Faciliter l'automatisation agricole grâce à un réseau sans fil privé

Découvrez comment Blue White Robotics a développé une solution agricole autonome qui transforme l'équipement existant d'un agriculteur en une flotte de tracteurs autonomes.

Vue d'ensemble :

  • Blue White Robotics propose une plateforme complète de gestion des données qui connecte les composants robotiques, ingère les données pour l'analyse et centralise la gestion afin de permettre à un seul opérateur de gérer une flotte entière d'équipements agricoles.

  • Federated Wireless est le principal innovateur en matière de services sans fil privés et de spectre partagé.

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Répondre aux besoins croissants des producteurs du monde entier

La vision par ordinateur, l'automatisation des processus et l'analyse des données de l'industrie 4.0 ont prouvé leur capacité à améliorer la productivité en transformant progressivement un certain nombre d'industries. L'agriculture, cependant, connaît une évolution plus lente vers l'adoption d'opérations centrées sur les données. La nature des opérations agricoles présente des défis uniques qui freinent l'adoption de l'automatisation et de l'analyse des données.

Pourtant, les solutions de périphérie intelligentes ont le potentiel de transformer la production agroalimentaire en aidant les agriculteurs à augmenter leurs rendements et leur efficacité opérationnelle tout en remédiant à la pénurie de main-d'œuvre et à l'erreur humaine. L'analyse des données offre également la possibilité de fournir des insights qui permettent aux agriculteurs d'augmenter les rendements et d'améliorer la qualité des récoltes tout en réduisant les ressources dont ils ont besoin.

Le défi : Apporter l'intelligence sur le terrain

L'un des obstacles les plus importants à l'adoption de l'automatisation dans l'agriculture est le facteur géographique. La plupart des fermes sont situées dans des zones rurales où les réseaux sans fil à haut débit et
les réseaux sans fil à latence ne sont pas couramment disponibles. Les réseaux cellulaires publics font des progrès, mais la couverture et la bande passante peuvent être difficiles à obtenir et coûteuses. La plupart des exploitations agricoles sont également réparties sur une vaste zone à la topographie variable, ce qui constitue un obstacle pour mettre en place un réseau sans fil capable d'atteindre systématiquement la bande passante et la latence requises afin de transmettre de grands volumes de données en temps voulu.

L'automatisation dans l'agriculture est également limitée par le coût et les perturbations engendrés pour remplacer les tracteurs, les pulvérisateurs et autres machines par des appareils entièrement autonomes. La plupart des exploitations agricoles ne disposent pas des ressources nécessaires pour se séparer de leurs équipements et les remplacer, même si les nouveaux systèmes promettent des performances révolutionnaires.

En raison de ces défis, la mise en place de l'infrastructure nécessaire à l'automatisation de l'agriculture requiert une approche unique capable de personnaliser les solutions en fonction des besoins des agriculteurs et des exploitants au niveau individuel. Les solutions d'automatisation de l'agriculture doivent permettre de réduire les obstacles qui se dressent entre les producteurs et les plateformes numériques.

La solution : Les technologies de robotique adaptatives associées à des réseaux sans fil privés

Un partenariat entre Blue White Robotics, Federated Wireless et Intel a permis de développer un nouveau type de solution agricole automatisée. Cette approche regroupe un ensemble de technologies adaptables de mise en réseau et de robotique qui peuvent être personnalisées en fonction de presque toutes les opérations des exploitants. Cette solution évolutive utilise la puissance de l'informatique de périphérie et un réseau sans fil privé pour transformer l'équipement existant d'un exploitant en une flotte de véhicules autonomes capables d'effectuer un certain nombre de tâches avec peu d'intervention humaine.

Son fonctionnement

Réunir les bons partenaires et la bonne technologie

Avec pour mission de remédier aux pressions sérieuses et inquiétantes qui pèsent sur notre approvisionnement alimentaire mondial, Blue White Robotics travaille sur des solutions visant à apporter des capacités d'autonomie et d'analyse de données à l'agriculture. Ils ont constaté que les obstacles traditionnels à la mise en réseau dans l'agriculture ont limité ce qu'ils pouvaient réaliser seuls. En collaboration avec le 5G Open Innovation Lab, ils ont formé un partenariat avec l'innovateur en réseau Federated Wireless, qui a apporté son approche unique de l'ingénierie des réseaux sans fil privés. Intel a rejoint ce partenariat pour offrir son savoir-faire en edge computing et des outils logiciels de pointe pour le développement et la mise en réseau de l'IA.

Ensemble, cette équipe a conçu une solution unique qui a été déployée avec succès dans un vignoble en activité. Cet essai coopératif a prouvé la valeur des réseaux sans fil privés pour établir une connectivité sans fil à large bande et permettre l'analyse automatisée en temps réel dans l'agriculture.

