Künstliche Intelligenz hilft bei Koordination von Aufgaben in der Präzisionslandwirtschaft
Im digitalen Zeitalter bleibt kein Sektor unangetastet. Sogar traditionelle Sektoren wie die Landwirtschaft werden zunehmend digitalisiert. So nutzen landwirtschaftliche Betriebe in ganz Europa inzwischen Technologien und Daten für vieles, von der automatischen Steuerung von Landmaschinen bis zur Ausbringung von Düngemitteln, der Nachverfolgung des Viehbestands, der Überwachung der Bodenqualität und der Verbesserung der Ernteerträge. Das Problem in diesem Bereich, der oft als Präzisionslandwirtschaft bezeichnet wird, besteht darin, dass es meistens unsystematisch ist, wodurch es für jede Aufgabe eine eigene Lösung gibt. Was landwirtschaftliche Betriebe jedoch brauchen, sind umfassende, aber dennoch flexible und übersichtliche Lösungen, die all diese Aufgaben koordiniert automatisieren können. Hier kommt das EU-finanzierte Projekt FLEXIGROBOTS ins Spiel. Durch den Einsatz von Spitzentechnologien wie dem Internet der Dinge, Big Data, künstlicher Intelligenz (KI) und Robotik besteht das Projektziel darin, die Landwirtschaft revolutionieren. „FLEXIGROBOTS befasst sich mit dem wachsenden Bedarf an neuen Robotertechnologien und deren Einsatz, indem es die effiziente Automatisierung von landwirtschaftlichen Präzisionsarbeiten und den flexiblen Einsatz von Multi-Roboter-Systemen sicherstellt“, sagt Raquel Lazcano, Leiterin des FuE-Teams bei Atos IT Solutions and Services Iberia, dem koordinierenden Projektpartner.
KI-Plattform für Multi-Roboter, die verschiedene Aufgaben in der Präzisionslandwirtschaft übernehmen
Das Herzstück des Projekts ist eine KI-Plattform für den Aufbau heterogener Multi-Roboter-Systeme, die bei komplexen Aufgaben in der Präzisionslandwirtschaft zusammen agieren können. „Ziel unserer Plattform ist es, Flotten von heterogenen Robotern für landwirtschaftliche Präzisionsaufgaben zu verwirklichen, an denen sich jeder Technologieanbieter beteiligen kann und bei denen landwirtschaftliche Betriebe die volle Kontrolle über die auf ihren Feldern erhobenen Daten haben“, erklärt Lazcano. Das Projektziel lautet, die Präzisionslandwirtschaft vielseitiger zu gestalten, damit dieselben Roboter für unterschiedliche Aufgaben eingesetzt werden können. Außerdem soll die Plattform eine bessere Zusammenarbeit zwischen Boden- und Flugrobotern gewährleisten und die Datennutzung in der gesamten landwirtschaftlichen Wertschöpfungskette verbessern. Ziel der FLEXIGROBOTS-Plattform ist es ebenso, mehr Autonomie und Präzision in die Präzisionslandwirtschaft zu bringen – und das bei gleichzeitiger Verringerung des für die Nutzung solcher Technologien erforderlichen Fachwissens. „Durch die Vereinfachung des technischen Fachwissens, das für den Einsatz von KI-Modellen in der Produktion erforderlich ist, haben wir den Weg zur Entwicklung leistungsstarker Anwendungen für die Bedürfnisse der landwirtschaftlicher Betriebe geebnet“, fügt Lazcano hinzu. Die Plattform entspricht nicht nur den Vorgaben der International Data Spaces Association zur gemeinsamen Datennutzung, sondern auch den von der Hochrangigen Expertengruppe der Europäischen Kommission für künstliche Intelligenz aufgestellten Anforderungen an die Vertrauenswürdigkeit von KI.
Vorteile einer KI-gestützten Präzisionslandwirtschaft demonstrieren
Die Plattform wurde in drei groß angelegten Pilotprojekten in der realen Praxis mit verschiedenen Arten von Pflanzen und in verschiedenen geografischen Regionen erprobt. In Spanien beispielsweise hat das Projektteam die hohe Kapazität und Vielseitigkeit von Robotern bei der Ausführung verschiedener Aufgaben in Weinbergen dargelegt, was zur wirtschaftlichen Rentabilität und Qualität der zur Weinherstellung verwendeten Trauben beiträgt. In Finnland setzten Forschende die Technologien von FLEXIGROBOTS ein, um Schädlinge zu bekämpfen und schwere Maschinen zu steuern, während sie in Litauen und Serbien dazu genutzt wurden, um so mühsame Aufgaben wie die Entnahme und Analyse von Bodenproben auf Heidelbeerfarmen zu automatisieren. „Diese Pilotprojekte belegen die vielen Vorteile eines einheitlichen, KI-gestützten Ansatzes für die Präzisionslandwirtschaft“, so Lazcano abschließend. Projektintern wird derzeit an der Weiterentwicklung seiner Technologie mit dem Ziel gearbeitet, marktreife Anwendungen bereitzustellen. So bemüht sich beispielsweise CSIC, einer der Projektpartner, bereits um die Patentierung eines autonomen Roboterassistenzsystems für die Ernte. Atos prüft unterdessen die Integration der KI-Plattform in sein Produktportfolio.
Schlüsselbegriffe
FLEXIGROBOTS, künstliche Intelligenz, KI, Präzisionslandwirtschaft, Landwirtschaft, landwirtschaftlicher Betrieb, Daten
