無人機 （UAV），也稱為無人機，正在對農業產生影響。除了在攝像、房地產清單、音樂會錄影和監控方面的最初應用之外，無人機現在還準備改變農業。
非營利貿易組織國際無螺絲飛行器系統協會 （AUVSI） 預測，全球商用無人機市場的 80%1 可能很快就會用於農業用途。到 2025 年，這個數字可能會達到 90%2。
農業無人機是精準農業保護傘下的一種工具，涵蓋從智慧感測器控制灌溉系統到人工智慧除草機的所有工具。精準農業業務預計將從 2022 年的 8.5 億美元增加到 2030 年的 15.6 億美元3 近一倍。
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是顯著的。依靠噴灑拖拉機、在名副其實的瀑布中分配除草劑來殺死小麥和玉米等大英畝作物中經常分散且微小的雜草的傳統方法無效且昂貴。徑流對環境不利，過度殺傷的方法可能會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） 和美國聯邦航空管理局 （FAA） 都已批准獲得許可的無人機操作員進行遠程空中噴灑4。這一決定減輕了許多農民為同一任務僱用直升機和飛機的昂貴且耗時的負擔。
無人機還能如何用於農業？
由航空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的應用程式。
航空測量
無人機使用紅色、藍色和綠色 （RBG） 相機5、熱成像6 和多光譜成像7 的組合。借助正確的工具，操作員可以駕駛無人機飛越田地，為農民有效地收集前所未有的細節數據，提供牲畜、農作物和土地的概覽。
授粉
日本的科學家製造了昆蟲大小的無人機，以與蜜蜂相同的方式為花朵授粉。無人機使用 GPS 選擇最佳飛行路徑，為給定區域內的所有植物授粉。隨著全球蜜蜂數量的下降，隨著世界糧食生產需求的增長，像這樣的無人機可能會成為救星。
植樹
加拿大研究人員在 2020 年開發了一種無人機，它使用加壓空氣砲將小種子莢發射到土壤中。研究人員估計，一名無人機操作員每天可能種植 100,000 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，可能會損壞植物。無人機可以及早發現土壤和灌溉問題，並使農民能夠在印刷變化、礦物質含量和表土退化造成不可逆轉的傷害之前分析它們。
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，其使命是提供“人工智能驅動的作物智能解決方案”。他們提供基於無人機的客戶農作物監控9，主要是棉花、大豆和玉米。
他們的無人機每 10 天收集一次亞毫米分辨率的每個田地的圖像，每個季節經過 4 到 6 次。無人機可以追蹤昆蟲侵擾、雜草入侵、作物脅迫或養分缺乏以及其他地面發展。截至 2022 年，Taranis 無人機已部署在三百萬英畝的農田上。
案例研究：精準人工智慧
一家名為 Precision AI 的加拿大新創公司開發了一種無人機 ，可以有針對性地定位、識別和殺死雜草，避免傳統的過度浸泡化學品。Precision AI 使用 15,000 種植物物種的圖像訓練其算法，以區分雜草與周圍作物。
無人機可以發現任何大於半顆芝麻的東西，使用人工智慧以 96% 的準確率識別雜草，然後僅噴灑預定目標。與傳統方法相比，這種人工智慧增強的方法可以減少 90% 的除草劑使用。
案例研究：Tevel
以色列初創公司 Tevel 構建了一個飛行自主機器人 （FAR） 系統，可以識別並僅從樹上輕輕採摘成熟的果實進行收集10。該系統的八架無人機連接到一個平台，該平台使用人工智慧和機器學習來分析攝影機拍攝的水果影像。該技術可以幫助識別成熟的水果、含糖量或可能的疾病。
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
農業產業才剛開始挖掘無人機技術的好處。隨著研究人員不斷探索將航空數據收集整合到農業作業中的方法，作物生產可能會取得重大進展。
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，Ambiq 的 Apollo 已用於食品智慧標籤，以實現更有效率的追蹤、生產和運輸。其他 Ambiq 創新已準備好支持農業中的人工智能技術，以增加糧食供應、減少碳足跡、支持農民並加強可持續發展努力。
資源
1 無人駕駛無人機如何影響食品業 |一月26,2015
2 無 人機在農業中的應用 |2015
3 架 AI 除草無人機即將登陸大型農場 |2023 年 4 月 19 日
4 歡迎來到下一代農用無人機 |2023 年 6 月 19 日
5 什麼是 RGB 相機？|2022 年 5 月 19 日
6 熱成像：豐富多彩的介紹
7 玉米種植者如何在田間使用多光譜成像
農業中的 8 種無人機：農業無人機技術的測繪解決方案
9 Farm with a View：無人機技術如何將農業提升到一個新的水平 |2023 年 2 月 23 日
10 個 水果採摘機器人起飛，就在您看過這一切的時候 |2023 年 8 月 2 日
