S'il était possible de donner à chaque pied carré de la ferme exactement ce dont il a besoin, quand il en a besoin, deux choses se produiraient :les agriculteurs obtiendraient un rendement de récolte plus important, et utiliser moins d'eau d'entrée, engrais, fongicide, pesticide, etc. Cela signifie moins de coûts pour les agriculteurs et pour l'environnement.
Cette, les chercheurs disent, c'est ce que les drones peuvent faire pour les fermes. Ils survolent les champs, collecter des données qui vont bien au-delà de ce que l'œil humain peut voir, telles que de minuscules différences de température indiquant le stress des plantes.
Les drones peuvent sembler effrayants "" en fait, les chercheurs préfèrent le terme UAV ou UAS (système d'aéronef sans pilote) "", mais ils sont largement prédits comme un outil révolutionnaire pour les agriculteurs. Un rapport récent d'un groupe international de l'industrie UAS a déterminé que l'agriculture de précision et la sécurité publique représentent 90 pour cent des marchés potentiels pour les drones aux États-Unis.
À l'heure actuelle, cependant, les règles de la Federal Aviation Administration concernant l'utilisation des drones aux États-Unis sont délicates. L'utilisation commerciale de drones n'est pas autorisée, bien que les agriculteurs pilotant un drone à moins de 400 pieds au-dessus d'une propriété privée «pour un usage personnel» – et loin d'un aéroport – soient en clair. (Les universités publiques peuvent également obtenir un certificat de dispense ou d'autorisation (COA) pour les aéronefs sans pilote, puis travailler avec des fermes.)
La FAA prévoit de commencer à autoriser les drones commerciaux d'ici 2015, mais il y a déjà beaucoup de travail en cours et de l'argent investi dans la technologie. Notamment :Indiana State University’s Innovate Indiana Fund et Bob Young, fondateur de la société de logiciels open source Red Hat, financent une entreprise canadienne d'UAS appelée PrecisionHawk, qui a un siège américain dans l'Indiana.
« L'agriculture est une industrie très sophistiquée et les agriculteurs sont très avides de données - et ils n'ont pas été bien servis, historiquement, en fournissant ces données. Ils ont besoin de données à la demande, ils en ont besoin d'une très haute résolution et ils en ont souvent besoin.
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Le président de PrecisionHawk, Ernest Earon, considère l'agriculture comme l'une des applications les plus prometteuses pour les drones. « L'agriculture est une industrie très sophistiquée et [les agriculteurs] sont très gourmands en données - et ils n'ont pas été bien servis, historiquement, en fournissant ces données. Ils ont besoin de données à la demande, ils en ont besoin en très haute résolution et ils en ont souvent besoin, " il dit.
Le véhicule aérien sans pilote (UAV) de la société, appelé le "Lancaster, " pèse trois livres, mesure trois pieds de long et est conçu pour que les fermes n'aient pas besoin d'un expert sur le personnel. L'avion lui-même est facile à lancer - il est lancé en l'air à la main et peut être utilisé avec un certain nombre de capteurs d'imagerie "plug and play" différents, y compris thermique (infrarouge) et hyperspectral, pour collecter des données de terrain qui sont à la fois visibles et invisibles à l'œil humain. Avec différents capteurs et algorithmes, les producteurs peuvent se concentrer sur des problèmes ou des informations spécifiques, comme l'humidité du sol ou les maladies des cultures.
« Les plantes ont tendance à jaunir dans les bandes [comme dans le spectre électromagnétique] que nous ne pouvons pas voir avant de jaunir dans les bandes que nous pouvons voir, », explique Earon. « Ce que vous faites lorsque vous pilotez ces capteurs multispectraux, c'est que vous regardez dans ces bandes pour voir les facteurs de stress qui apparaissent dans les cultures à différentes fréquences, avant de les voir dans les bandes visuelles. Donc deux plantes qui ont toutes les deux l'air vertes visuellement, l'un d'entre eux pourrait subir un certain stress dû au stress hydrique ou au stress hydrique, température ou ravageur.
Le même concept s'applique au bétail — les animaux malades seront légèrement plus chauds, et les capteurs infrarouges peuvent capter les petites différences de température.
Les données sont téléchargées sur le cloud et traitées par PrecisionHawk - la société facture par acre pour la gestion des données. Les prix commencent à 0,10 $ par acre pour le traitement des données et à 0,20 $ par acre pour un an de stockage de données. En réalité, Earon dit que l'entreprise se considère comme une entreprise de données, plutôt qu'une entreprise de drones. Il envisage un modèle de « boutique d'applications » qui permettrait, dire, quelqu'un au Dakota du Nord avec un algorithme de premier ordre pour détecter la brûlure de la pomme de terre, de l'autoriser à d'autres agriculteurs. (Sans surprise, Bob Young est passionné par l'aspect open source.)
Le drone PrecisionHawk utilise son intelligence embarquée pour déterminer la qualité des images qu'il collecte. Si les images sont collectées avec un niveau de confiance élevé, l'UAV téléchargera automatiquement les données dans le cloud.
La vue multispectrale superpose l'imagerie visuelle montrant un indice de végétation normalisé qui représente la végétation dans une lumière proche infrarouge détectant la chlorophylle dans les plantes.
PrecisionHawk ne divulgue aucun de ses clients, mais les chercheurs de l'UAS à l'Indiana State University, qui ont travaillé avec plusieurs véhicules sans pilote différents, donnent au système Lancaster d'excellentes critiques.
"Jusqu'à présent, cela a été l'une des meilleures plates-formes que nous ayons utilisées en ce qui concerne la précision, revenir à terre, les images, être capable de prendre les informations qu'il a reçues pendant qu'il était dans les airs et de les assembler au sol et d'obtenir de bonnes photos "" c'est probablement le meilleur, " dit Jeff Hauser, directeur du programme de systèmes sans pilote au College of Technology de l'université. Il est également général de brigade dans l'Indiana Air National Guard.
Le collègue de Hauser, Richard Baker, qui est à la tête du Center for Unmanned Systems &Human Capital Development de l'Indiana State University, croit qu'un système comme celui de PrecisionHawk aurait du sens pour de nombreux agriculteurs, notant que la taille moyenne des fermes aux États-Unis est de 418 acres.
« Si vous arrivez à cette taille, Je pense que cela vaudrait certainement l'investissement, ", dit Boulanger. « Un tout petit agriculteur, Je ne sais pas si ça en vaudrait la peine ou pas, mais si vous avez une ferme de bonne taille, Je pense que vous récupéreriez votre argent assez rapidement.
Baker suppose que les agriculteurs pourraient réduire leur utilisation d'herbicides et de pesticides de 40 pour cent, et leur utilisation d'engrais jusqu'à 50 pour cent. "Je veux dire que nous parlons d'énormes diminutions du coût - et d'une meilleure qualité des récoltes, " il dit.
Et cette idée fait clairement son chemin. Hauser a déclaré lors d'une conférence sur les systèmes sans pilote à laquelle Baker et lui ont assisté au Kansas en octobre, les stands d'exposition étaient dominés par les applications agricoles.
"C'est la première fois qu'on voit ça, " il a dit. « Nous avons été étonnés par le nombre de personnes présentes juste pour voir cela. »
(Toutes les photos sont une gracieuseté de PrecisionHawk.)
