
無人機(UAV),也稱為無人機,正在農業領域產生影響。 除了最初在錄影、房地產列表、演唱會影像和監控方面的應用外,無人機現在也準備徹底改變農業。
非營利貿易組織國際無螺旋車輛系統協會(AUVSI)預測,全球商用無人機市場的80% 很快可能用於農業用途。 到2025年,這個數字可能達到90%。
農業無人機是精準農業範疇下的一種工具,涵蓋從智慧感測控制灌溉系統到人工智慧除草機等各種應用。 精準農業業務預計將從2022年的85億美元幾乎翻倍至2030年的156億美元3。
為什麼要使用無人機進行農業?
使用無人機進行農業的好處可能相當顯著。 傳統上,依靠噴灑拖拉機、在瀑布中噴灑除草劑來殺死像小麥和玉米這類大面積作物中常常散布且細小的雜草,這種方法既無效又昂貴。 逕流對環境有害,過度施法可能導致農民浪費數百萬美元。
相比之下,無人機採用的人工智能 (AI) 可以以 96%3 的準確率識別雜草,從而採取更有針對性(並節省時間和金錢)的治療方法。
在美國,環境保護署(EPA)與聯邦航空管理局(FAA)均已核准持牌無人機操作者進行遠端空中噴灑4。 這項決定讓許多農民免去了為同一任務租用直升機和飛機所帶來的昂貴且耗時的負擔。
無人機還能如何用於農業?
由空中數據驅動的精準農業正在改變農民的工作方式。 以下是其他常見或新興應用的介紹。

航空測量
無人機結合紅、藍、綠(RBG)相機5、熱成像6及多光譜成像7。 有了合適的工具,操作員可以駕駛無人機飛越田地,為農民提供前所未有的細緻度高效收集數據,提供牲畜、作物與土地的概覽。
授粉
日本的科學家製造了昆蟲大小的無人機,用來像蜜蜂一樣授粉花朵。 無人機利用 GPS 選擇最佳飛行路徑,為該區域內所有植物授粉。 隨著全球蜜蜂數量下降,這類無人機在全球糧食需求增加時,可能成為救命稻草。
植樹
加拿大研究人員於2020年開發了一款無人機,利用加壓空氣砲將小種子莢射入土壤中。 研究人員估計,一名無人機操作員每天可能種植10萬個種子莢。 長期目標包括到2028年種植十億棵樹。
產量估算
使用無人機精確的 RGB 感測器進行精準農業有助於更有效地估計農作物產量8,甚至在收穫開始之前,以幫助預測庫存量。
灌溉和土壤管理
事故,包括機械故障、灌溉不足,以及水和肥料浪費,都可能損害植物。 無人機能及早發現土壤與灌溉問題,並讓農民能分析排版變化、礦物質含量及表土退化,避免造成不可逆的損害。
林業管理
無人機可以有效、及時地向森林管理者提供信息,幫助他們照顧森林、樹林和濕地,特別是在密集或人跡罕至的地區或自然災害發生後。
牛隻監測
透過無人機,農民可以遠端檢查牛的健康狀況,包括牛的位置、附近的水源或問題區域,以及牧場和圍欄的狀況。

農業無人機的三個案例研究
以下是目前使用無人機推進農業環境中關鍵目標的公司的三個真實範例。
案例研究:塔拉尼斯
Taranis 是一家總部位於美國的無人機服務公司,使命是提供「AI 驅動的作物智慧解決方案」。 他們提供無人機監控客戶的作物,主要為棉花、大豆和玉米。
他們的無人機每10天以亞毫米解析度拍攝每個田地的影像,每季進行4到6次飛行。 無人機能追蹤昆蟲侵擾、雜草入侵、作物壓力或養分缺乏,以及其他地面發展。 截至2022年,塔拉尼斯無人機已部署在三百萬英畝農田上。
案例研究:精準人工智慧
加拿大新創公司 Precision AI 開發了一款無人機 ,能以精確的方式定位、識別並殺死雜草,避免傳統的過度浸濕化學物質。 精密人工智慧透過15,000種植物的影像訓練演算法,以區分雜草與周圍作物。
無人機能偵測比半顆芝麻還大的物體,利用 AI 以 96% 的準確率辨識雜草,然後只噴灑目標。 與傳統方法相比,這種AI強化的方法可減少90%的除草劑使用。
案例研究:Tevel
以色列新創公司Tevel打造了一套飛行自主機器人系統(FAR),能辨識並溫柔地從樹上採摘成熟果實,用於採集10。 系統中的八架無人機連接一個平台,利用人工智慧與機器學習分析攝影機拍攝的水果影像。 這項技術能協助辨識成熟的果實、糖分含量或可能的病害。
這項技術現在在以色列、美國、智利和義大利用於 40 多種不同種類的水果,有助於在氣候變遷影響和工人短缺的時期提高水果收穫的效率。
無人機農業的未來
農業產業才剛開始探索無人機技術的好處。 隨著研究人員持續探索將空中數據收集整合進農業作業的方法,作物生產有望帶來重大進展。
無人機等技術的智慧進步可能是提高農民獲利能力和效率、減少對環境影響以及提高糧食產量以支持不斷增長的全球人口的關鍵解決方案。
事實上,人工智慧將觸及農業的方方面面,從播種到收穫,再到將食品運送到雜貨店,這些革命性技術已經徹底改變了該行業,改善了全世界人們的生活。
Ambiq® 獨特地致力於減少碳足跡,創造邊緣智慧和技術,提供更有效的能源使用。例如,在農業領域,
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