Une robotique flexible qui préserve la valeur des équipements existants

Blue White Robotics a développé une voie unique vers l'autonomie. Cette solution permet aux agriculteurs de disposer de l'automatisation nécessaire pour gérer la ferme du 21ᵉ siècle en transformant leurs tracteurs existants en plateformes agricoles autonomes et intelligentes. Le kit autonome adaptable de Blue White Robotics, qui peut être installé sur presque tous les tracteurs modernes, permet un fonctionnement entièrement robotisé et une gestion centralisée, tout en conservant la fonction manuelle. En appuyant sur un simple bouton, les producteurs peuvent désactiver la robotique et utiliser leur équipement comme d'habitude.

Grâce à la fusion de capteurs, le kit robotique combine des données GPS, lidar et de caméra haute résolution pour permettre un mouvement et un fonctionnement autonomes. Blue White Robotics a développé un modèle d'IA basé sur le deep learning qui offre un haut degré de perception tout en surmontant les problèmes de bruit et de météo. Désormais capables de percevoir leur environnement et de prendre des décisions, les tracteurs autonomes adaptables peuvent effectuer un certain nombre de tâches, notamment la pulvérisation, le fauchage, le disquage et bien plus encore, sans nécessiter d'intervention humaine.

Blue White Robotics propose également une plateforme complète de gestion des données qui connecte les composants robotiques, ingère les données pour l'analyse et centralise la gestion afin de permettre à un seul opérateur de gérer une flotte entière d'équipements agricoles. Ils travaillent également en étroite collaboration avec les agriculteurs pour optimiser la solution et s'assurer qu'elle fournit les résultats attendus.

Réseau sans fil privé pour l'automatisation et l'analyse

La connexion des tracteurs robotisés à un système centralisé de gestion a nécessité une approche nouvelle génération de réseau sans fil. Pour activer les kits d'automatisation de Blue White Robotics, Federated Wireless aide les clients finaux à créer un réseau sans fil privé qui diffuse sur le Citizens Broadband Radio Service (CBRS) sans licence et géré dans le nuage. Ce spectre, qui s'étend de 3 550 à 3 700 MHz dans la bande 3,5 GHz, a été rendu public par la FCC dans le but de favoriser de nouveaux cas d'utilisation innovants tels que le sans fil privé pour l'industrie 4.0.

Non seulement le CBRS fournit un spectre qui répond aux besoins en données des agriculteurs, mais il offre un modèle de spectre partagé et sans licence. Les réseaux cellulaires publics traditionnels facturent à l'octet, ce qui peut rapidement représenter une somme importante pour les cas d'utilisation avancée nécessitant des volumes de données importants. Avec le modèle CBRS, l'utilisation des données est illimitée, ce qui permet de compenser les coûts de mise en place d'un réseau privé personnalisé. L'utilisation du spectre partagé CBRS garantit également que le réseau sans fil est véritablement privé. Les données générées sur site ne sont jamais amenées à transiter par le réseau Internet public ou un réseau cellulaire public partagé.

Les réseaux sans fil privés fonctionnant sur le spectre partagé CBRS offrent un parfait équilibre entre les communications longue distance et les transmissions haut débit sur ondes courtes, ce qui permet de surmonter les difficultés géographiques et topographiques de l'agriculture. Federated Wireless crée des solutions sans fil privées qui sont adaptées aux exigences exactes du cas d'utilisation d'un client, dans ce cas les applications et les appareils qui rendent possible l'agriculture automatisée.

La solution sans fil pré-intégrée garantit que la connectivité est adaptée à la prise en charge de trois composants clés de la solution d'agriculture automatisée. Le premier concerne les communications pour les mécanismes de sécurité dans l'équipement robotique. Si un problème survient, l'opérateur est immédiatement alerté et reçoit des informations sur la situation.

Le second composant transmet des données de plus grand volume, ce qui permet d'obtenir des insights améliorés, tels que des images de l'état des cultures capturées par les tracteurs. Le troisième transporte les données en temps réel générées par divers capteurs. Ainsi, les analyses en temps réel peuvent être utilisées pour offrir des services susceptibles d'améliorer la productivité d'une exploitation agricole.

Déploiement rapide de communications personnalisées en temps réel

Grâce à une préparation minutieuse et à une collaboration avec les experts de mise en réseau d'Intel, Federated Wireless est en mesure de pré-intégrer les composants de la solution et de les adapter aux besoins spécifiques des fermes, vergers, vignobles ou autres exploitations agricoles. Dans un récent déploiement d'agriculture intelligente, la préintégration et l'optimisation ont permis à Federated Wireless de déployer un réseau sans fil privé en moins de trois jours de travail sur site, minimisant les perturbations pour le producteur.

Federated Wireless a non seulement démontré que les réseaux sans fil privés peuvent fournir la connectivité sans fil nouvelle génération nécessaire à l'automatisation et à l'intégration des données, mais également que la conception de sa solution de bout en bout permet de s'assurer que le réseau privé est personnalisé en fonction des besoins spécifiques de l'exploitant, de son site et de ses opérations.