A mezőgazdasági gazdálkodók és termelők azzal a kihívással szembesülnek, hogy kevesebb földterületről fenntartható módon több élelmiszert kell előállítaniuk. A modern gazdaságoktól azt várják, hogy több hozamot állítsanak elő, jobb minőségben, alacsonyabb költségek mellett, fenntartható módon, kevésbé a munkaerőtől függő módon. Az innovációk, akárcsak a robotok, segítik a gazdákat e célok elérésében. Egyre több elektronikai technológia és robot kezd dolgozni az állattenyésztésben, a takarmányadagok mérésétől a fejésig, illetve segítenek az egyéb mindennapos alapvető funkciók ellátásában az istállókban, ahol az intelligens rendszerek ma már elvégzik ezeket a feladatokat és figyelemmel kísérik a környezeti paramétereket az állatállomány egészségének javítása érdekében. A robotok ígéretes megoldást jelentenek a digitális gazdálkodásra, valamint a munkaerőhiány és a csökkenő jövedelmezőség problémáinak kezelésére. Cikkünk utolsó részében is további példákat mutatunk be az állattenyésztés figyelemre méltó modern technológiáira.
a) Az Egyesült Államokban a mézelő méhek értéke megközelítően 20 milliárd dollár. A globális élelmiszer-termelés 76%-a, az Európában vadon élő növényfajok 84%-a függ a házi- és vadméh fajok beporzásától. A világ szántóföldjeinek 1/3-án termesztett növények beporzásfüggők. Közvetlenül a méhek 150 milliárd eurós hasznot hajtanak a globális élelmiszerpiacon. A Földön 50 millió méhcsalád van, ezekből összesen kb. 1-2 billió méhegyed végzi naponta a megporzást. Ennek eredménye: a világ legnagyobb mennyiségben fogyasztott élelmiszereinek 90%-a függ a méhektől. Ezek a rovarok nélkülözhetetlenek az emberi túléléshez, ezért a mezőgazdaságban egyre több innováció típus jelenik meg a méhek védelmében és a beporzási képességeik maximalizálásában.
Egy kanadai kutatócég, a Bee Vectoring Technology vállalat (BVT) egy új eljárást dolgozott ki, amely a beporzó méhek közvetítésével – gyakorlatilag növényvédő szerek alkalmazása nélkül, a vegyi peszticideket környezetbarát növényvédő szerrel helyettesítve – megvédi a növényeket a kórokozók ellen.
Az eljárás lényege, hogy a cég által mesterségesen tenyésztett méhek és poszméhek a kaptárban egy speciális, a növények fejlődése szempontjából kedvező mikrobákat tartalmazó kártevőirtó port vesznek fel a lábukon, amelyet a mikrobákkal együtt beporzás közben a virágokon hagyják. A mikrobák, miután megtelepszenek a virágokon, megvédik a növényt a kórokozóktól, így nincs szükség további növényvédő szerek alkalmazására. Ezt a folyamatot „bee vectoring”-nak nevezik.
Ez az eljárás megnöveli a terméseredményeket, serkenti a növények fejlődését, miközben komoly költségmegtakarítást eredményez, mivel csökkenti a mérgező vegyszerek, valamint a víz és az üzemanyagok felhasználását, illetve a munkaráfordítást, mivel a folyamat nem igényel permetező vizet vagy traktor használatot. Ez a mezőgazdasági technológiai innováció támogatja a fenntartható gazdálkodást, a terméshozam és a talajminőség javítását. A BVT eljárás számos növény termesztésére alkalmas, beleértve az áfonyát, a földiepret, a napraforgót, a mandulát, az almát és a paradicsomot is, és minden méretű gazdaságban kiválóan működik.
