Tecnologia per la visione notturna in agricoltura: ne abbiamo bisogno?

Ottobre 8, 2021

 

Sviluppando i dispositivi di visione notturna per scopi militari, gli scienziati non sospettavano che la loro invenzione avrebbe avuto un'applicazione molto più ampia nel 21° secolo. Ora la tecnologia NV viene utilizzata non solo nelle forze armate di diversi paesi. È popolare tra i cacciatori, gli osservatori della fauna selvatica, le organizzazioni di sicurezza e così via. Ma non è meno utile per l'agricoltura e l'allevamento. È incredibile quanto un essere umano possa essere razionale nel rendere il lavoro più produttivo e più facile! Come può essere utilizzata la tecnologia della visione notturna in agricoltura e ha senso integrarla in questo ambito? Continuare a leggere.

Tipi di tecnologie per la visione notturna
Tre diverse tecnologie ti consentono di vedere al buio: visione notturna, visione termica e illuminazione attiva. L'ultima opzione ti consente di ottenere un'immagine con alta risoluzione e chiarezza. Ma c'è anche un grosso inconveniente: affinché tali dispositivi funzionino, è necessaria un'illuminazione aggiuntiva. Tale tecnologia fornisce una buona immagine nella completa oscurità, ma le persone o gli animali possono vedere l'utente grazie all'illuminazione supplementare. L'occhio nudo non può vedere la visione notturna e la visione termica funziona, quindi vengono spesso utilizzate. La tecnologia di visione notturna ha attraversato diverse fasi di "sfaccettatura" in modo che possiamo goderci il lavoro impeccabile delle moderne apparecchiature NV. Il suo lavoro si basa sulla cattura di tutta la luce disponibile e delle radiazioni a onde corte (fotoni) riflesse dagli oggetti e trasformandole in un unico flusso luminoso. I fotoni si trasformano in elettroni e passano attraverso il tubo intensificatore di immagine, dove il loro numero aumenta di diverse centinaia di volte. Maggiore è il numero di elettroni, più chiara e luminosa l'immagine visualizzata dall'utente. La termografia è l'ultimo stato dell'arte nel settore della visione notturna. Una termocamera può essere così piccola da poter essere portata facilmente in tasca. La fotocamera dispone di sensori termici che catturano la radiazione termica dagli oggetti intorno all'utente, misurano le loro temperature e quindi inviano questi dati a un microcomputer integrato. Il computer elabora le informazioni e visualizza un'immagine termica dello spazio circostante sul display dell'utente. L'acquisizione e l'elaborazione dei dati sono così veloci che l'utente vede l'immagine senza indugio, cioè in tempo reale.

Quali problemi risolvono NV e TV in agricoltura
Lavorare a terra e prendersi cura delle piante è molto lungo, costoso e necessita di un controllo costante. Le tecnologie NV e TV consentono di evitare molti problemi e spese inutili in agricoltura se utilizzate correttamente:

• Di notte la temperatura dell'aria è più bassa. Facilita il lavoro sia di un essere umano che di un tecnico; la coltivazione del suolo, l'irrorazione e altri tipi di lavoro sono molto più facili e veloci da eseguire in condizioni di temperatura confortevoli.
• Capacità di lavorare nei campi di giorno e di notte, ovvero di fare orario flessibile per il personale. Un programma di lavoro flessibile e conveniente ridurrebbe i conflitti nel team.
• Danno minimo alle api durante l'impollinazione dei fiori. Le api impollinano le piante dall'alba al tramonto. Durante la fertilizzazione diurna e i trattamenti chimici, gli agricoltori distruggono ogni anno migliaia di questi vitali insetti naturali.
• Capacità di uccidere più parassiti. A volte è impossibile distruggere i parassiti. Succede perché sono sul terreno sotto la protezione della foglia durante l'irrorazione diurna e si arrampicano solo la sera. Spruzzare i campi di notte distruggerà il numero massimo di parassiti. Inoltre, l'agricoltura notturna riduce il rischio di ferire animali selvatici e uccelli nei campi durante il giorno.

Come la visione notturna e la visione termica possono essere utili in agricoltura
Le moderne tecnologie possono arrecare gravi danni alla natura, di cui soffre anche l'uomo. In molti paesi, le turbine eoliche sono installate sui campi degli agricoltori. Abbastanza spesso, gli uccelli vengono feriti sulle loro pale durante il giorno e la notte - pipistrelli. Ma uccelli e pipistrelli salvano i campi da un esercito di insetti. Quindi, quando non ci sono uccelli e pipistrelli, compaiono insetti sul raccolto. La visione notturna e la visione termica consentono agli agricoltori di monitorare efficacemente i movimenti nell'aria per regolare il lavoro delle turbine eoliche.

