. Кроме того, всегда существовал риск чрезмерного созревания, когда урожай собирали слишком поздно или урожай преждевременный, когда собирали очень рано. Фермеры часто полагались только на визуальный осмотр (предрасположенный к ошибкам) для проверки зрелости культур.

Вот как ИИ в сельском хозяйстве может быть полезен на этапе сбора урожая:

• ИИ полезен для повышения урожайности и может даже предсказать лучшее время для сбора урожая.
• Автоматический робот-уборщик, оснащенный камерой, программным обеспечением ИИ и механическими руками, может использоваться для сбора только созревшей продукции в полевых условиях.
• ИИ также может быть использован для точного отображения доходности.
• Сортировка собранной продукции в зависимости от размера, формы, цвета и объема с более высокой точностью и скоростью.

хранение

Основной проблемой послеуборочной работы является сохранение собранной продукции. Хранимая собранная продукция подвергается воздействию условий окружающей среды, непредсказуемых вредителей и постоянной угрозы порчи. При воздействии любого из этих факторов продукция теряет свое качество и в конечном итоге рыночную стоимость. Длительность может быть достигнута только при точном и последовательном мониторинге и регулировании условий хранения.

Вот несколько примеров искусственного интеллекта в сельском хозяйстве, которые могут позволить фермерам революционизировать свой подход к хранению собранной продукции:

• Умные хранилища, оснащенные датчиками на базе ИИ, интегрированные с алгоритмами ИИ, постоянно контролируют температуру, влажность и другие факторы.
• Кроме того, автоматизированные системы на основе ИИ могут облегчить создателям рационализацию всего процесса хранения от управления запасами до прогнозирования срока хранения (на основе возможностей прогнозной аналитики ИИ).

Применение ИИ в сельском хозяйстве — это не просто технологический прогресс, а смена парадигмы в подходе фермеров к этим сельскохозяйственным процессам.

Преимущества ИИ в сельском хозяйстве

От революционного подхода фермеров к своей сельскохозяйственной практике, повышения урожайности и содействия более устойчивому и устойчивому будущему сельского хозяйства, вот некоторые из преимуществ ИИ в сельском хозяйстве, которые фермеры используют:

Эффективное использование ресурсов

С помощью ИИ фермеры могут оптимизировать использование ресурсов, таких как вода, удобрения и энергия. Алгоритмы ИИ в сочетании с датчиками анализируют данные в реальном времени с полей, предоставляя информацию о различных аспектах почвы и сельскохозяйственных культур. Это позволяет фермерам адаптировать свои ресурсы в соответствии с конкретными потребностями каждой области поля.

Устойчивое сельское хозяйство

Устойчивые методы ведения сельского хозяйства, такие как точное орошение и мониторинг сельскохозяйственных культур с использованием ИИ, становятся доступными и эффективными благодаря технологическим инновациям. Умные датчики собирают данные в режиме реального времени о здоровье почвы, уровнях влажности и условиях сельскохозяйственных культур. Эта информация позволяет фермерам принимать обоснованные решения о орошениях, оплодотворении и борьбе с вредителями, сводя к минимуму отходы и максимизируя эффективность.

Легкий доступ к проницательным данным

Системы на базе ИИ собирают данные в режиме реального времени о различных факторах, таких как состав почвы, уровень влажности и условия урожая.При легком доступе к такой всеобъемлющей и своевременной информации фермеры могут принимать обоснованные решения об управлении культурами, оплодотворении, ирригации и борьбе с вредителями.

Прогнозная аналитика

Фермеры могут использовать исторические данные и алгоритмы ИИ для прогнозирования будущих тенденций и принятия обоснованных решений. Например, алгоритмы ИИ анализируют исторические данные о погоде, почве и здоровье сельскохозяйственных культур, чтобы обеспечить точные прогнозы на лучшее время для посадки и сбора урожая. Это позволяет фермерам эффективно планировать, уменьшать неопределенности и повышать общую производительность сельскохозяйственных культур.

Лучший анализ рыночного спроса

С помощью ИИ фермеры могут использовать множество проницательных данных, включая тенденции рынка, предпочтения потребителей и исторические данные. Алгоритмы ИИ обрабатывают эти данные, чтобы предоставить фермерам точную информацию о том, какие культуры, вероятно, будут иметь более высокий спрос. Это позволяет фермерам принимать обоснованные решения о выборе урожая и планировании производства, гарантируя, что они соответствуют фактическому рыночному спросу.

Раннее выявление потенциальных угроз

В отличие от визуального осмотра, ИИ, оснащенный передовыми датчиками и технологией распознавания изображений, выявляет признаки заболеваний, вредителей или дефицита питательных веществ путем постоянного мониторинга сельскохозяйственных культур и анализа данных. Это раннее обнаружение позволяет фермерам принимать своевременные и целенаправленные действия, предотвращая эскалацию проблем.

Влияние искусственного интеллекта в сельском хозяйстве имеет комбинированный эффект, приводящий к большей эффективности и результативности жизненного цикла сельского хозяйства.

Сотрудничайте с MindInventory, вашим партнером по разработке программного обеспечения для ИИ

Если вы хотите использовать возможности искусственного интеллекта в наименее оцифрованных отраслях, таких как сельское хозяйство, важно сотрудничать с другими компаниями. Компания по разработке программного обеспечения AI Мы имеем опыт создания передовых решений в области ИИ в различных отраслях промышленности, и в MindInventory мы предлагаем богатый опыт и знания.

Наша команда разработчиков мобильных приложений хорошо разбирается в тонкостях разработки программного обеспечения для ИИ, специально предназначенного для сельского хозяйства. Найм разработчиков мобильных приложений Мы можем извлечь выгоду из наших ноу-хау, чтобы адаптировать решения, которые соответствуют их конкретным потребностям. Наймите разработчиков AI Наша команда будет тесно сотрудничать с вами, чтобы понять ваши требования, решить ваши проблемы и предложить решения, которые ощутимо влияют на ваши сельскохозяйственные операции.

Наша задача проста: дать возможность вашим сельскохозяйственным предприятиям внедрять передовые решения в области ИИ, которые не только продвинуты, но и просты для понимания и интеграции в вашу деятельность. Давайте соединим И посеять семена успеха!

FAQs об ИИ в сельском хозяйстве