تزداد منتجات الزراعة والصيد البحري اليابانية اهتمامًا من الخارج. بلغت قيمة تصدير المنتجات الزراعية والغابات والصيد البحري أعلى مستوياتها في 11 سنة متتالية حتى عام 2023، مع "المنتجات الزراعية" التي تشكل أكبر حصة. من ناحية أخرى، أدت القضايا الطويلة الأمد مثل نقص العمالة ونقص الورثة في الزراعة إلى توقع متزايد لتحسين الإنتاجية من خلال استخدام التقنيات المتقدمة. كجزء من مبادرات NEC التي تهدف إلى حل هذه التحديات، تجري تجارب إثبات المفهوم في هوكايدو. على الرغم من أنها في طليعة الأتمتة، مثل الآلات الزراعية المستقلة، فقد واجهت الأراضي الواسعة في هوكايدو حواجز تقنية، مثل أن الأرض واسعة جدًا لتصل إليها الإشارات. تستفيد NEC من خبرتها في تكنولوجيا الاتصالات اللاسلكية والذكاء الاصطناعي لتجاوز هذه التحديات.
أقل عدد من الورثة، أراضي زراعية واسعة: استخدام فعال للجرارات الذاتية
في منطقة كاوانيشى بمدينة أوبيهيرو، هوكايدو، العديد من قطع الأراضي الزراعية هي وحدات مربعة طولها 540 مترًا على كل جانب، مما يتطلب مشيًا يزيد عن 2 كيلومتر حول المحيط. في المناطق الحضرية، هذا يقارب حجم حديقة صغيرة.
يعمل نحو 350 أسرة زراعية ضمن نطاق جمعية التعاون الزراعي OBIHIROSHI-KAWANISHI (JA Obihiro Kawanishi) في منطقة كاوانيشي. عدد الأسر يتناقص، ومع تزايد نقص العمالة، يتوسع الأرض لكل أسرة. لإدارة هذه الأراضي الواسعة مع قوة عاملة صغيرة، يصبح تعظيم استخدام الآلات الزراعية وتقليل الوقت المستغرق في المشي على الأرض للعمل اليدوي أمرًا حاسمًا. يتم معالجة هذا التحدي من خلال "مشروع تعزيز الزراعة الذكية،" وهو تحالف يشمل NEC ومصنعي الآلات الزراعية. يشارك NEC، الذي ليس مصنعًا للآلات الزراعية، بسبب قدرته على المساهمة من خلال تقنياته المتقدمة في الاتصالات اللاسلكية والذكاء الاصطناعي، مبنيًا على المعرفة التي اكتسبها من صناعات ومجالات متنوعة.
يشتمل المشروع على تجربتين تجريبيتين رئيسيتين. الأولى هي عمليات غير مأهولة في حقل بطاطس باستخدام عدة جرارات روبوتية مستقلة. بينما كانت الجرارات غير المأهولة موجودة، كانت أنظمة الواي فاي الحالية المستخدمة للتحكم ذات تغطية محدودة، غير قادرة على تغطية الأراضي الزراعية الواسعة في هوكايدو.
لحل هذه المشكلة، استخدم NEC المعيار اللاسلكي الجديد IEEE802.11ah (Wi-Fi HaLow). يمكن لـ Wi-Fi HaLow الحفاظ على الاتصال على مسافات تزيد عن 500 متر ويمكنه التحكم في أكثر من أربعة جرارات تعمل عبر عدة قطع أرضية من محطة قاعدة واحدة.
تقليل المهام البصرية في الأراضي الزراعية الواسعة باستخدام الطائرات بدون طيار والذكاء الاصطناعي
يستخدم تجربة العرض الثانية الطائرات بدون طيار، Local 5G، وAI. تستخدم NEC قوتها التكنولوجية لاكتشاف أمراض الكوسة وتقييم "نضوج" القمح و"الانحراف". يؤكد كوسكي ساتو، من قسم مبادرة DX المتقدمة في NEC، "كلا من Wi-Fi HaLow وLocal 5G هما مجالات يمكن لـ NEC أن تحدث فرقًا فيها بسبب فهمنا لخصائص الراديو."
يُطلب من فحص مرضي اليام المشي عدة كيلومترات يوميًا تحت الشمس المشتعلة لتفقد الأوراق بصريًا، ما يجعلها عملًا بدنيًا متطلبًا. "النضوج" للقمح يشير إلى درجة نضوج الحبوب، بينما "الانحراف" يشير إلى انحراف أو سقوط النباتات بسبب الرياح والمطر. تقييم هذه الظروف بدقة والحصاد في الوقت المناسب أمر حاسم لمردود المحصول وجودته. كانت المحاولات السابقة باستخدام تكنولوجيا الأقمار الصناعية تواجه مشاكل، مثل عدم استخدامها في الأيام الملبدة بالغيوم.
في هذا العرض التوضيحي، تلتقط الطائرات بدون طيار لقطات جوية للمزارع، ويحلل الذكاء الاصطناعي الصور. باستخدام Local 5G يمكن نقل الفيديو عالي الدقة والتحليل في الوقت الحقيقي، مما يتيح مهامًا مثل اكتشاف الأمراض في اليام دون المشي وفحص الميدان بصريًا. من أجل الكفاءة في التكاليف، يستخدم النظام محطات قاعدة Local 5G محمولة، مما يتيح لعدة مزارعين مشاركة استخدامها.
الـ "وجهة جديدة للزراعة" وتوقعات التوسع العالمي
لقد تقدمت العروض إلى درجة أن الذكاء الاصطناعي مدرب لتحليل لقطات الفيديو الملتقطة في الميدان، وتُنظر أيضًا في إمكانية استخدام نتائج هذا التدريب لعرض نتائج التقييم على الأجهزة المحمولة.
للمزارعين المسنين، إن اكتشاف الأمراض وزراعة قطع أرض كبيرة يمكن أن يكون مرهقًا. يعبّر دايسوكي كومورا، رئيس قسم الترويج الزراعي في JA Obihiro Kawanishi، عن أمله، قائلاً: “إذا استطعنا تحسين الكفاءة من خلال هذا العرض التجريبي، قد يحاول بعض المزارعين حتى توسيع أراضيهم المزروعة.”
تتجاوز الأراضي الزراعية الضخمة هokkaido، فهي موجودة في جميع أنحاء العالم. يضيف كومورا: “نحن خبراء في الزراعة، لكن عندما يتعلق الأمر بالاتصال والذكاء الاصطناعي، نحن مبتدئون مطلقًا. على العكس، أفكار NEC، الخالية من قيود المعرفة الزراعية التقليدية، توفر إلهامًا كبيرًا.” يتصور، “مع قوة تقنية NEC، نأمل في توسيع هذه ‘الزراعة الجديدة’ ليس فقط في هokkaido، بل على مستوى العالم.”
من خلال دمج تقنيات NEC، قد يؤدي هذا الخطوة الأولى مع JA Obihiro Kawanishi إلى حلول للتحديات الزراعية في اليابان وحول العالم. هدف NEC هو "خلق قيم اجتماعية للسلامة والأمان والمساواة والكفاءة وتحقيق مجتمع مستدام حيث يملك الجميع فرصة للوصول إلى إمكاناتهم الكاملة." مع وضع ذلك في الاعتبار، تستمر NEC في مواجهة التحديات في عالم الزراعة، الذي يدعم أنظمتنا الغذائية.