Chuyển đổi toàn bộ | Tobot Trong tiếng Việt | Phim hoạt hình
Một cuộc cách mạng robo đang đến với trang trại của tương lai, và nó có thể cắt giảm khí nhà kính và hỗ trợ dân số toàn cầu ngày càng tăng.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Florida đã xuất bản một bài báo trên tạp chí Khoa học Robotics Thứ tư kêu gọi nông nghiệp để sẵn sàng cho tương lai, với máy bay không người lái, xe tự hành, cảm biến và mở đường cho sự bền vững. Sentseng Asseng, người đã viết bài báo cùng với Frank Asche, kể Nghịch đảo rằng các công nghệ này có thể giải quyết một số vấn đề như máy kéo ép đất và giảm không gian cho không khí và nước. Đại học bang Iowa phát hiện ra rằng việc nén này có thể làm giảm năng suất 20% một mình.
Một sự gia tăng đáng kể về tính bền vững sẽ đến từ việc thay thế máy móc hạng nặng bằng robot hạng nhẹ và máy bay không người lái khắc phục vấn đề nén đất của nền nông nghiệp hiện đại, theo ông As Asseng. Tính bền vững cũng sẽ được tăng lên bằng cách tối ưu hóa phân bón và thuốc trừ sâu cho từng phần của cánh đồng và vào những lúc cần thiết, do đó, tổn thất với dòng chảy và nước rỉ rác sẽ được giảm thiểu hoặc tránh hoàn toàn.
Nó đến vào thời điểm quan tâm lớn cho nông nghiệp, khi các chuyên gia cảnh báo rằng biến đổi khí hậu có thể thúc đẩy một số quốc gia xem xét lại đáng kể các nguồn thực phẩm của mình khi cây trồng bắt đầu thất bại. Ngân hàng Thế giới đã cảnh báo rằng 100 triệu người có thể bị đẩy vào tình trạng nghèo cùng cực vào năm 2030, với tình trạng khan hiếm lương thực cao trong danh sách quan ngại. Khoảng một tỷ người trên thế giới đói vì 1,7 tỷ người thừa cân từ một lượng calo cao.
Phác thảo cặp đôi liên quan đến robot và máy bay không người lái đưa đến hiện trường để hoàn thành nhiệm vụ và thu thập dữ liệu. Các nguồn khác, như vệ tinh và cảm biến thu nhỏ, có thể cung cấp thêm thông tin chi tiết về trạng thái hiện tại của trường. Thông tin này sau đó được đưa đến các thuật toán và mô hình mô phỏng để hiểu tất cả các áp lực, như dự báo thời tiết, nhu cầu của người tiêu dùng, sự thay đổi của thị trường. Điều này sẽ cho phép các chuyên gia đưa ra quyết định để thúc đẩy sản xuất, và thậm chí có thể hỗ trợ những người ra quyết định ở cấp cao hơn để đảm bảo sự ổn định thực phẩm trên toàn quốc.
Hệ thống này có thể giúp tránh phá vỡ hệ sinh thái. Tờ báo lưu ý rằng hàng ngàn con cá bị giết ở Vịnh Mexico do phân bón dư thừa rửa trôi vào sông Mississippi.
Tổn thương giảm nitơ phân bón sẽ làm giảm lượng khí thải carbon. Tổ chức lại việc sử dụng đất được kích hoạt thông qua việc có máy bay không người lái và robot linh hoạt hơn nhiều để tham dự các khu vực nhỏ, sẽ là một điểm cộng khác cho sự bền vững bằng cách cho phép sắp xếp sử dụng đất trong cảnh quan để giảm áp lực dịch hại. Nhìn chung, điều này có thể làm giảm việc sử dụng năng lượng và do đó cũng giảm lượng khí thải carbon.
Nông dân ngày nay sẽ tư vấn cho các đội về cách quản lý tốt nhất các tiền đồn trong tương lai này, nhưng các đội sẽ dần dần chuyển sang vai trò tập trung hơn với các nhà khoa học dữ liệu và lập trình viên đảm nhận vai trò quan trọng hơn.
Mặc dù nghiên cứu của Asseng và Asche, tập trung chủ yếu vào sản xuất thực vật, nhưng nghiên cứu khác cho thấy việc sử dụng năng lượng có thể làm cho các trang trại bền vững hơn như thế nào. Sân bay quốc tế Cochin ở Ấn Độ đã sử dụng vùng đất bên dưới các tấm pin mặt trời để trồng 60 tấn rau trong một năm. Ý tưởng này được biết đến với cái tên là agrophotovoltaics, và các nhà nghiên cứu tại Đại học Hohenheim của Đức cho thấy nó có thể tăng hiệu quả sử dụng đất lên 60%. Sử dụng năng lượng mặt trời để tạo ra điện nông trại có thể giúp tiến bộ hơn nữa.
Các robot trong các trang trại trong tương lai có thể được cung cấp năng lượng mặt trời hoặc bất kỳ nguồn năng lượng tái tạo nào, theo As Asseng. Ít nhất điều này sẽ là mong muốn, nhưng không phải là một yêu cầu trước cho hệ thống mà chúng tôi đã mô tả trong bài viết này.
Với hành tinh đang tiến tới một kịch bản tồi tệ nhất đối với biến đổi khí hậu, một cách tiếp cận bền vững hơn có thể cần thiết hơn bao giờ hết.
Đọc phần giới thiệu trên giấy ở đây:
Trước thách thức toàn cầu để sản xuất nhiều lương thực hơn do sự gia tăng dân số, cần phải xem xét lại triệt để để giảm thiểu những hạn chế do đất đai bị cạn kiệt và nước ngọt trong điều kiện khí hậu thay đổi. Gần đây, đã có những đột phá trong việc cải thiện khả năng và chi phí của một loạt các công nghệ liên quan đến hệ thống sản xuất thực phẩm.Chúng ta đã quen với ý tưởng về máy móc tự trị, như máy kéo và máy gặt đập liên hợp, điều hướng đường lên và xuống một cánh đồng. Tiến bộ công nghệ đã trang bị robot và máy bay không người lái để hoàn thành các nhiệm vụ chính xác và đồng thời thu thập lượng lớn dữ liệu. Luồng, mật độ và độ phân giải của một loạt dữ liệu từ các vệ tinh liên tục được cải thiện. Với các công nghệ cảm biến vi mô không dây giá rẻ, những dữ liệu này có thể được chuyển tiếp đến các trạm điều khiển từ xa, nơi có thể thu thập và phân tích dữ liệu lớn được tạo ra trong một hệ thống sản xuất thực phẩm cụ thể. Ví dụ, trong một trường cụ thể, dữ liệu có độ phân giải thời gian là giây và độ phân giải không gian của cm2 có thể được đối chiếu từ các cấp khác nhau của tán cây, từ bề mặt đất và từ lòng đất. Những dữ liệu này có thể được liên kết với các hệ thống hiện có, mô hình mô phỏng hoặc thuật toán học máy để xây dựng mô hình để tối ưu hóa sản xuất thực phẩm và sử dụng tài nguyên. Lượng phân bón hoặc thuốc trừ sâu cho cây trồng hoặc thức ăn cho gia súc hoặc cá có thể được tính toán liên quan đến nhu cầu, dự báo thời tiết và mùa vụ, triển vọng thị trường và yêu cầu của người tiêu dùng. Tư vấn theo yêu cầu, chi phí thấp để xử lý sự cố quản lý và nhận biết chất dinh dưỡng và xử lý cỏ dại, bệnh và sâu bệnh có thể được truy cập trên web vì tất cả các thành phần sẽ được kết nối với internet.