전 세계적으로 약 50만 에이커의 온실 토마토 작물이 있으며, 면적은 맨해튼의 약 35배이다. 즉, 많은 토마토가 있다는 말이다. 그것들을 키우려면 흙, 물, 햇빛보다 더 많은 것이 필요하다. 식물은 자가수분을 하지만 꽃가루가 꽃의 암컷 기관에 떨어지고 그 과정을 촉발하는 데 약간의 도움이 필요하다.
일반적으로 이것은 땅벌이 하는 일이며, 비행 근육을 박동하여 생성된 진동으로 꽃가루를 풀어준다. 그러나 이스라엘에 기반을 둔 스타트업 Arugga 덕분에 상황이 바뀔 수 있다. 이 회사는 컴퓨터 비전을 사용하여 수분 준비가 된 꽃을 결정한 다음 땅벌의 행동을 모방하고 수분을 시작하기 위해 공기 펄스를 분사하는 AI 구동 로봇을 구축한다.
Arugga 수분 로봇
Arugga의 새로운 상업용 로봇은 올해 말에 배송될 예정이다. 봇의 성능은 땅벌과 동등하며 경우에 따라 최대 5%까지 향상되며 다른 작업을 수행하고 그 과정에서 데이터를 수집 및 분석할 수 있다.
제조된 꿀벌과의 경쟁
Arugga가 자연의 섬세한 균형을 깨뜨리는 것처럼 들리지 않도록 회사 경영진은 봇이 우리 정원에서 윙윙거리는 야생 땅벌을 대신할 수 없다고 강조한다. Arugga의 공동 설립자이자 사업 개발 담당 부사장인 Eytan Heller는 “우리가 대체하고 있는 꿀벌은 실제로 제조된 것이다.” “그들은 실험실에서 자라서 벌통에 포장되어 내부에 100명의 개체와 함께 배송된다. 재배자들은 온실 주변에 벌집을 깔고 벌들이 일을 하도록 한다.”고 말했다.
다시 말해, Arugga는 종에 집중하기보다는 부자연스러운 땅벌 생산의 필요성을 줄이고 있다고 말한다. Arugga는 대량 생산된 벌집 대신에 신뢰할 수 있는 로봇을 구매하는 재배자를 상상한다.
Arugga는 또한 땅벌 수입이 허용되지 않는 국가에서 일하려고 한다. 예를 들어 호주에서는 수분 과정을 육체 노동으로 처리한다. 이 경우 Heller는 Arugga의 로봇이 품질을 저하시키지 않으면서 최대 20%의 수율 개선을 입증했다고 말했다.
식물 열 사이의 트랙을 타고 로봇은 모든 꽃의 이미지를 캡처한 다음 Arugga의 AI 알고리즘을 실행하여 각 꽃의 수분 준비 상태를 즉시 결정한다. Heller는 Arugga가 현재 3.5대의 로봇으로 1헥타르(약 2.5에이커)의 수분을 보장할 수 있다고 말했다. 내년에는 개선된 알고리즘을 통해 이를 2.5개로 줄일 것으로 예상하고 있으며, 헥타르당 로봇 1대가 그리 멀지 않다고 생각한다.
수분을 보다 효율적으로 만드는 것 외에도, Heller는 Arugga의 로봇이 재배자가 땅벌 수분과 함께 발생하는 많은 문제를 피하도록 도울 수 있다고 말했다. 예를 들어, 벌은 극한의 더위에서 일할 수 없고 꽃 사이에 바이러스를 옮길 수 있으며 성공 여부를 정확하게 측정하기 위해 모니터링할 수 없다.
"저희 솔루션을 사용하면 시간이 지남에 따라 개선 사항을 모니터링하고 확인할 수 있다."라고 Heller가 말했다. “아이디어는 같은 공간 내에서 생산량을 늘리는 것입니다. 재배자에게 큰 혜택이다.”
그 혜택을 얻기 위해 재배자는 Arugga의 로봇을 임대하고 각 헥타르의 적용 범위에 대해 월별 요금을 지불한다.
Arugga는 최근에야 토마토 수분 로봇을 상업적으로 출시했으며 호주 야채 재배자인 Costa Group과 협력하여 토마토 작업의 처음 10헥타르에 수분을 공급했습니다. 또한 미국의 대규모 재배자와의 성공적인 시험을 마쳤으며 더 많은 시험이 파이프라인에 있다.
더 스마트한 애플리케이션을 위한 NVIDIA 기술
Arugga는 NVIDIA Metropolis 플랫폼을 사용하여 컴퓨터 비전 시스템을 개발하고 배포한다. Arugga는 NVIDIA TAO 툴킷과 함께 NVIDIA의 사전 훈련된 모델 YoloV4를 사용하여 자체 사용자 지정 데이터 세트에서 훈련한다. NVIDIA DeepStream SDK를 사용하여 온실에서 원시 비디오를 처리하고 주석을 아웃소싱한 다음 주석이 달린 이미지에서 훈련 데이터 세트를 준비한다.
매달 회사는 데이터 세트에 주석이 달린 새로운 데이터 배치를 추가한 다음 모델을 다시 훈련시키고 이전 모델과 벤치마킹한다. 그 결과 모델이 점진적으로 정리되고 TensorRT를 사용하여 로봇으로 내보내 진다.
기성 카트를 기반으로 제작된 Arugga의 로봇은 NVIDIA Jetson Xavier NX 모듈을 사용하여 알고리즘이 에지에서 실행되도록 하여 로봇 자체 내에서 AI 마법이 발생하도록 한다.
Arugga의 소프트웨어 관리자인 Ori Shalev는 “NVIDIA 기술을 사용하지 않고 어떻게 동일한 성능을 달성할 수 있었는지 상상하기가 매우 어렵다. “NVIDIA Metropolis 파트너 프로그램에 참여하고 NVIDIA SDK에 조기 액세스하여 AI 개발 노력을 더욱 강화하고 가속화하는 것이다. 이 관계는 매우 중요하다.”
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앞으로 Heller는 로봇에 더 많은 AI 모듈을 추가하여 로봇이 추가 작업을 수행할 수 있도록 할 계획이다. 예를 들어, Heller는 Arugga의 로봇이 해충과 질병을 감지하거나, 고통의 징후를 보이는 식물을 처리하거나, 식물 건강에 박차를 가하는 유익한 솔루션을 적용하지 못하는 이유를 찾지 못한다.
Heller는 "우리는 우리의 솔루션을 궁극적으로 재배자를 위한 멀티태스킹 플랫폼으로 보고 있다. 마치 스위스 군용 칼을 가지고 있는 것과 같다."고 말했다.
그는 또한 Arugga가 블루베리와 같은 유사한 유형의 수분을 필요로 하는 다른 식물을 치료할 수 있다고 말했다. 그 외에도 예측할 수 없는 기회가 있을 것이다.
Heller는 "이 분야에서 일하게 되어 매우 기쁘다."고 말했다. "일반적으로 농업은 로봇 공학 및 보다 효율적인 방식으로 작업을 수행할 수 있는 능력 측면에서 다른 산업에 비해 뒤쳐져 있다."
그렇긴 하지만, 회사의 브레인 트러스트는 Arubga가 첫 번째 제품의 출시에 정면으로 초점을 맞추도록 스스로 앞서지 않도록 주의하고 있다.
Heller는 "우리 접시에는 토마토가 많이 있다."고 말했다.
