L'essor des solutions de récolte axées sur la technologie grâce à l'intelligence artificielle (Edge AI)

Dans cet article:

  1. Le Client
  2. Les exigences de l'application
  3. La Solution
  4. Produits pertinents

Le Client

Le secteur agricole connaît une révolution technologique qui transforme les pratiques agricoles traditionnelles en opérations plus efficaces, plus précises et plus durables. L'une des innovations les plus marquantes dans ce domaine est le développement d'un robot mobile autonome (AMR) fonctionnant sur batterie et équipé d'une flotte de drones. Ce système avancé promet de redéfinir la récolte des fruits, en offrant des avantages significatifs en termes d'efficacité, de productivité et de sécurité.

Présentation de l'AMR équipé de drones

Le client a conçu un AMR innovant qui remplace le bras robotique conventionnel par plusieurs drones, chacun équipé de ventouses à l'extrémité d'extensions flexibles. Ces drones fonctionnent comme des tentacules, cueillant habilement les fruits des arbres et des vignes. Cette approche unique s'appuie sur une technologie de pointe pour rationaliser le processus de récolte et garantir que seuls les fruits mûrs sont cueillis.

Systèmes de vision avancés et algorithmes d'IA

Le système de vision sophistiqué de l'AMR est au cœur de ses fonctionnalités. Les caméras montées sur l'AMR balayent continuellement le verger, capturant des images haute résolution des fruits. Ces images sont traitées en temps réel par un ordinateur embarqué qui exécute un algorithme unique conçu pour évaluer la maturité de chaque fruit. L'algorithme d'intelligence artificielle évalue divers paramètres pour déterminer le moment optimal de la cueillette, garantissant ainsi que seuls les fruits à pleine maturité sont récoltés.

Récolte de précision avec des drones

Une fois que le système d'IA a identifié les fruits mûrs, il affecte des drones spécifiques à leur cueillette. À mesure que l'AMR se déplace dans le verger, les drones désignés utilisent leurs ventouses pour détacher délicatement les fruits mûrs, minimisant ainsi les dommages et préservant la qualité. Les fruits récoltés sont ensuite stockés dans un chariot attaché à l'AMR, prêts à être transportés vers la station de traitement.

Intégration du réseau et analyse prédictive

Pour les fruits qui ne sont pas encore mûrs, le système enregistre leur emplacement et le temps de maturation estimé. Ces données sont stockées dans un réseau, ce qui permet à l'AMR de revenir précisément lorsque les fruits sont prêts à être cueillis. Cette capacité prédictive permet aux agriculteurs de maximiser leur rendement sans avoir à se rendre fréquemment sur le terrain.

Suivi en temps réel et personnalisation

Les agriculteurs peuvent suivre l'ensemble du processus de récolte en temps réel grâce à une application sur leurs tablettes. Cette application fournit des informations complètes sur les opérations de l'AMR, notamment sur l'état des drones, la quantité de fruits récoltés et le degré de maturité des fruits restants. En outre, le système est hautement personnalisable, ce qui permet aux agriculteurs d'adapter les berceaux et les mécanismes d'aspiration des drones pour traiter différents types de fruits, des baies délicates aux pommes robustes.

Améliorer l'efficacité et la productivité

L'intégration de l'IA, de la robotique et des systèmes de vision avancés dans la récolte des fruits offre plusieurs avantages significatifs :

  1. Efficacité accrue : L'AMR peut fonctionner en continu, jour et nuit, sans avoir besoin de faire de pauses, ce qui permet d'augmenter considérablement le volume de fruits récoltés dans un délai donné.
  2. Précision accrue : Le système de vision piloté par l'IA garantit que seuls les fruits mûrs sont cueillis, ce qui réduit le gaspillage et améliore la qualité de la récolte.
  3. Économies de main-d'œuvre : L'automatisation du processus de cueillette permet de réduire considérablement le besoin en main-d'œuvre manuelle, ce qui permet de remédier aux pénuries de main-d'œuvre et de réduire les coûts d'exploitation.
  4. Sécurité accrue : L'automatisation réduit les contraintes physiques et les risques associés à la cueillette manuelle des fruits, ce qui garantit un environnement de travail plus sûr.

Pratiques agricoles durables

Le déploiement de machines intelligentes telles que l'AMR avec des drones contribue à des pratiques agricoles plus durables. La précision et l'efficacité de ces machines permettent de réduire le gaspillage des ressources, de diminuer les émissions de carbone en raison de la réduction des visites sur le terrain et de minimiser les dommages causés aux plantes et à l'environnement. En outre, en optimisant le processus de cueillette, les agriculteurs peuvent obtenir des rendements plus élevés et des produits de meilleure qualité, ce qui contribue à la sécurité alimentaire globale.

