日本Root用HoloLens 2对农业进行数字化改革,大大提升农业生产效率

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农业数字化转型

映维网Nweon 2023年03月09日)在日本,农业数字化转型是农业可持续发展的一个重要课题,尤其是随着农业人口的不断减少。不是5年后或10年后,而是“今天开始”用数字技术改革现有的农业。Root致力于农业数字化转型,并且正在利用微软HoloLens 2来提高生产效率,从而应对人手不足的难题。

日本农林水产省的农业技术开发和改良

日本的农业正在发生巨大的变化。在埼玉县深谷市,通过AR眼镜来辅助农活的应用开发项目Agri-AR正在进行实证试点之中,而团队的目标是通过成本低、易使用的应用程序来实现农活现场的作业高效化。

Agri-AR主要是利用AR来为田地提供数字规划信息,从而辅助农活进行。实际上,当Root刚开始创办的时候,Agri-AR项目的雏形给人一种“实现起来将十分遥远”的感觉,但随着微软HoloLens的出现且不断发展,这个构想变得现实起来。

在2019年至2020年期间,Root为HoloLens开发了一个基本的应用程序,并在农场进行测试。在2021年,相关成果获得了深谷市农业技术大奖赛的最优秀奖,同时成为了一个由深谷市出资进行的实证项目。于是,Agri-AR正式启动。

2022年4月,Agri-AR迎来了一个巨大的转折点。Root的“用于AR眼镜的AR农活辅助应用实用化的研究开发”课题入选了日本农林水产省的战略性智能农业技术开发与改良项目。于是在深谷市的协助下,团队向农场无偿出借HoloLens 2,并开始进行走向实用化的改良优化。

农业数字化转型,选择HoloLens 2

Agri-AR的应用开发与其他农业工具开发存在巨大不同。Root的社长岸圭介本身是农业出身。他说道:“如果没做过农活,我应该不会有这样的想法吧。你只有亲身在现场经历过才能明白。所以,同时熟悉农活和应用开发是我的优势。”。

对于为Agri-AR选择HoloLens 2,团队主要关注了三个方面:

  • 第一是免手操作。HoloLens 2可以提供悬空操作按钮、语音识别等操作。
  • 第二是耐振动,高贴合感。岸圭介指出,一边穿戴HoloLens 2一边乘坐拖拉机作业完全没有违和感。在贴合的同时,这款设备的前后配重保持了平衡。
  • 第三是高性能。岸圭介表示,HoloLens 2的基本性能和互联网通信能力与智能手机一样高。另外,微软提供的开源跨平台开发工具包MRTK可以帮助团队轻松构建内容,提供了众多有用的功能。

岸圭介评价道,Agri-AR与HoloLens 2的结合效果令人吃惊:“在包括老年人在内,大家都说‘想尝试一下’。这款设备的接受度十分超群。在其他农业数字化转型项目中,你很难做到这一点。”

不是将来的技术,而是马上就能使用的技术

项目实用化的主题有三个。第一个是用AR画线。在进行耕运等机械作业时,“画直线”是不可缺少的工序之一。传统而言,画线需要两人站在两端拉直绳子,然后再进行画线。这是一项需要大量时间和精力的工作。但对于Agri-AR,你只要在HoloLens 2中进行数值设定,系统就会在实际田地映画出笔直的数字直线。

参加实证的力丸农场的力丸敦夫表示:“如果是用绳子,有风的时候线就无法拉直。只要稍微弯一下就会影响所有工作。但只要打开HoloLens 2并启动相关应用程序,田地就会瞬间出现笔直的线条。即便风很大,线条都不会弯曲。由于不需要进行拉直作业,所以你可以削减人工费,而工作效率同样会提高。”

第二个主题是AR尺寸测量和判定。作物的大小是与商品价值、品质、收获时期等相关的重要因素。利用HoloLens 2的图像识别技术,你只需动动手指就可以完成测量,而且S/M/LL等尺寸会自动判定并显示,所以分类作业变得容易起来。

力丸农场需要为学校和酒店等提供蔬菜,而测量和分类作业十分重要。力丸敦夫解释道:“在收获蔬菜时,我们会用事先测量好尺寸的棒子来代替尺子。但习惯了之后,工作人员会凭直觉直接收获,所以品质会产生偏差。如果是HoloLens 2的AR测量,你就可以正确地测量菜叶的厚度和长度,并直接进行收获分类作业。”

第三个主题是最佳路线的计算及AR指南。如何有效地进行农机作业,要点是选择最佳路线。但问题是,土地的形状、宽度、作业类型不同,所以最佳路线同样不同。

所以,团队正在开发一种机制:只要穿戴HoloLens 2在田地周围行走,系统就能识别田地的形状和大小。然后,你可以输入农机和作业类型等,并由系统帮助你计算最佳路线。另外,你可以根据相关情景制作AR指南,从而指导用户完成作业。

岸圭介干劲十足地说道:“在今后HoloLens 2的画面中,它将能够向你显示一块田地最多可以种多少作物。这个系统正在开发之中。”

力丸敦夫则评价道:“重要的不是将来的技术,而是马上就能使用的技术。Agri-AR是同为农业人员的岸圭介先生从实际农业者的视角开发。尽管不擅长电脑都能做农活,但驾驶拖拉机对农活而言十分必要。与拖拉机一样,HoloLens 2同样是实用的技术。所以我想学习使用HoloLens 2。”

这位力丸农场的负责人进一步强调,HoloLens 2对传统农业形象革新同样意义重大:“穿戴HoloLens 2的样子真是太酷了。按下按钮的声音同样非常有未来感。参加农业体验的孩子们可以穿戴HoloLens 2,而他们已经迷上了这款设备。我们正在进行基于HoloLens 2的农园观光企划。今后农业会发生巨大的变化。”

岸圭介补充道:“关键不仅是令农活变得轻松,目的是提高农场的盈利能力。通过利用Agri-AR,我们可以提高生产率、消除人手不足、削减成本、提高品质等等,帮助实现‘能赚钱的农业经营’目标。”

从农业现场的视角扩展功能&出借服务

岸圭介正在无偿向农场出借20台HoloLens 2。通过这种方式,实际的现场操作可以产生各种有益的反馈。例如在使用肥料工具时,农业人员希望提供关于作业行走速度的指示。所以很快,岸圭介就开发了一个可以随时查看农业作业中的步行速度的AR应用。

今后,通过增加无偿租赁的设备数量,团队希望农场人员的实际使用可以帮助扩展和优化相关功能。同时,使用HoloLens 2产生的数据可以保存并作为参考,并结合Microsoft Azure工具进行分析。

岸圭介在谈及未来时提到正在考虑有偿租赁服务。他说道:“我们正在构思HoloLens 2与应用的租赁服务。我们希望通过实证实验,在向农场出借设备的过程中看清商业化的方向性。”

团队每天都在改良优化Agri-AR。在最新版本中,他们利用MRTK库的语音识别技术追加了语音指导命令。力丸敦夫笑着说:“农活非常孤独。但自从开始利用Agri-AR之后,工作变得很开心起来。像这样的语音对话,农活会变得更加开心。”。

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