b) Egy finnországi egyetem kutatói kifejlesztették az első olyan passzívan repülő robotot (a pehelykönnyű, vezeték nélküli vezérlésű, lágy-testű robot a végtagok ritmikus mozgatásával ér el egyensúlyi helyzetet), amely mesterséges izomzatot kapott. A tudósok szerint ez a „mesterséges tündér” használható a beporzás folyamata során. Az egyetem egyik kutatócsoportjának a szakemberei a FAIRY - Flying Aero-robots based on Light Responsive Materials Assembly (Repülő tündérrobotok, amik működése fényérzékeny anyagokon alapulnak) - nevű projektjükben azt vizsgálják, hogy hogyan lehet az ingerületre reagáló polimereket (ismétlődő szerkezeti egységekből álló óriásmolekulák) repülésre bírni. A tudósok ugyanis egy olyan polimer-alapú robotot fejlesztettek ki, amit a szél reptet, és a fény irányít. A kutatás eredménye egy repülő pitypangmagszerű szerkezetű „tündérrobot” (nagy porozitású (0,95) és könnyű (1,2 mg) ) , amely a szél által irányítva könnyedén lebeg a levegőben. A „tündérrobot” egy fényforrással, például lézersugárral vagy LED-del működtethető és irányítható. Az alakjának megváltoztatásával tud alkalmazkodni a szél irányához és erejéhez. Fénysugár is használható a fel- és leszállási műveleteinek vezérlésére. A kutatók azon dolgoznak, hogy lehetővé tegyék a készülék napfényben is történő működését. Emellett a struktúrát majd felnagyítják, hogy az képes legyen mikroelektronikai eszközök, például GPS, valamint biokémiai vegyületek hordozására. Ez a robot fontos lépést jelent a mesterséges beporzásra képes, valóban működő alkalmazások felé.
A jövőben a virágport hordozó mesterséges pitypangmagok (tündérrobotok) millióit szabadon szerteszórhatják a természetes szelek, majd a fény segítségével meghatározott területek felé irányíthatják őket, ahol a fák beporzásra várnak. Ez óriási hatással lenne a mezőgazdaságra világszerte, mivel a globális felmelegedés miatt a beporzók elvesztése komoly veszélyt jelent a biológiai diverzitásra és az élelmiszer-termelésre.
A kutatók szerint a gyakorlati alkalmazásához még számos problémát meg kell oldani, például azt, hogyan lehet pontosan szabályozni a leszállást vagy hogyan lehet az eszközöket újrafelhasználni és biológiailag lebomlóvá tenni.
A Föld bolygó népességének növekedése és a környezet romlása az emberiséget az erőforrások gyors kimerüléséhez vezeti. Mivel a fehérjefogyasztás a népesség növekedésével párhuzamosan növekszik, ezért az ehető rovartenyésztés segíthet kielégíteni a jövőbeni fehérjefogyasztási igényeket. Az ehető rovarok kiváló minőségű fehérjét, vitaminokat és aminosavakat tartalmaznak.
Azonban, mint minden új iparágban, a rovartenyésztésben is vannak termelési kihívások, és a rovarfarmokon sajnos magas az egyedelhullás mértéke, elsősorban a kiegyensúlyozatlan takarmányozás, a nem megfelelő hőmérséklet és páratartalom, a rovarbetegségek és a káros külső körülmények miatt. Az automatizálás hiánya ezen a területen nagy veszélyt jelent az állomány biztonságos növekedésére és fejlődésére. Az AI-technológia a rovartenyésztésben jelentős változást hozhat az iparágban, különösen azért, mert másodpercenként több gigabyte adatot tud feldolgozni a nagyjából egyszerre 10 millió rovart tenyésztő gazdaságokban, és ennek okán gyors és hatékony döntéseket hoz, testre szabja a tenyésztést. Túl sok paraméter befolyásolja a rovarok növekedését: a hőmérséklet, a páratartalom, a vízminősége, a világítás, a rovarok által elfogyasztott szerves hulladék típusa és minősége. Mindezek a paraméterek, valamint az egyes telepek rövid életciklusa szinte lehetetlenné teszi a farm hatékonyan tartását alapos ellenőrzés nélkül. A telepített érzékelők a növekedés egyes szakaszainak hatékony elemzésére megfelelők, de nem bizonyulnak elegendőnek. Az ilyen adatokon alapuló érzékelők csak a paraméterek drasztikus változásainak felügyeletét teszik lehetővé, a tenyésztés finomhangolását nem, de az AI pont erre lesz tökéletesen alkalmas. A mesterséges intelligencia bevezetése már folyamatban van, de még nem megy elég gyorsan.
A mesterséges intelligencia egy másik problémát is megoldhat ebben az iparágban: a szakértők hiányát. Ezen a területen hiányoznak az ismeretek és a témával foglalkozó szakemberek, akik képesek igazán hatékony gazdálkodási folyamatokat kidolgozni. Az AI szerepe itt lép életbe, mivel nagyon gyors léptékben képes összefüggéseket találni és adatokat feldolgozni. Tehát az automatizált kutatás, a gyorsan elvégzett kísérletek segítenek a gyakorlati ismeretek hiányában. A mesterséges intelligencia segítségével létrejöhet a testre szabott gazdálkodás, ami a hatékonyság új szintjét hozhatja magával.
