• Vraagstuk
  • Matchmaking
  • Onderzoek
  • Concept
  • Presentatie
  • Matchmaking
  • Results

Drones, satelieten en gewasbescherming

De gevreesde aardappelziekte Phytophthora infestans is gevaarlijk.

Vraagstuk

Deze tweede FarmHack de Dutch Design Week 2014 (de eerste vind je hier) vond plaats bij de familie Sterenborg, akkerbouwers in het Groningse Onstwedde. De belangrijkste vraag die moest worden beantwoord was of  de bestrijding van de aardappelziekte Phytophthora plaatsspecifiek konden maken op basis van drone- of satellietbeelden. De gedachte is dat de bestrijding van Phytophthora verfijnder kan als boeren gebruik kunnen maken van die plaatsspecifieke kennis. Het stelt ze in staat preciezer te spuiten waardoor minder bestrijdingsmiddelen nodig zijn. En dat komt ten goede aan de biodiversiteit èn aan de portemonnee van de boer.

Matchmaking

De hackaton richtte zich op één perceel. Daar was zoveel mogelijk data over verzameld. Het perceel is daarvoor drie keer “ingemeten”, voorafgaand en tijdens de FarmHack, door een drone van Dronewerkers. Tijdens de FarmHack kregen we ook data en tekst en uitleg van Alterra, over het gebruik van satellietdata voor precisielandbouw en gewasbescherming.

Onderzoek

Tijdens de FarmHack gingen vier interdisciplinaire teams aan de slag, bestaande uit programmeurs, engineers, business developers, boeren, studenten, ambtenaren, geo wetenschappers en meer. Zij gingen aan de slag met nieuwe technologieën en in gesprek over hergebruik van landbouwdata voor communicatie en interactie met de omgeving.

Concept

Het AgroVision team kwam met een toepassing die automatisch een taakkaart – een kaart van het perceel die machines taken kan laten uitvoeren – genereren gebaseerd op hoeveelheid biomassa die wordt gemeten door drones en satellieten. De automatische taakkaart kan door de teler aangepast worden naar zijn eigen situatie door de maximale en minimale hoeveelheid spuitvloeistof aan te passen.

IMG_8391

Met deze taakkaart houdt de spuitmachine rekening met de hoeveelheid blad in het gewas. Daar waar meer blad is wordt meer middel gespoten dan op plekken met minder blad. Hierdoor kan de akkerbouwer niet alleen gewasbeschermingsmiddelen besparen, maar deze ook optimaler inzetten, waardoor zijn gewas nog beter beschermd is. Dit is goed voor de portomonnee van de boer, voor het milieu en zijn directe omgeving.

Team Taak Meester

Team Taak Meester heeft gewerkt aan een toepassing waar de boer met eigen hand en verstand wijzigingen kan aanbrengen in taakkaarten voor gewasbescherming en bemesting. Zij maakten de boer zelf eindverantwoordelijk voor het hangen van waardes en doseringen aan zones in het perceel. Zo kan de boer zelf beslissingen maken op basis van plaatsspecifieke kennis van zijn perceel, en alleen gewasondersteuning bieden op plekken waar dat rendement oplevert. Met de applicatie die ze ontwikkelden kan een boer makkelijk handmatig aanpassingen doen, de data downloaden en exporteren en vervolgens direct gaan rijden. Het team stelt de boer centraal en is er van overtuigd dat op deze manier het gebruik van taakkaarten door boeren zal toenemen. Dit team won bovendien de Open FarmHack prijs, omdat ze volledig in Github hebben gewerkt!

IMG_8393

Team Colorado

Het team Colorado heeft gekeken naar  de mogelijkheden van automatische detectie van Coloradokevers, een belangrijke plaag voor aardappelplanten. Door camera’s op de trekker en spuitbomen bevestigen, kan bij iedere rit over het perceel gemonitord worden, en op basis van de data vroegtijdig en plaatsspecifiek opgetreden. Ook zijn met een laagvliegende DJI Phantom drone foto’s gemaakt (op ca 2m hoogte). Met kennis van NHL Computervision is een algoritme gebruikt om de plaatjes in te lezen en uiteindelijk binaire plaatjes op te leveren met pixels met de waarde 1 waar de kevers zitten en de waarde 0 voor de achtergrond.