Perspectives d'avenir et innovations

L'avenir de l'agriculture réside dans l'intégration continue de technologies avancées. Des innovations telles que les plateformes d'intelligence artificielle et la robotique sont appelées à transformer davantage les pratiques agricoles, en offrant de nouvelles possibilités d'automatisation et de précision. À mesure que ces technologies évoluent, nous pouvons nous attendre à des systèmes encore plus sophistiqués, capables de traiter une plus grande variété de cultures et de s'adapter à divers environnements agricoles.

L'utilisation de la technologie dans l'agriculture, en particulier la mise au point d'AMR améliorés par des drones, représente une avancée significative dans le secteur. En exploitant la puissance de l'IA, de la robotique et des systèmes de vision avancés, les agriculteurs peuvent atteindre des niveaux d'efficacité, de précision et de durabilité sans précédent dans la récolte des fruits. Cette approche innovante permet non seulement de relever les défis actuels du secteur agricole, mais aussi d'ouvrir la voie à un avenir plus productif et plus durable. À mesure que ces technologies continuent de progresser, les possibilités d'amélioration des pratiques agricoles sont illimitées, promettant une nouvelle ère d'agriculture intelligente qui profitera à la fois aux agriculteurs et aux consommateurs.

Les exigences de l'application

Surmonter les défis matériels de la robotique agricole : Améliorer l'efficacité et les performances

Dans le domaine de la technologie agricole, qui évolue rapidement, la fiabilité du matériel est cruciale pour le déploiement efficace de machines de pointe. Les clients, qui ont été les premiers à utiliser des robots mobiles autonomes (AMR) équipés de drones pour la récolte des fruits, ont rencontré deux problèmes matériels majeurs : les conditions météorologiques extrêmes et les opérations nocturnes.

Défi 1 : Conditions météorologiques extrêmes

Les machines agricoles, en particulier celles qui sont déployées en plein champ, doivent résister à diverses conditions météorologiques. Si nos clients ont réussi à concevoir des composants robotiques externes capables de résister à l'usure de l'environnement, la gestion de la température est restée un obstacle de taille.

Tests initiaux et étranglement thermique

Lors de leurs premiers essais, nos clients ont utilisé une plate-forme informatique d'une autre société. Au cours de ces essais, ils ont découvert que l'exposition à la lumière directe du soleil provoquait des températures internes des unités informatiques supérieures à 50°C. Cette chaleur extrême a entraîné un étranglement thermique. Cette chaleur extrême a conduit à un étranglement thermique, où le processeur a réduit ses performances pour éviter la surchauffe. Par conséquent, les performances globales du système se sont dégradées et n'ont pas permis de répondre aux attentes en matière de productivité.

Défi 2 : Opérations nocturnes

La maturation des fruits est un processus qui se déroule 24 heures sur 24, et les périodes optimales de récolte ont souvent lieu la nuit. Pour maximiser l'efficacité, l'AMR doit être capable de fonctionner efficacement dans des conditions de faible luminosité, en planifiant des itinéraires qui minimisent les déplacements vers la station de chargement et de traitement.

Exigences pour les opérations nocturnes

Pour la récolte de nuit, le système AMR doit répondre aux exigences suivantes

  • Unéclairage efficace : Pour éclairer la zone de récolte et assurer la visibilité.
  • Fonctionnalité de la caméra en cas de faible luminosité : Des caméras capables de fonctionner avec précision quelles que soient les conditions d'éclairage, capturant des images claires pour que l'algorithme d'intelligence artificielle puisse analyser la maturité des fruits.

La Solution

Gestion thermique avancée

Pour résoudre ce problème, nos clients ont intégré des solutions de gestion thermique avancée dans leurs AMR. Ils ont opté pour une plateforme informatique dotée d'un système de refroidissement supérieur, capable de maintenir des températures optimales, même sous un éclairage solaire intense. Cette nouvelle plateforme comprend les éléments suivants

  • Unemeilleure dissipation de la chaleur : Utilisation de dissipateurs de chaleur et de coussins thermiques pour disperser efficacement la chaleur loin des composants critiques.
  • Systèmes de refroidissement actifs : Intégration de ventilateurs et d'autres mécanismes de refroidissement actifs pour maintenir des températures de fonctionnement stables.
  • Boîtiers robustes : Conception de boîtiers qui protègent les composants électroniques sensibles de la lumière directe du soleil tout en permettant une circulation d'air adéquate.

Ces améliorations ont permis aux AMR de fonctionner de manière optimale, quelles que soient les températures extérieures, augmentant ainsi la fiabilité et la productivité.

