ドローンは、私たちの農業のやり方を近代化する可能性を秘めています。農業でのドローンの使用は、監視、現地調査、作物の偵察、噴霧、散布など、さまざまな用途ですでに世界中に広まっています。
これらのリモートパイロット航空機システム（RPAS）は、ワイヤレス通信を介してリモート制御されるか、オンボードコントローラーで実行されるナビゲーションアルゴリズムを使用して事前定義されたパスを移動するようにプログラムされ、カメラやセンサーなどのペイロードを運ぶように設計されています。 -効率的な意思決定プロセスにつながる可能性のある、作物の状態に関する時間的で正確な情報。
このデータを使用して、農家は土地のサイズを正確に計算し、作物の種類と種類を分類し、土壌の状態、植物の健康、作物の収穫量の予測を理解し、害虫管理、病害防除、灌漑、施肥を行い、適切に計画を立てることができます。彼らの作物の収穫。これにより、運用の規模と生産性が向上し、労働集約的で危険な従来の方法に取って代わります。
可能性
- フィールド計画のための土壌分析： ドローンは、灌漑、植栽計画、および土壌中の窒素レベルの土壌および圃場分析に使用できます。これに加えて、ドローンは、土壌特性、含水量、および土壌侵食に関する土壌分析を行うために使用できる正確な3Dマップを作成するのに役立ちます。
- 作物の監視： 作物の監視は、農民や農業経営に関連するその他のさまざまな利害関係者にとって最大の頭痛の種です。この課題は、予測不可能な気象パターンの上昇とともに悪化し、作物の損失リスクと維持費の上昇につながりました。ドローンは、作物の発達と健康に関連する事前定義されたスケールでマルチスペクトルの地理空間および時間データセットを収集することにより、監視ルートを設定するために使用できます。データ分析は、手動のフィールドスカウトで表示される前に、作物の健康に関する洞察を得るのに役立ちます。
- シードポッドの植え付け： 発明されたが、まだほとんど普及していないが、一部の企業は、種子と植物の栄養素を含むポッドをすでに準備された土壌に撃ち込むことができるドローンシステムの下に追加のアタッチメントを考え出しました。これは、植栽コストの削減に役立ちます。
- 作物の噴霧： ドローンは適切なサイズの貯水池を運ぶことができ、肥料、除草剤、または農薬を充填して、より短い時間で広い領域に作物を散布することができます。作物の噴霧は、特定のスケジュールとルートで自律的かつ事前にプログラムされた実行により、はるかに安全で費用効果が高くなります。ドローンは、超音波エコー、TOFレーザー、およびGNSS信号を使用して高度と速度を自己調整するようにプログラムされており、さまざまな地形にわたって均一で最適な噴霧結果を実現します。スマートファームは、農業用スプレーにドローンを使用します。これにより、肥料、農薬、その他の有害な化学物質との人間の接触が減少します。ドローンは、ストレス検出技術で自動化されたスポッティング治療に関しても比類のないものです。この技術は、センサーとカメラを使用して、健康な部分をそのままにしてそれらに作用します。ドローンは、従来の機械よりも最大5倍速く噴霧能力を向上させます。
- 作物の健康評価： 植物は可視光線と近赤外線を反射し、その強度は植物が経験する健康状態とストレスレベルによって異なります。可視光と近赤外光を使用して作物をスキャンできるセンサーを備えたドローンを使用して、作物の健康状態を経時的に追跡し、改善された対策への対応を監視できます。
- 灌漑： 熱センサー、マルチスペクトルセンサー、またはハイパースペクトルセンサーを搭載したドローンは、マルチスペクトルインデックスを使用して、水分が不足しているフィールドの部分を識別できます。これは、特定された地域へのタイムリーな灌漑を正確に計画するのに役立ちます。
- 作物監視： 大規模な畑の作物の全体的な状態を推定することはほぼ不可能です。ドローンベースの農業マッピングは、農民が植物の状態について地域ごとに最新の状態を保ち、どのフィールドエリアに注意が必要かを指摘するのに役立ちます。ドローンは赤外線カメラでフィールドを検査し、作物の状態を推定するために光の吸収率を決定します。リアルタイムで正確な情報に基づいて、農家は畑のどの場所でも植物の状態を改善できます。作物監視と作物健康評価のこの機能は、農民の保険金請求を相互検証するための農業保険ツールを強化するためのドローンの使用の基礎にもなります。
- 樹木/作物バイオマスの推定： 作物/樹冠の密度と地面からの距離は、ドローンに取り付けられた超小型のLiDARセンサーを使用して測定できます。これにより、森林での材木の生産量とサトウキビなどの作物での生産量の推定値の基礎となる高さの差の測定値から導き出された樹木/作物のバイオマス変化の評価が可能になります。
- 雑草、昆虫、害虫、病気の防除： 土壌の状態とは別に、ドローンは、雑草、病気、害虫によって被害を受けた畑の領域を検出し、農民に知らせることもできます。この情報に基づいて、農家は侵入と戦うために必要な化学物質の使用を最適化し、費用を削減し、より良い畑の健康に貢献することができます。
- 怖い鳥： 多くの作物の種を蒔いた後の大きな問題は鳥です。これには、フィールドを保護するための労力が必要です。数回のドローン飛行で鳥を怖がらせて野原から遠ざけることができます。
ボトルネック
これらの可能性にもかかわらず、ドローンには次のような独自の課題とボトルネックがあります。
- 飛行時間と飛行距離： ペイロードが比較的高いため、農業で使用されるドローンの飛行時間は短く、20〜60分です。これにより、すべての請求で土地のカバー範囲が制限されます。ドローンのコストは、飛行時間が長くなると大幅に増加します。
- 接続性： オンラインカバレッジは、耕作可能な農場ではほとんど利用できません。このような状況では、ドローンを使用する予定の農家は、接続に投資するか、後で転送して処理できる形式でローカルデータ保存機能を備えたドローンを購入する必要があります。
- 初期費用： ほとんどの場合、測量に使用される農業用無人機は固定翼を備えており、使用目的を実行するために必要な機能とセンサーに基づいて、最大25000ドル（Precision Hawk’s Lancaster）の費用がかかる場合があります。一部のドローンは、画像センサー、ソフトウェア、ハードウェア、およびツールのコストが含まれるため、コストが高くなります。初期費用は、センサーと機能を除いて、ペイロードと飛行時間の容量にも比例します。
- 天候依存： 風や雨の条件下では、従来の航空機とは異なり、ドローンの飛行は簡単ではありません。ドローンは天候に依存します。
- 知識とスキル： ドローンの画像を有用な情報に変換するには専門的なスキルと知識が必要なため、平均的な農家はドローンの画像を分析できません。このような状況では、農家は画像処理ソフトウェアのスキルと知識を習得するか、分析ソフトウェアに精通した熟練した人材を雇う必要があります。