A méhészetekben a kaptárakba érzékelőket építenek be a kaptár súlyának, hőmérsékletének és páratartalmának megfigyelésére. Olyan mesterséges intelligencia rendszereket fejlesztettek már ki, amelyek nyomon tudják követni a méhraj által keltett hanghullámokat, és ezáltal előre jelezhetik a rajban lejátszódó jövőbeni változásokat. Így az előrelátás segítségével a méhész előre tud tervezni.
A kínai vállalatok évente 6 milliárd csótányt tenyésztenek az MI-rendszerek által gyűjtött különböző típusú big data rendszerek, eszközök felhasználásával. A csótányfarmokon tenyésztett rovarokért sok pénzt, akár 40 dollárt is adnak a szárított csótány kilójáért. A csótányt részben külön étkezési célra tenyésztik, de a kozmetikai és a gyógyszeripar is felvásárlójuk. A csótányokat például olyan gyógyszerek összetevőjeként használják, mint a gyomorfájást enyhítő szer.
Az akvakultúra a vízi állatok és növények kereskedelmi célú, különféle vízi környezetben történő termesztését jelenti. Az akvakultúra 2 különböző környezetben – tengeri és édesvízi környezetben – végezhető. A tengeri akvakultúra a vízi állatok tenyésztését és begyűjtését jelenti olyan természetes vizekben, mint például az óceán. Az édesvízi akvakultúra az ember által létrehozott környezetben történő vízi termesztés, például tóban vagy mesterséges tóban történő tenyésztés. Az akvakultúra a leggyorsabban növekvő állati eredetű élelmiszert előállító gazdasági ág. A halgazdaságok az emberi fogyasztásra szánt halak felét adják. Az akvakultúrában a halgazdaságok átlagosan a potenciális bevételek 40%-át veszítik el, mert a halakat nem optimális tenyésztési körülmények között tartják.
A mesterséges intelligencia bevezetése az akvakultúrában olyan technológiát jelent, ami hosszú távon a jobb eredmények érdekében használható és alkalmazható. A lehalászás miatt gyorsabban fogynak a szabadon élő vízi állatok, ezért az akvakultúra egyre fontosabbá válik. A mesterséges intelligencia akvakultúrában való alkalmazása hasznos a halgazdaságok költségeinek optimalizálásához.
Az AI azonban nem helyettesíti az emberi szakértelmet és tapasztalatot. Tudatosan kell használni, és a szakembereknek követniük kell az AI által adott javaslatokat. A mesterséges intelligencia (AI) és a humán szakértelem kombinációja lehetővé teszi az iparágnak, hogy hatékonyabb, fenntarthatóbb és gazdaságosabb legyen.
A víz alatti robotok könnyen megvizsgálhatják és megjavíthatják az aquapodok (óriási ketrecek, amelyek mélyen a víz alatt lebegnek) hálóit. A drónok a víz felett és alatt egyaránt alkalmazhatók az akvakultúrában. A tengeri halgazdaságok megfigyelése és a víz alatti hálók sérüléseinek vizsgálata könnyen elvégezhető drónokkal. A drónok halállományra vonatkozó információkat is szolgáltathatnak, és nyomon követhetik a környezeti változásokat.
Szenzorok használhatók az akvakultúrában olyan adatok gyűjtésére, mint például az oxigénszint, a pH érték, a sótartalom és a víz szennyezettségi szintje. Az automatizált cirkulációs rendszerek az érzékelők által gyűjtött információk szerint keringethetik a vizet a tavakban. A halak éhségének szintjét szintén szenzorok észlelhetik és segíthetnek a gazdálkodóknak vagy a robotoknak, hogy megfelelően etessék őket. Az automatizált etetőrendszer technológiájának felhasználásával a mesterséges intelligencia megkönnyíti a halak automatikus etetését, az eszközök pont annyi takarmányt bocsátanak ki a halak számára, ami éppen elegendő nekik, így csökkenthető a felesleges táplálék és az ebből adódó környezeti terhelés.