KeversFoto

Bij beide methoden werden de kevers succesvol aangetoond, maar de methoden zijn nog niet robuust genoeg voor een echte oplossing. Verder onderzoek is nodig. Meer weten? Lees hier meer.

IMG_8365 IMG_8395

NB: Een demo versie van de gebruikte Computer Vision ontwikkelomgeving (VisionLab) kun je downloaden van www.vdlmv.nl/download. Op www.nhlcomputervision.nl/courses staat een cursus Computer Vision waar dit softwarepakket wordt gebruikt.

Team Eerste Hulp bij Hackathons

Herko en Willy, werkzaam bij de provincie Groningen, werkten samen aan een use case voor de “Internet of Things” in de landbouw. Het doel was ook hier om vroegtijdig Phytophtora op te sporen. De provincie Groningen en Drenthe krijgen einde dit jaar namelijk LoRa (Long Range Radio) dekking voor de hele provincie. Met deze technologie wordt het mogelijk om allerlei apparaten die niet veel data verbruiken te verbinden in een een netwerk (in dit geval The Things Network). LoRa technologie heeft een veel groter bereik dan WiFi, het gebruik is gratis, er is geen abonnement nodig zoals bij mobiel internet.

In overleg met NHL Computervision en Dacom hebben ze gekeken naar de Aeroscope, een bestaand apparaat dat de lucht bemonstert. Het bevat een pre-filter dat grotere deeltjes tegenhoudt en daarachter een filter dat allerlei sporen opvangt, waaronder P. infestans. Analyses worden automatisch in het veld gedaan, met een uitslag binnen enkele minuten. Dankzij LoRa zou er een provincie dekkend early warning system ontwikkeld kunnen worden. Door informatie uit te wisselen en samen te werken kunnen plantenziekten preventief en effectief worden bestreden.

Zo’n netwerk zou heel duur zijn als alle sensoren uitgerust zouden zijn met een eigen 3G abonnement. LoRa maakt het mogelijk om kleine databestandjes gratis via een bepaalde golflengte naar het internet te sturen. Het early warning systeem kan helpen om bestrijdingskosten te besparen en milieuvriendelijker te produceren. Naar de toekomst toe zijn ook andere toepassingsmogelijkheden denkbaar, zoals het meten van pollen voor mensen met allergieën. Op dezelfde manier kunnen andere type sensoren in een netwerk worden verbonden, denk aan windrichting, windkracht, grondwatergradienten, UV-kracht, temperatuur, en agronomische eenheden (N, P, S). Maar bijvoorbeeld ook debietmetingen en GPS positie tijdens specifiek veldwerk. Hier vind je hun presentatie!

Bonus

Tijdens de late uurtjes van de FarmHack heeft een incognito team een applicatie gemaakt die het mogelijk maakt om een aantal percelen met elkaar te vergelijken op basis van o.a. de hoeveelheid biomassa. De min, max en gemiddelde biomassa waardes alsmede een histogram worden automatisch berekend en helpen de boer snel een overzicht te krijgen van de prestaties van elke perceel. Check it out!

IMG_8389

 

Presentatie

Aan het eind van de hackathon presenteerden de teams hun werk werd de winnaar bekend gemaakt. Team Agrovision won, en ontving een bescheiden geldprijs en een BootCamp aangeboden door ZLTO, de Zuidelijke Land- en Tuinbouw Organisatie. Deze bootcamp staat onder leiding van Source Institute. Teams worden pitch ready gemaakt voor een event met investeerders in samenwerking met ABN AMRO tijdens de Dutch Design Week.

IMG_8403

FarmHack is een open source project. Daarom zijn de resultaten van alle FarmHacks zijn vastgelegd in een speciaal daartoe ontworpen open ecosysteem: GitHub. Daarin kunnen mensen goed samen aan broncodes werken.