Nota del editor: La Conferencia VISIÓN 2022 contará con una exploración ampliada de dónde la innovación está impulsando rápidamente el cambio, incluidas las tendencias en cultivos especializados de alto valor, programas de sostenibilidad y secuestro de carbono, y sistemas de producción de ambiente controlado de alta tecnología. Un tema emergente en el agenda son datos visuales. A continuación se muestra una mirada interna a cómo los sensores visuales y la visión por computadora serán cruciales para ayudar a toda la industria a satisfacer las demandas de alimentos de una población mundial en crecimiento.
La visión artificial ha experimentado un auténtico boom. Los conocimientos recopilados a través de datos de drones, satélites y aviones recopilan datos del cielo. Los sensores montados en el equipo pueden medir los cambios en las características de la planta o los parámetros del suelo con detección de reflectancia óptica. Los sensores LiDAR ahora pueden medir la estructura de las plantas en 3D.
Más allá de ayudar a los agrónomos con los datos, la visión por computadora también es fundamental para habilitar máquinas autónomas en el campo, ayudar a la maquinaria a reaccionar ante situaciones en el campo o incluso detectar obstáculos. La tecnología incluso nos permite reaccionar ante una ubicación hiperprecisa datos de imágenes satelitales, que es capaz de traer detalles a nivel de centímetros. Con toda esta tecnología a nuestra disposición, ¿se necesitan globos oculares humanos?
Una vez que estas cámaras, sensores y satélites se implementen a escala en campos e invernaderos, brindarán una cobertura de vigilancia del 100 % durante todo el día. Cuando esto suceda, la agronomía a distancia y en gran medida la agricultura a distancia podrían convertirse en una realidad. A medida que las máquinas y los robots autónomos asumen un número cada vez mayor de funciones, es posible que ya no se necesite una gran fuerza de trabajo. Si bien hoy en día la mayoría de las frutas y verduras se recolectan y empaquetan a mano, un informe de S&P Global pronostica que para 2025, los sistemas de percepción y los algoritmos de recolección habilitarán aspectos de la recolección autónoma en la agricultura de ambiente controlado (CEA).
Este auge de la visión artificial no solo es relevante en la agricultura. De hecho, como el campo más maduro de la IA moderna, está impregnando todos los sectores de la economía. Las oportunidades que brinda la automatización de las capacidades visuales brindan infinitas oportunidades de mercado en todos los sectores. Como humanos, la visión es nuestro sentido más desarrollado, el que más usamos para percibir el mundo que nos rodea. Profesor de Óptica Médica David Williams explica la que “Más del 50 por ciento de la corteza, la superficie del cerebro, se dedica a procesar información visual”.
No es casualidad que la parte del cerebro humano responsable del análisis de la información visual sea la más grande de la de otros sentidos. Las redes neuronales artificiales son una parte esencial del aprendizaje automático y la columna vertebral de las tecnologías visuales modernas. En palabras del profesor Williams, “Comprender cómo funciona la visión puede ser la clave para comprender cómo funciona el cerebro en su conjunto”.
Las tecnologías visuales ya están impulsando desarrollos en la alimentación y la agricultura que cambiarán la forma en que el mundo cultiva, fabrica, transporta y consume alimentos. Podría decirse que la visión artificial es el campo tecnológicamente más avanzado en lo que respecta a la IA. Esta riqueza sin precedentes de datos visuales se puede aprovechar y procesar a través del aprendizaje automático y luego retroalimentar a los productores de alimentos o máquinas autónomas como los pivotes de riego. Incluso después de la cosecha, la visión artificial proporciona tecnología que ya se está utilizando para tareas cruciales como el proceso de clasificación y clasificación de frutas y verduras, una tarea que cuando la realizan humanos es inconsistente, requiere mucho tiempo, es variable y costosa.
El impacto de esta tecnología es enorme. Los sensores visuales y la visión por computadora serán cruciales para ayudar a toda la industria a satisfacer las demandas de alimentos de una población mundial en crecimiento. Los datos del Banco Mundial sugieren que para 2025, la mayoría de los sectores de alimentos y agricultura se verán profundamente afectados por la adopción de tecnologías visuales, como reconocimiento de imágenes, cámaras, robótica y mucho más. No sorprende que la visión artificial y las tecnologías de inteligencia artificial estén en el corazón de un nuevo ola de nuevas empresas tecnológicas prometedoras en muchos sectores verticales, incluidos el comercio minorista, la construcción, los seguros, la seguridad y la agricultura.
Mejorar los procesos existentes como punto de partida para iniciar una revolución
Hay una plétora de tecnologías visuales disponibles para los productores de alimentos. Esto incluye cualquier dispositivo o herramienta que capture, analice, filtre, muestre o distribuya datos visuales. Estos sistemas están diseñados para aprovechar la visión por computadora, el aprendizaje automático o la inteligencia artificial para dar sentido a todos los datos visuales y brindar información procesable o actuar de manera autónoma sobre ellos.
Un informe de LDV Capital on Visual Technologies destaca algunas tendencias clave de cara al futuro que se derivarán de la adopción de tecnologías visuales entre los productores de alimentos durante los próximos cinco años. Lo más interesante de estos es que enfatizan principalmente la mejora y adopción de tecnologías existentes. No será una revolución, sino una evolución progresiva a medida que las tecnologías visuales se generalicen. Por ejemplo, el informe apunta a algoritmos de aprendizaje automático que ingieren imágenes de drones, aviones y satélites de mayor resolución y mayor rango espectral, lo que permite aún más la agronomía remota. Además, a medida que aumentan las velocidades de procesamiento, la detección montada en el equipo permitirá tomar decisiones a nivel de planta, como la pulverización de malezas de precisión y la colocación de semillas.
¿Se pueden automatizar y gestionar de forma remota todos los procesos existentes?
Con tantos "ojos" monitoreando y evaluando plantas las 24 horas del día, los 7 días de la semana, y tecnologías visuales que cubren extensamente campos enteros o invernaderos, ¿pueden administrarse la agricultura y la agronomía de forma remota en un futuro cercano? Por experiencia con nuestros clientes, sé que muchos productores de alimentos ya necesitan hacer muchos menos viajes al campo gracias a los conocimientos o las imágenes que toman las máquinas y les entregan. Además, su capacidad para abordar problemas como las plagas es más específica y precisa. En lugar de realizar verificaciones puntuales de rutina, estos dispositivos pueden monitorear el 100 % de sus cultivos, el 100 % del tiempo.
Si bien la visión por computadora es un gran avance que redefinirá la forma en que se cultivan y procesan los alimentos, no es el final. Se necesitan otras tecnologías complementarias que nos permitan ver debajo de la hoja y debajo del suelo, que son igualmente cruciales para obtener una imagen completa. Por ejemplo, monitoreando y analizando el microbioma a través de sensores dedicados que miden la abundancia, diversidad y colonización de microorganismos en órganos de plantas por encima y por debajo del suelo.
Recopilar, integrar y dar sentido a todos estos datos será un desafío clave para aprovechar el poder de la creciente tecnología en la que confiarán los productores de alimentos. Los productores de alimentos siempre han confiado en cientos de señales del campo, pero estas herramientas y plataformas emergentes significan que necesitarán orquestar información de un número creciente de fuentes. El objetivo final es crear un sistema unificado que brinde la imagen completa y clara necesaria para permitir mejores decisiones agronómicas de alto nivel.