Queste tecnologie hanno altre fantastiche possibilità:

• Determinazione dello stato della coltura. La densità di fusti e foglie può determinare la presenza di piante malate. Le piante sane quasi non trasmettono onde corte e lunghe, quindi la percentuale di energia riflessa è bassa. Inoltre, le foglie verdi contengono molta clorofilla, il che rende difficile il passaggio delle onde.
• Determinazione dei semi vitali. Dopo la semina nel terreno, si possono identificare semi vitali che aumenteranno il raccolto.
• Programmazione dell'irrigazione. L'irraggiamento termico e lo scambio di gas del suolo consentono di determinare i luoghi più umidi e più caldi del campo. Per risparmiare acqua, gli agricoltori utilizzano la tecnologia termica per trovare aree aride che necessitano di un'irrigazione urgente.
• Identificazione di piante infette da batteri patogeni. Con l'aiuto dello screening termico, è possibile determinare l'oidio dell'orzo, la ruggine gialla del grano, i danni delle foglie di cetriolo e i funghi.
• Valutazione del rendimento. Spesso il raccolto e il profitto delle sue vendite non soddisfano le aspettative dell'agricoltore. Ma le moderne tecnologie consentono loro di fare una valutazione preliminare del rendimento per capire la possibile somma di reddito. Tale previsione è possibile non solo per le colture in campo, ma anche per gli alberi da frutto. I sensori termici e infrarossi consentono di determinare i frutti sani e malati, nonché la loro quantità sull'albero.
• Determinazione della maturità. L'intensità della radiazione infrarossa consente di determinare il grado di maturità della coltura. Questo di solito può essere fatto visivamente, ma se hai bisogno di conoscere la maturità su una vasta area, le tecnologie di cui sopra ti aiuteranno.
• Determinazione di frutta e verdura danneggiata prima del trasporto. Questo aiuta a determinare frutta e verdura che potrebbero presto iniziare a marcire. I lavoratori possono spruzzare fertilizzanti o pesticidi sui raccolti in qualsiasi momento dal tramonto all'alba. L'irrorazione notturna consente di trattare meglio le piante perché di solito non c'è vento o le sue raffiche sono insignificanti. Inoltre, l'agricoltura notturna ha meno problemi con la polvere della vista. La visione notturna consente di proteggere i campi dagli animali selvatici. Gli agricoltori spesso subiscono perdite a causa di lepri, volpi, cinghiali e altri animali che di notte calpestano o mangiano i loro raccolti.

Il futuro di NV e TV in agricoltura
Secondo le previsioni deludenti degli esperti, il suolo fertile del pianeta sta diventando di anno in anno più povero. C'è carenza di acqua per l'irrigazione, parassiti non tipici di una particolare zona climatica attaccano i campi. Ma tali "orrori" per molti produttori di visori notturni sono diventati solo uno stimolo per inventare e migliorare nuove tecnologie. Come saranno integrati NV e TV nel settore agricolo nei prossimi 5-10 anni? Gli scienziati ci promettono sviluppi fantastici. Ad esempio, le termocamere ad ampio raggio identificheranno le aree con terreno asciutto. Quindi questi dati verranno passati a un computer e un software speciale comporrà il percorso di irrigazione per indirizzare i trattori principalmente alle aree problematiche del campo.
Un'altra idea degli sviluppatori è l'automazione delle macchine agricole. Trattori e mietitrici di nuova generazione possono essere comandati a distanza. Le telecamere per la visione notturna mostreranno la direzione e le termocamere possono identificare oggetti vivi nell'erba o negli steli delle piante. Ciò semplificherà notevolmente il lavoro sul campo di notte: sarà possibile non coinvolgere affatto il personale, sono necessari solo un paio di operatori per il controllo remoto.
Gli scienziati stanno già sviluppando dispositivi per la visione notturna ad alta risoluzione. Tali dispositivi vedranno chiaramente scritte e piccoli elementi. Anche la gamma della loro vista aumenterà. Il miglioramento della tecnologia presto consentirà agli agricoltori di sorvolare i campi con un drone di notte.
Le immagini termiche possono mostrare la temperatura del suolo e le zone del suolo con un basso contenuto di nutrienti, aree con piante malate. Un software speciale elaborerà queste informazioni per rendere l'agricoltura più redditizia e produttiva: i lavoratori applicheranno fertilizzanti e pesticidi alle aree più problematiche, identificheranno le aree con elevata umidità del suolo e molto altro. Alcune aziende agricole hanno già acquistato ottiche per la visione notturna per il personale che lavora di notte nei campi.
L'agricoltura è il quarto settore in termini di modernizzazione e opportunità di sviluppo nel mondo. È molto più facile integrare nuove tecnologie in esso che in assicurazioni, edifici o ristorazione. Aziende come John Deere, Syngenta e Robert Bosch lavorano attivamente su nuove tecnologie per l'industria agricola per renderla più produttiva e ad alto rendimento. Le fattorie automatizzate con un lavoro diurno e notturno ben coordinato sono un vero progetto per i prossimi 10 anni.