Az AI egy másik előnye az akvakultúrán belül, hogy javítja a biztonságot és az állatjólétet. Az AI képes figyelni a halak viselkedését és egészségügyi állapotát, ami lehetővé teszi a gondozóknak, hogy időben észrevegyék a problémákat és segítsenek a beteg egyedeknek.
Az intelligens rendszerek lehetőséget biztosítanak az állattartó telepek számára, hogy személyre szabottan figyeljék a halakat, és időben cselekedjenek. Az új megközelítések segítségével a haltenyésztők jobb eredményeket érhetnek el, és jelentősen csökkenthetik a veszteségeket. A fejlett technológia nyomán az akvakultúra a technológia és a hozzá kapcsolódó vívmányok fejlettebb világa felé halad, ahol egy napon a halakat akár a metaverzumban is termeszthetik.
A legeltetéssel foglalkozó gazdák készülhetnek, lassan feltehetik a lábukat. Hamarosan már autonóm robotokat fognak használni pásztorként, az állatállomány ellenőrzésére, az állatok számlálására.
Ausztrália távoli farmjain, ami akár 4000 négyzetkilométeres nagyságú is lehet, az állatállományt ritkán – esetenként évente egyszer vagy kétszer – tudják ellenőrizni, ami azt jelenti, hogy gyakran megbetegednek vagy bajba kerülnek az állatok anélkül, hogy bárki tudna erről. De a robotok segíthetnek ennek a problémának a megoldásában. A „farmbot” tereli az állatállományt, figyelemmel kíséri az egészségi állapotukat, és ellenőrzi a legelő állapotát. A beteg és sérült állatokat hő- és látásérzékelők segítségével azonosítják, amelyek érzékelik a testhőmérséklet változásait és a járásmódban bekövetkezett változásokat. A szín-, textúra- és formaérzékelők robotok a talajt nézik meg, hogy ellenőrizzék a legelő minőségét, van e elegendő fű rajtuk, mennyire nedves-vizes a talaj. A robotok elterjesztésével javítani szeretnének az állategészségügy minőségén, és megkönnyítenék a gazdálkodók számára a nagy legelők fenntartását, ahol az állatok szabadon járhatnak, de eközben könnyen lehet őket felügyelni. A robottechnológia előrelépése segíti a mezőgazdasági dolgozók megüresedett állásait betölteni.
Spotnak, a Boston Dynamics híres négylábú robotjának új munkája lett: juhokat terel Új-Zélandon. Spot-ot már korábban mindenféle célra használták világszerte. Például Szingapúrban a robotkutyák egy népszerű parkban járőröztek a COVID járvány alatt, és a helyes távolságtartásra buzdító üzeneteket játszottak le, továbbá megbecsülték, hogy hány ember tartózkodik egy adott területen. Egy bostoni kórházban az egészségügyi személyzet iPadekkel és kétirányú rádiókkal felszerelt Spot robotokat használt a lehetséges COVID betegek felmérésére, értékelésére. És már az amerikai rendőrség is használta őket fontos bevetéseknél.
Spot jelenlegi munkája során felfedezi a terepet, ami hasznos lehet a mezőgazdaságban, dokumentálja a feltérképezetlen területeket, adatokat és becsléseket továbbít, és természetesen terel néhány birkát is eközben.
1) Az új innovatív technológiák időt takarítanak meg a gazdáknak.
2) Az időmegtakarítás pedig segít munkaórákat és pénzt megtakarítani.
3) Az emberi tényezők kiküszöbölése minimálisra csökkenti a hibák kockázatát.
4) Az állatokkal való emberi érintkezés minimalizálása csökkenti a betegségek kitörésének kockázatát.
5) Mindez pedig javítja a fogyasztók által vásárolt végtermékek minőségét.
6) A robotok forradalmat hoznak a gazdálkodásban. Drasztikus növekedés várható a növénytermesztésben. A termelékenység nagymértékben növekedni fog.
7) Végül, de nem utolsósorban fontos, hogy a modern technológiák javítják az állatok jólétét. Az állatok nagyobb szabadságot élveznek, jobban gondoskodnak róluk, kevésbé érzik magukat stresszesnek és ezért egészségesebbek lesznek. Robotok előnye és hátránya az állattenyésztésben, a konklúzió
1) Aggodalomra adhat okot az, hogy egy automatizált rendszer műszaki meghibásodása a gazdaságban zajló folyamatokat jelentős mértékben megzavarhatja.
