Pertanian Cerdas, Produk Elektronik Kendali Otomatis di Bidang Industri Pertanian

Diposting pada

Menurut proyeksi dari PBB, populasi manusia di dunia pada tahun 2050 adalah sekitar 9,7 miliar. Populasi manusia yang sangat besar ini membawa dampak kepada ketersediaan produksi pangan secara global, hamper 70% harus dipersiapkan untuk menyongsong tahun tersebut.

Baca Juga :  Tentang PMIC (Power Management Integrated Circuit) Dalam Berbagai Desain

Meningkatkan produksi pangan atau pertanian tidaklah mudah, butuh solusi-solusi baru dari para insinyur untuk menciptakan teknologi pertanian yang baru, misalnya teknologi pertanian pintar / smart farming.

Kita ketahui semua, bahwa pertanian adalah merupakan teknologi tertua manusia. Revolusi industry yang terjadi pada abad 19 hingga abad 20, merubah alat-alat amnual pertanian menjadi alat bermesin. Hari ini kita masuk ke revolusi industry baru dan teknologi industry 4.0.

Baca Juga :  Mengenal Malware, Virus, Spyware, Trojan dan Worm Serta Karakteristiknya

Pertanian Cerdas Apa Itu?

Pertanian Cerdas

Pertanian cerdas pada dasarnya melibatkan integrasi teknologi canggih langsung ke dalam proses pertanian yang ada demi meningkatkan efisiensi produksi dan kualitas produksi pertanian. Selain itu juga untuk meningkatkan kualitas hidup petani dengan mengurangi pekerjaan berat serta beberapa tugas pertanian yang membosankan.

Banyak sub-bidang pertanian dapat diintegrasikan bersama dengan teknologi terkini, mulai dari langkah penanaman, penyiraman, kesehatan dan system pemanenan. Ada tiga jenis bagian besar bteknologi pertanian akan dating, yaitu:

  1. Robot,
  2. Drone / UAV,
  3. Sensor dan Internet of Thinks (IoT)

Robot

Robot mengganti tenaga kerja manusia melalui system otomatisasi merupakan cara tren yang sudah berkembang di berbagai industri, dan tentunya tidak menutup kemungkinan di bidang pertanian juga.

Kebanyakan langkah pekerjaan di bidang pertanian merupakan proses rutinitas dan standar, ini sesuai dilakukan oleh system yang tidak memiliki kebosanan, yaitu robot.

Sudah banyak kita temui robot pertanian cerdas bermunculan di lahan pertanian untuk melakukan tugas-tugas mulai dari langkah penanaman, penyiraman, pemanenan serta pentyortiran. Teknologi baru tidak menutup kemungkinan untuk menghasilkan produk pertanian yang berkualitas dengan menggunakan tenaga kerja yang lebih sedikit.

Traktor Tanpa Operator

Pertanian Cerdas Traktor Tanpa Operator
Traktor Tanpa Operator

Traktor merupakan alat pertanian penting, untuk melakukan beberapa tugas berat pembajakan dll. Seiring kemajuan teknologi, traktor diharapkan dapat bekerja secara mandiri dalam melakukan tugas-tugasnya.

Pada awal perancangan traktor tanpa operator, manusia masih perlu mengatur area bidang dan batas pertanian, lalu memprogram jalur bidang yang terbaik dengan menggunakan perangkat lunak perencana jalur, lalu memutuskan kondisi pengoperasian yang berbeda.

Teknologi membawa traktor tanpa operator kemudian berubah menjadi alat yang memiliki keputusan secara otonom, dengan penambahan beberapa perangkat sensing tambahan tentunya. Seperti :

  1. Kamera tambahan sebagai sistem pemantauan,
  2. GPS untuk navigasi,
  3. Konektivitas dengan IoT untuk pemantauan dan pengoperasian jarak jauh
  4. Radar dan LiDAR untuk deteksi dan menghindari obyek.

Semua perkembangan teknologi pertanian cerdas di atas akan mengurangi kebutuhan manusia untuk secara aktif mengendalikan mesin-mesin.

Bahkan pada tahun-tahun mendatang, traktor akan memiliki konsep dan data besar seperti informasi satelit cuaca secara real time untuk secara otomatis membuat penggunaan maksimal dengan kondisi yang sesuai, independen dari manusia dan terlepas dari waktu dan hari.

