Presisjonssprøyting i korndyrking

Basert på maskinsyn og kunstig intelligens har DAT gjennom flere års FoU, blant annet i samarbeid med NIBIO og SINTEF tatt frem en løsning for flekksprøyting innen jordbruk. Utstyret kan ettermonteres på eksisterende sprøyterigger, og i motsetning til andre systemer på markedet som er utviklet for radkulturer som f.eks. mais, skal det være egnet for sprøyting av korn, som vokser tettere og mer ustrukturert.

Tidlig ute

– Vi var tidlig ute med maskinlæring, men utviklingen av KI spesielt de senere årene har muliggjort en bedre løsning, sier daglig leder Kristian Kaurstad Morthen. Nå står selskapet overfor en ny, spennende reise, ifølge Morthen. De første kommersielle kontraktene på den nye sprøyteteknologien ble inngått i 2022, og i fjor inngikk de leverandøravtaleer med Felleskjøpet i Norge, Dataväxt i Sverige og geo-konzept i Tyskland.

Norskutviklet

– Brorparten av både av elektronikk, programvare og mekanikk er utviklet i Norge i samarbeid med norske bønder. I tillegg har vi selvsagt hentet data fra «fjernere strøk» for å gjøre maskinsynet så robust og skalerbart som mulig forteller Morthen. Maskinvaren er i stor grad produsert hos Flåtnes Elektro-Mek AS i Tønsberg. Til nå har man omkring 30 aktive systemer ute, og har allerede solgt de første løsningene til utlandet, spesielt Tyskland og Sverige.

Kan ettermonteres

Et viktig poeng er at sprøytesystemet er uavhengig avsprøyteprodusent , og ettermonteres hos sluttkunden. Det jobbes nå med avtaler for fabrikkmontering av teknologien dirkete hos sprøyteprodusentene. DAT-systemet implementeres ved at sprøyteriggene får påmontert kameraer som tar høyoppløselige bilder. Bildene analyseres med hjelp av kunstig intelligens, og sprøytingen i kornåkeren reguleres slik at det kun er det voksende ugresset som sprøytes. Teknologien skiller grønne ugressplanter i vekstsesong når nytteplantene også er grønne, kjent som «Green-on-Green».

Flekksprøyting

– I dag fullsprøytes jordene uavhengig av ugresstettheten. Med vår teknologi kan sprøyteseksjonene stenges av i gitte områder, noe som sparer mengder av sprøytemiddel, tyoisk rundt 50 prosent, forklarer Morthen. Det er i tråd med EUs «Farm to fork» program, der målet er å halvere bruken av sprøytemidler.

Større avlinger

– Det er mange faktorer som gjør dette interessant for bøndene; Kostnader, miljø, nye forskrifter osv. Der vi ikke sprøyter får vi også større avlinger – det har vi målt. Og dersom vi kan unngå å sprøyte samme område hvert år, kan vi motvirke resistans mot plantevernmidlene, understreker han. Selskapet har registrert en gjennomsnittlig 5 % avlingsøkning på områder som ikke blir sprøytet. Det betyr at en gård på 300 hektar vil ha tjent inn investeringen på 2-3 sesonger. Så store gårder er det nok flest av i utlandet, men mindre gårder i Norge har tradisjon for å samarbeide om utstyrsinvesteringer.

Enorm respons

Morthen kan fortelle at selskapet opplevde stor interesse på Agritechnica-messen i Hannover i fjor. – Det var faktisk enorm respons, både fra bønder og mulige samarbeidspartnere, forteller Morthen. – Det skyldes ikke minst den store oppmerksomheten rundt kravene til reduksjon av sprøyting, at vi er fokusert på korn, og at vi er «merkeagnostisk», legger han til.

Sensorer og AI

En typisk sprøyterigg er utstyrt med 8 sensorer med en kraftig LED-blits som leverer 2 bilder i sekundet via Ethernet til tilhørende svitsjebokser, som i sin tur sender bildene til sentralenheten, også kalt DeepWeedUnit. Sentralenheten analyserer bildene og gir signaler til traktoren ila 50 millisekunder, som igjen styrer sprøyteseksjoneneDet betyr at løsningen kan brukes i sanntid..

Kraftig sentralenhet

Den såkalte DeepWeed-enheten beskrives som en «superdatamaskin», bygget på en Jetson-basert industriell PC. – På grunn av de store datamengdene har vi valgt en kablet løsning. Trådløs kommunikasjon ville blitt for treg, påpeker Morthen. Selve nettverksløsningen er egenutviklet, basert på CANbus.

Simulering

Karl Christian Engen er senior programvareingeniør, og demonstrerer ved hjelp av et simulatoroppsett i laben hvordan kameraenheten ute på sprøytebommen kommuniserer med DeepWeedUnit via en liten kommunikasjonsenhet, eller svitsjeboks. Både kamera og blitsen trekker strøm via PoE (Power over Ethernet). På et signal tar kamera bilde, det overføres og analyseres med kunstig intelligens, og sprøyteenheten får beskjed om å åpne eller lukke, i en gjentagende sekvens. Et avansert sprøytesystem kan ha en avstand mellom dysene på 0,5 meter. Med en 30 meters bom kan man dermed ha inntil 60 «soner» for sprøyting.

Forbedrer stadig

– Robusthet, bildeoppløsning og nettverkshastighet er noen av hovedutfordringene vi jobber med og videreutvikler. Og ikke minst støtte for forskjellige sprøyter, kontrollere, brukerterminaler og tilhørende programvare, sier Engen, som fremholder at DAT jobber kontinuerlig med forbedringer.

Trenger folk

For tiden jobber 5 mennesker fulltid med DAT-systemet, og 5 på deltid. – Vi er et lite, men effektivt team, sier Morthen, som kan fortelle at selskapet er i ferd med å ansette flere. – Vi trenger blant annet en robotingeniør samt en på kundesuksess som skal sørge for at vi leverer verdenes beste service til våre kunder selv om vi vokser og får flere aktive anlegg gående der ute avslutter han.