2) A robotok költségesek, a karbantartásuk drága. Ezért egyes gazdaságok nem engedhetik meg maguknak a bevezetésüket.
3) A gazdaságoknak időt és pénzt kell fordítaniuk arra, hogy olyan szakembereket képezzenek ki, akik a robotberendezéseket kezelni tudják illetve szervizelik.
4) Amikor a gazdaságokban a feladatok nagyobb részét robotok fogják ellátni, vidéken sok ember válik majd munkanélkülivé.
A következő öt-hat évben a mezőgazdasági robotok és drónok használata a becslések szerint 30 milliárd dollárral fog növekedni. A hagyományos gazdálkodási módok megnehezítik a piac jelenlegi trendje által megkívánt hatékonyság teljesítését. A fejlett országok gazdálkodói szenvednek a munkaerő hiánya miatt. A gazdálkodás automatizált fejlesztése arra szolgál, hogy mindezekre a problémákra megoldást hozzon a robotika segítségével. A robotok jelentős kilátásokat ígérnek az ágazatfejlesztésben, a fenntartható termelésben és a termékminőség javításában.
A méhek biokontroll szereket (nem környezetkárosító, természetközeli) visznek a virágokra, miközben pollent és nektárt gyűjtenek.
Dr. Peter Kevan és munkatársai 20 évvel ezelőtt úttörőként vezették be a Guelph Egyetemen (Kanada, Ontario).
Ez egy erős alapot biztosít egy szezonon keresztül a növények kártevő- és betegségkezelési programjához, olyan biológiai védekezéssel, amely biztonságos a méhek, az emberek és a környezet számára. A BVT technológia csökkenti a vegyi növényvédő szerektől való függést.
A tücskök jó választás azoknak a gazdáknak, akik először szeretnének rovartenyésztéssel foglalkozni.
Minden rovarnak megvan a maga egyedi íze, de a különböző fajok köré lehet egyedi kategóriákat létrehozni. Például a tücskök és a lisztkukacok arról ismertek, hogy diós és gombás ízűek. A nagyobb zsírtartalmú hernyók és lárvák húsosabb ízűek. Sok skorpióról vagy sáskáról azt mondják, hogy olyan, mint a garnélarák, és enyhe, jó, rákszerű íze van. A fekete hangyák hangyasavat tartalmaznak, és savanyú, citrom-bors ízűek.
A hernyó áll az első helyen 18%-kal.
A rovarfehérjékkel szembeni szenzibilizáció lehetséges, csakúgy, mint bármely más élelmiszer-fehérjével. A rovarok fehérjéi hasonlóak a rákfélékhez és puhatestűekhez. Így például a garnélarákra allergiás személyeknél allergiás reakciót válthatnak ki a rovarok
Kínában. Az egyik pekingi éjszakai piacon sétálva skorpiókat, óriás kabócákat, sáskákat és tücsköt találhatnak, mind felnyársalva és megsütve készen, étkezésre elkészítve.
Maximális sebessége 1,6 méter másodpercenként, üzemideje pedig 90 perc, cserélhető akkumulátorral. Spot intuitív táblagépes alkalmazással és beépített sztereó kamerákkal vezérelhető.
360 fokos látótávolsága van, por- és vízálló is. Akár -20°C és +45°C hőmérsékletnek is képes ellenállni.
2020-ban 75 000 dollárért debütált a piacon a négylábú robotkutya.
Lidar szenzorok segítségével Spot valós időben, 360 fokban látja a környezetét.
2022-ben 35 országban több mint 1000 robotot állítottak munkába világszerte. Ez az év volt Spot eddigi legjobb éve.
A mikrobuborékos levegőztetési technológia, ami egy generátor segítségével mikroszkopikus méretű buborékokat állít elő, amelyek szabad gyököket szabadítanak fel, és növelik a víz oldott oxigén szintjét, lehetővé téve a víz megtisztulását a salakanyagoktól.
A globális akvakultúra-termelést Ázsia uralja (92%); egyedül Kína 57,8%-ot ad ehhez hozzá.
A hínártenyésztés a leggyorsabban növekvő akvakultúra-ágazat.
Az Aquaculture of Texas Inc., USA-ban.
Több, mint 20 év tapasztalat PLC programozásban, ipari automatizálásban, robotikában, HMI programozásban, okosotthon automatizálásban, mezőgazdaság automatizálásban, járműipari programozásban.
Vegye fel velünk a kapcsolatot