Pembibitan dan Penanaman

Pertanian Cerdas Traktor Pembibitan dan Penanaman
Pembibitan dan Penanaman

Dulu dan beberapa di jaman sekarang yang masih mengggunakan cara lama, menabur benih merupakan proses manual yang melelahkan. Namun pertanian modern telah menggunakan mesin penyemai, dan tentunya lebih cepat untuk menyelesaikan lahan yang lebih luas.

Beberapa kendala awal adalah ketika metode pemencaran benih menjadi tidak akurat, yaitu menjadi boros saat benih jatuh keluar dari area penyemaian. Maka dibutuhkan dua variable control penting, yaitu:

  1. Penanaman benih pada kedalamanm yang benar,
  2. Jarak tanam yang tepat untuk memungkinkan pertumbuhan yang terbaik.

Peralatan penyemaian presisi dibuat untuk memaksimalkan kondisi-kondisi diatas. Dengan cara menggabungkan geomapping dan data sensor yang bertugas merinci kualitas tanah, kepadatan, kelembaban dan tingkat unsure hara.

Penyemaian otomatis yang presisi serta traktor tanpa operator yang sama-sama mendukung IoT akan memberikan informasi kembali ke petani. Seberapapun luas bidang lahan pertanian yang akan ditanam, hanya butuh satu orang yang memantau proses melalui feedback videa atau dasbor control digital pada computer atau tablet, sementara mesin-mesin itu bekerja.

Penyiraman Otomatis

Penyiraman Otomatis

Subsurface Drip Irrigation (SDI) saat ini merupakan metode irigasi yang dapat dikontrol oleh petani, termasuk debit dan volume air. Dengan menerapkan system SDI dan sensor berkemampuan IoT yang semakin canggih akan secara mudah memantau tingkat kelembaban dan kesehatan tanaman, petani bisa melakukan intervensi hanya jika diperlukan, jikapun tidak dilakukan makan system akan bekerja secara otomatis.

Penyiangan dan Pemeliharaan Tanaman

Penyiangan dan pengendalian hama adalah factor penting pemeliharaan tanaman dan untuk melakukan hal ini dibutuhkan robot penyiangan. Beberapa prototype yang sedang dikembangkan, misalnya:

Bonirob dari Deepfield Robotics

Pertanian Cerdas Bonirob dari Deepfield Robotics
Bonirob dari Deepfield Robotics

Robot Bonirob seukuran mobil dan dapat menavigasi secara mandiri melalui bidang tanaman dengan menggunakan video, LiDAR dan Satelit GPS.

Mesin Benirob menggunakan deteksi gulma yang membutuhkan training sebelum melakukan pemindahan area, ini penting untuk mengidentifikasi jenis gulma yang ada.

UC Davis

UC Davis

UC Davis menggunakan Kultivator yang terpasang di belakan traktor, dilengkapi dengan system pencitraan yang dapat mengidentifikasi pewarna berfluoresensi yang benihnya dilapisi ketika ditanam dan yang memindahakan tanaman muda saat tumbuh dan mulai tumbuh. Kultivator akan memotong gulma yang tidak bercahaya.

Tentunya, mesin penyiangan tidak beroperasi secara terpisah. Akan terhubung dengan traktor tanpa operator, dan IoT untuk memungkinkan pengoperasian otomatis yang semakin praktis.

Pemanenan

Pemanenan tergantung beberapa aspek, antara lain:

  1. Kapan tanaman siap,
  2. Cuaca

Ada beberapa mesin pemanen otomatis yang saat ini digunakan, ini sangat rumit, butuh tingkat presisi yang sangat tinggi. Misalnya mesin pemanen buah tomat dari Pansonic, ini menggabungkan antara kamera dan algoritma canggih untuk identifikasi warna, bentuk dan lokasi tomat, untuk menentukan kematangan. Robot ini memetik buah dari batang menghindari memar.

Jenis mesin pemanen lain adalah robot pemetik apel bertenaga vakum dari Abundant Robotics. Menggunakan visi computer untuk menemukan apel di pohon dan menentukan apakah apel tersebut siap panen.

Drone Untuk Pencitraan, Penanaman dan Lainnya

Lahan atau ladang yang luas menjadi masalah bagi petani, terutama masalah pemantauan, untuk itu diperlukan Drone. Drone dilengkapi dengan kamera yang saat ini dapat menghasilkan gambar hingga detail yang tinggi.

Kamera drone tidak membatasi jumlah cahaya yanga ada secara real time, karena dengan teknologi pencitraan inframerah, ultraviolet dan hiperspektral. Kamera tetap dapat menangkap gambar.