Éclairage intégré et imagerie avancée

Pour répondre à ces exigences, nos clients ont mis en œuvre les solutions suivantes :

  • Éclairage LED à haute intensité : Installation de lampes LED à haute efficacité énergétique sur les AMR afin de fournir un éclairage suffisant pendant les opérations nocturnes. Ces lumières sont placées stratégiquement pour couvrir toute la zone d'opération de l'AMR sans causer d'éblouissement ou d'ombres qui pourraient interférer avec les caméras.
  • Caméras à faible luminosité : L'utilisation de caméras à faible luminosité et à infrarouge permet au système d'IA d'identifier et d'évaluer avec précision le degré de maturité des fruits, même dans l'obscurité. Ces caméras sont conçues pour s'adapter automatiquement aux différentes conditions d'éclairage, tout en préservant la clarté et la précision de l'image.

Optimisation de la planification des itinéraires et de l'efficacité

Pour améliorer encore l'efficacité nocturne, les AMR sont équipés d'algorithmes avancés de planification d'itinéraires. Ces algorithmes analysent les données en temps réel pour déterminer les trajets les plus efficaces, réduisant ainsi la fréquence des retours à la station de charge et de traitement. Les principales caractéristiques sont les suivantes

  • Optimisation dynamique des tra jets : Mise à jour permanente des itinéraires en fonction des dernières données de maturité et des conditions environnementales, ce qui permet à l'AMR de collecter le plus grand nombre de fruits mûrs en un seul voyage.
  • Maintenance prédictive : Surveillance de l'état de l'AMR afin d'anticiper les besoins de maintenance, d'éviter les temps d'arrêt imprévus et de garantir des performances constantes.

Impact et avantages dans le monde réel

En relevant ces défis matériels, nos clients ont considérablement amélioré les performances et la fiabilité de leurs AMR. Les principaux avantages sont les suivants

  1. Productivité accrue : Grâce à une gestion thermique avancée, les AMR fonctionnent à pleine capacité même à des températures extrêmes, ce qui garantit une collecte régulière des fruits.
  2. Efficacité accrue : Les opérations nocturnes sont désormais possibles, ce qui permet une récolte 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 et une meilleure utilisation des ressources.
  3. Desrécoltes de meilleure qualité : La détection précise de la maturité et la manipulation délicate par les drones garantissent que seuls les meilleurs fruits sont cueillis, ce qui réduit le gaspillage et améliore la qualité globale des récoltes.
  4. Réduction des coûts : La réduction du besoin de main-d'œuvre manuelle et l'optimisation de la consommation d'énergie diminuent les coûts d'exploitation et augmentent la rentabilité des agriculteurs.

Perspectives d'avenir

Les progrès technologiques se poursuivent et d'autres améliorations de la robotique agricole se profilent à l'horizon. Les développements potentiels sont les suivants

  • Algorithmes d'IA améliorés : Pour une détection encore plus précise de la maturité et une planification des itinéraires.
  • Amélioration de l'efficacité énergétique : Incorporation de panneaux solaires et de batteries plus efficaces pour prolonger les durées de fonctionnement de l'AMR.
  • Durabilité accrue : Utilisation de matériaux avancés pour accroître la résistance aux conditions environnementales difficiles.

La plateforme Edge AI de Neousys révolutionne la connectivité et les performances des drones

Dans le monde en évolution rapide de la technologie des drones, le besoin d'un traitement Edge AI robuste, fiable et efficace est primordial. La solution pour répondre à ces exigences a été trouvée dans la gamme de systèmes Neousys Edge AI Platform. Conçue pour gérer le traitement de l'intelligence artificielle, faciliter la connectivité de plusieurs drones et permettre une communication sans fil transparente pour les mises à jour de statut en temps réel, la plateforme Neousys s'impose comme un choix supérieur.

Des performances optimales dans des conditions extrêmes

L'une des caractéristiques les plus remarquables des systèmes d'intelligence artificielle de Neousys est leur capacité à fonctionner dans des environnements à température élevée, supportant des températures allant jusqu'à 60°C. Cette capacité permet au système de conserver des performances optimales, même en cas d'ensoleillement intense et de températures élevées. Cela est dû en grande partie à la conception innovante de Neousys en matière de dissipation thermique, qui empêche le CPU de s'étrangler, garantissant ainsi un fonctionnement constant et fiable.

Productivité accrue sur le terrain

Une fois la plateforme Neousys Edge AI déployée, la productivité s'est nettement améliorée. Le système a été exceptionnellement performant, dépassant les attentes et fournissant des résultats supérieurs. Ces performances accrues témoignent de l'ingénierie et de la conception avancées de la plateforme, ce qui en fait un atout inestimable sur le terrain.

