拖拉机也将自动驾驶,日本劳动力短缺大力发展无人农业

为解决农业劳动力短缺问题,日本近年来涌现出自动收割机、插秧机等自动化农业设备。近日,其农机生产商久保田,也宣布与英伟达联手,将推出自动驾驶拖拉机。

久保田(Kubota),日本主要农业机械制造商,主要产品:拖拉机、建筑设备。

英伟达,半导体设计公司,GPU(图形处理器)的发明者,主要产品:GeForce 显卡系列、Quadro 显卡系列等。

前者深耕农业领域,专注于农机制造;后者被称为全球可编程图形处理技术领袖。就是这样两家看似没有交集的公司,近日官宣开始手拉手搞跨界合作了。

久保田自动驾驶拖拉机概念车展示外观科幻新潮,区别于传统农机

据《日经亚洲》报道,久保田与英伟达双方已于近日达成合作,将开发高度精密的自动驾驶农用拖拉机。

搭载英伟达 AI 技术的自动驾驶拖拉机,想必会是农田里最靓的拖拉机了。

日本:人口老龄化,急需农业自动化

在日本,从 1970 年代初,便步入老龄化社会,2010 年,日本的 65 岁以上人口比例已经增至 23%。

随着人口老龄化的加剧,日本农业领域出现了劳动力短缺、工作效率低、弃耕地增加、生产难以顺利推进等一系列问题。

数据显示,日本 65 岁以上的农民占比超过一半

面临日益严峻的挑战,日本将解决方案瞄准农业机械化和自动化,大力发展无人农业。

日本农林渔业部理事会成员暨日本综合研究所专家 Yasufumi Miwa 就曾指出,数字科技可望扭转此危机,使日本农业转型为智慧农业。

从 2003 年起,日本政府就开始执行「下一代农业机械紧急发展计划」,大力推行 46 种高性能农业机械,其中就有全自动插秧机、驾驶式蔬菜耕种机、收割机、红外线烘干机、带式打包机、农药喷洒器等。

日本农业公司 Yanmar  于 2019 年推出的自动插秧机

这些自动化农业机械,让日本农民尝到了很大的甜头,它们节省了至少一半的人力成本。数据表明,自动插秧机一天可插秧 10 亩田,而人工一天仅可完成 1 亩的工作量。

因此,作为日本一家老牌农机生产商,久保田近年来也一直在积极寻找方法,希望借助科技实现农业自动化的普及。公司表示要「通过自动化和无人驾驶的农业机械来节省劳动力,利用数据实现精准农业」。

久保田公司成立于 1890 年,为日本最大的农业机械制造商

自动驾驶,让拖拉机也「赛博朋克」

近年来,久保田一直走在拖拉机自动化驾驶的路上。

2017 年,久保田就已推出自动化驾驶拖拉机系列 Agrirobo。不过,这些拖拉机只借助雷达确定周围环境,实现自主运行,运行过程仍然需要人工监督,也没有使用 AI 技术。

Agrirobo 拖拉机可自动驾驶,也可由人工干预

接下来,久保田表示,通过与英伟达合作,其开发的技术有望实现完全自动驾驶。

由于拖拉机在农田的工作环境比较复杂,土壤疏松,坎坷不平,稍不注意就会出差错。因此,对于自动驾驶拖拉机来说,即时、准确地掌握周围环境,并无延迟地处理收集的数据至关重要。

久保田就将为拖拉机配备英伟达 GPU 和人工智能模块以及摄像头,以实现即时处理路况、环境信息的功能,同时精细分析天气信息和作物状况。

在产品开发中,久保田将使用英伟达 Jetson 计算平台(一个用于英伟达边缘设备的嵌入式 AI 平台)进行研发,选择英伟达 Jetson 平台,有以下两方面的优势: 

  • NVIDIA Jetson 具有很高的计算能力、准确性和能效,工业版则具有高度耐用的设计,可以满足农业机械中恶劣环境的要求。
  • 此外,在边缘侧,需要实时进行平滑处理以进行高清屏幕拼接和边缘检测,而 NVIDIA Jetson 在该方面的处理能力被评估为最佳。

在深度学习环境方面,久保田使用 NVIDIA DGX AI 系统,通过该系统,开发人员可以轻松地设计、训练、实验和部署 AI 模型,从而简化了开发过程,所大大地缩短了产品上市时间。

久保田自动驾驶拖拉机概念车,由锂电池和太阳能电池驱动外观神似机甲、高达

DGX 系统可以分析从许多安装在农业机械上的摄像机输入的信息,重复训练 AI 模型,并将结果返回给 NVIDIA Jetson,以提高模型的准确性。

久保田有限公司董事、高级董事总经理、研发部总经理佐々木真治先生表示:「久保田正着眼于下一代农业,我们在农业领域顺应时代的需求,在英伟达端到端 AI 平台上进行开发研究和商业化,以创造可持续的农业未来。」

从播种、插秧,到施肥、喷药,再到收割、采摘,将来农田里的工作,几乎都能够全链条地自动化完成。原本是被人口老龄化「逼」出来的农业机械自动化,现在已正在造福广大农人。

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