Dari gambar pencitraan drone ini, petani dapat mengumpulkandata lebih rinci, untuk meningkatkan kemampuan pemantauan kesehatan tanaman, menilai kualitas tanah dan merencanakan lokasi penanaman untuk mengoptimalkan sumber daya dan penggunaan lahan.Survei lapangan dapat dilakukan secara teratur, penting untuk meningkatkan perencanaan pola penanaman benih, irigasi dan pemetaan lokasi melalui 2D maupun 3D.

Menanam dari Udara

DroneSeed dan BioCarbon adalah dua perusahaan yang mengembangkan drone menjadi mesin penanam dari udara. Drone ini mampu membawa modul dan menembakkan bibit ke tanah di lpokasi yang optimal.

Meskipun baru dirancang untuk pekerjaan reboisasi, namun tidak menutup kemungkinan diterapkan di lahan pertanian cerdas dengan sedikit konfigurasi lanjutan. Mungkin dengan penambahan IoT dan perangkat lunak untuk operasi mandiri, drone ini dapat menyelesaikan penanaman yang sangat tepat.

Penyemprotan Tanaman

Pertanian Cerdas Drone Penyemprotan Tanaman
Drone Penyemprotan Tanaman

Dengan menggunakan kombinasi GPS, laser pengukur dan posisi ultrasonic, drone bias menjadi mesin penyemprot dari udara yang tepat pada ketinggian dan lokasi area.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan juga adalah kecepatan angin, topografi, dan geografi. Agar drone melakukan tugas penyemprotan tanaman lebih efisien dengan akurasi yang lebih tinggi.

Misalnya Agras MG-1 dari DJ, dirancang khusus untuk penyemprotan tanaman pertanian dengan kapasitas tangki 2,6 galon (10 liter) pestisida cair, herbisida atau pupuk, dan jangkauan penerbangan tujuh hingga sepuluh hektar perjam.

Radar gelombang mikro memungkinkan pesawat tanpa awak ini menjaga jarak dengan tepat dari tanaman dan memastikan jangkauan yang merata. Menurut DJI, drone ini dapat dioperasikan secara otomatis, semi otomatis dan manual.

Pemantauan dan Analisis Real-Time

Ini adalah salah satu tugas Drone, memantau kondisi area lahan jarak jauh dan melakukan analisis. Penting, karena tidak membutuhkan pemantauan secara manual, yaitu mengelilingi, bolak balik seluas lahan hanya untuk memantau kondisi dan keadaan.

Sensor dan IoT

Pertanian Cerdas IoT
IoT

Pertanian Cerdas di masa depan membutuhkan konektivitas yang mumpuni yang mampu menggabungkan bebebrapa teknologi dan peralatan pertanaian dalam satu control. Untuk itu dibutuhkan IoT = Internet of Things

IoT merupakan istilah umum dalam bidang computer, mesin peralatan, dan perangkat dari semua yang terhubung, bertukar data dan berkomunikasi dengan cara yang memungkinkan untuk beroperasi sebagai apa yang kita sebut system cerdas (Smart System).

Di dunia pertanian cerdas, banyak tertanam sensor di setiap proses pertanian juga pada peralatan pendukung. Sensor pada lahan akan mengumpulkan data tentang tingkat cahaya, kondisi tanah, irigasi, kualitas udara dan cuaca.

Berbagai macam data tersebut akan dikumpulkan oleh petani atau bias langsung ke AgBots di lapangan. Lalu tim robot akan menuju lading dan bekerja secara otomatis untuk menanggapi kebutuhan tanaman dan melakukan fungsi penyiangan, penyiraman, pemangkasan, dan pemanenan dengan panduan konfigurasi beberapa sensor, navigasi, dan data dari tanaman itu sendiri.

Drone akan melakukan tur keliling seluas area pertanian untuk mendapatkan data kesehatan tanaman, kondisi tanaha atau membuat peta yang dibutuhkan robot dan membantu petani untuk menyiapkan langkah selanjutnya.

Semua proses diatas demi peningkatan produksi panen yang lebih tinggi dan peningkatan ketersediaan dan kualitas makanan.

Menurut prediksi BI Intelligence, perangkata IoT yang terpasang di Pertanian Cerdas akan meningkat dari 30 juta pada tahun 2015 menjadi 75 juta pada tahun 2020.

Loading...
loading...
Gambar Gravatar
Saya bekerja di sebuah perusahaan Marine Service di Batam, aktivitas saya setiap hari selain melakukan kegiatan pokok di perusahaan juga menulis di blog, membangun web. Saya nge-blog sejak 2009 dan merupakan hobi sekaligus saya berbagi pengalaman.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.