Connectivité complète et options d'extension

La gamme Neousys Nuvo rugged edge AI est équipée d'une pléthore d'options de connectivité, notamment des ports PoE+ (Power over Ethernet Plus), GigE (Gigabit Ethernet) et USB 3.2 Gen1. Ces ports permettent la connexion transparente de divers capteurs, caméras, LiDAR et autres appareils critiques. En outre, la plateforme est dotée d'emplacements d'extension internes pouvant accueillir des modules de communication sans fil WiFi 6, WiFi 5 ou 4G/5G. Cette polyvalence fait du Neousys Nuvo un système informatique embarqué idéal pour les applications de robots mobiles autonomes (AMR).

Conçu pour les environnements difficiles

Les systèmes embarqués Neousys Nuvo sont conçus pour résister à des conditions difficiles, en adhérant à la norme MIL-STD-810G pour les chocs et les vibrations. Cette conception robuste garantit que la plate-forme peut faire face aux rigueurs de divers environnements opérationnels, offrant des performances fiables quelles que soient les conditions. En outre, le système comprend un contrôle de l'alimentation à l'allumage, ce qui ajoute une couche supplémentaire de fonctionnalité et de sécurité.

Principales caractéristiques de la plateforme Neousys Edge AI

  1. Fonctionnement à large température : Capable de fonctionner à des températures allant jusqu'à 60°C, ce qui garantit la fiabilité dans des conditions extrêmes.
  2. Conception de la dissipation thermique : Empêche l'étranglement du processeur, ce qui permet de maintenir des performances constantes.
  3. Puissance de traitement
    • Prise en charge des CPU Intel® Xeon ou Core i7/i5
    • Prise en charge des accélérateurs d'inférence NVIDIA® Tesla/Quadro
    • Prise en charge des cartes graphiques NVIDIA® RTX 30/20
  4. Options de connectivité multiples : Comprend des ports PoE+, GigE et USB 3.2 Gen1 pour la connexion d'une gamme d'appareils.
  5. Emplacements d'extension internes : Prend en charge les modules WiFi 6/5 ou 4G/5G, améliorant ainsi les capacités de communication.
  6. Conception robuste : Conforme à la norme MIL-STD-810G relative aux chocs et aux vibrations, il convient aux environnements exigeants.
  7. Contrôle de la puissance d'allumage : Ajoute de la sécurité et de la fonctionnalité pour diverses applications.
  8. Électrique
    • ASI SuperCAP brevetée pour contrer les interruptions de courant imprévues
    • Entrée CC à large plage
  9. Expansion
    • Extension PCIe
    • Extension PCI
    • extension mini-PCIe
    • Extension de clé M.2 B/E pour module Google TPU ou Movidius VPU
    • Extension de la clé M.2 M pour le signal NVMe/SATA SSD
    • Entrée/sortie numérique MezIO pour les ports COM, Ethernet et USB supplémentaires

Idéal pour diverses applications

La polyvalence de ces systèmes d'intelligence artificielle de pointe de Neousys leur permet de s'adapter à un large éventail d'applications. Qu'il s'agisse d'opérations de drones, de systèmes AMR ou d'autres environnements exigeants, cette gamme de systèmes fournit les outils et les capacités nécessaires pour exceller. Leur conception robuste et leur ensemble complet de fonctionnalités garantissent qu'ils peuvent répondre aux besoins de toute opération nécessitant un traitement edge AI et une connectivité fiable.

Produits pertinents

La gamme de systèmes edge AI de Neousys, alimentés par des processeurs Intel de 13e/12e génération et adaptés à cette application, comprend le Nuvo-9166GC, le Nuvo-10208GC, le Nuvo-10108GC, le Nuvo-9505D, le Nuvo-9501, le Nuvo-9160GC et la série Nuvo-9000.

Leur capacité à fonctionner à des températures extrêmes, associée à une gestion thermique avancée et à des options de connectivité étendues, fait de tous les systèmes un outil indispensable pour améliorer la productivité et les performances. Qu'ils soient utilisés sur le terrain pour des opérations de drones ou dans le cadre d'un système AMR, ils fournissent des résultats exceptionnels et s'avèrent être des solutions fiables et performantes.

En intégrant ces systèmes, les opérations peuvent atteindre de nouveaux sommets d'efficacité et de fiabilité, ce qui leur permet de rester à la pointe des avancées technologiques. Leur conception robuste et leur large éventail de fonctionnalités en font un choix approprié pour toute application nécessitant des capacités de traitement de l'intelligence artificielle robustes et fiables.