Blog Layout

Tekoälypohjainen näkökulma täsmäviljelyyn

2. helmikuuta 2025

NVIDIA Jetson tekoälytietokone ja Stereolabs ZED 2i stereokamera maataloudessa

ReComputer Jetson Orin NX ja Stereolabs ZED 2i

Mikä on NVIDIA Jetson?


NVIDIA Jetson on kehitysalusta, joka yhdistää tehokkaan laskentakapasiteetin ja matalan virrankulutuksen. Jetson-moduulit on suunniteltu erityisesti reunalaskentaan (edge computing), jossa tekoälymallit suoritetaan suoraan laitteella ilman pilvipalveluiden viivettä.

Jetsonin ytimessä on NVIDIA:n kehittämä GPU-arkkitehtuuri, joka mahdollistaa monimutkaiset koneoppimis- ja tietokonenäkötehtävät reaaliajassa. Tämä tekee siitä ihanteellisen alustan robotiikalle, autonomisille ajoneuvoille, valvontajärjestelmille ja muille AI-sovelluksille, joissa tarvitaan tehokasta laskentaa kompaktissa muodossa.


Stereokamera


Stereokamerat ovat kehittyneitä 3D-kameroita, jotka hyödyntävät kahta linssiä syvyystiedon tuottamiseen. Ne mahdollistavat ympäristön hahmottamisen samalla tavalla kuin ihmisen silmät, laskemalla tarkasti etäisyydet kuvassa näkyviin kohteisiin ja luomalla syvyyskartan.

Stereolabsin kamerat toimivat erityisen hyvin NVIDIA Jetson -alustojen kanssa, mahdollistaen reunalaskennan (edge computing) ja reaaliaikaisen analytiikan ilman ulkoisia palvelimia.


Esittelen myöhemmissä blogiteksteissä käyttämäni Stereolabs ZED 2i stereokameran ja  Luxonis Oak D2 stereokameran. Molemmat ovat stereokameroita, mutta eroavat toisistaan rakenteeltaan ja ohjelmistoltaan.


Mitä on reunalaskenta?


Reunalaskennassa tieto käsitellään heti siellä, missä se kerätään ja missä sitä tarvitaan – esimerkiksi pellolla toimivassa traktorissa, tai asennettuna paikalleen suorittamassa reaaliaikaista havainnointia ja data-analyysiä mihin voidaan reagoida välittömästi. Mieluiten automaattisesti.


Maataloudessa reunalaskentaa voidaan käyttää muun muassa;


  • Autonomiset maatalouskoneet ja robotiikka.
  • Kasvianalyysi ja sadon seuranta
  • Rikkakasvien tunnistus, tyhjien paikkojen tunnistus
  • Karjan valvonta ja laiduntamisen optimointi
  • Objektin tunnistus, ihminen, este, eläin. Objektien lajittelu ryhmiin.
  • Maaston mallinnus

Käytännön kokoonpanoesimerkki


Tämän projektin laitteisto on teollisuuskäyttöön suunniteltu Jetson Orin NX 16GB - pohjainen Seeed Studio ReComputer J4012 sulautettu tietokone ja Stereolabs ZED 2i stereokamera.


Miksi tähän kokoonpanoon valikoitui teollisuusmalli tavanomaisen koteloinnin sijaan;


  • Kestävä ja tiivis kotelo, tavanomainen tuuletin on korvattu passiivisella jäähdytyksellä.
  • Valmiiksi monipuoliset kotelon ulkopuoliset liitännät, etenkin GPIO liitin.
  • VESA kiinnitys


Traktorin ohjaamoon on jo valmiiksi haastavaa asentaa uusia koteloita, mutta VESA-kiinnitys helpottaa asennusta jonkin verran. GPIO-liitin puolestaan mahdollistaa sen, että Jetson voi ohjata ulkoisia laitteita, kuten lineaarimoottoria tai signaalivaloja. Lisäksi se voi automaattisesti käynnistää, sammuttaa tai säätää laitteita, kun kamera havaitsee tietyn tapahtuman ja kynnysarvo ylittyy. Jetson voi ohjata myös muita moottoreita sekä hallita eri laitteiden toimintoja tarpeen mukaan.

Yhdessä ZED stereokamera, Jetson-tietokone ja GPIO-liitäntä mahdollistavat reaaliaikaisen työkoneiden ohjauksen hyödyntäen stereokameran videokuvaa ja tehokasta tekoälylaskentaa.

Tekijä Pekka Ammeenmaki 29. maaliskuuta 2025
Ravinteiden mittaaminen tuo hallintaa viljelyyn 
Vaihada G6 Farmnavigator uuteen G7 opastimeen
Tekijä Pekka Ammeenmaki 2. tammikuuta 2025
G6 Vaihtokampanja. Päivitä vanha G6 Farmnavigator G7 opastimeen
Vanha tietokone, jonka näytössä on 404-virhe
Tekijä Pekka Ammeenmaki 12. marraskuuta 2024
New Title
An aerial view of a small house in the middle of a field surrounded by trees.
Tekijä Pekka Ammeenmaki 30. heinäkuuta 2024
Täsmäviljelyä kaikille! Täsmäviljely mielletään usein vain suurten tilojen huviksi, mutta eihän asia toki näin ole. Tilat ovat moninaisia ja enenevissä määrin monialaisia, eikä niitä määritä yksin koko. Viljelijöiden haasteet ja tarpeet ovat vain erilaisia, pyrkimyksemme tarkempaan tuotantoon ja järkevämpään viljelyyn on kaikille sama ja voimme pyrkiä toimimaan paremmin myös ympäristöämme kohtaan. Ympäristö on muutakin kuin luonnonympäristö, toimintaympäristöä ovat asiakkaat ja kuluttajat, sosiaalista ympäristöä ovat kaikki läheisemme ja ihan lähiympäristöä itsemme. Se mitä voimme tehdä ympäristöllemme paremmin, on tavalla tai toisella kannattavaa. Teknologia auttaa ammattilaista pyrkimyksessä parhaaseen satoon, tuotantopanosten parhaaseen käyttöön ja tarvittaessa jättää ne käyttämättä, jos on ilmeistäi voida saada hyötyä tai käyttämisestä on jopa haittaa ympäristölle. Myös aika minkä säästämme tai helpotamme automatisoimalla yksinkertaista työtä, on investointi ympäristölle sekä omaan ja läheisten hyvinvointiin. Me ymmärrämme nykyaikaista maataloutta ja tunnemme sen luonteen, teemme työtä jotta voimme tuoda jotain mistä on ympäristölle hyötyä.
A bunch of green moss growing on top of a lush green field.
Tekijä Pekka Ammeenmaki 18. heinäkuuta 2024
Nurmen kasvu ja veden merkitys kasveille – optimoitu kasvu alkaa oikeasta kosteudesta Nurmen terve kasvu edellyttää useiden tekijöiden hallintaa, joista veden saatavuus on yksi tärkeimmistä. Vesi on elintärkeä kasvien ravinteiden kuljetuksessa, fotosynteesissä ja solujen toiminnassa. Riittämätön kosteus heikentää juuriston toimintaa, mikä voi johtaa koko nurmen kuihtumiseen ja heikkoon kasvuun. Kun maaperän kosteustaso on optimaali, nurmen juuristo voi kasvaa syvälle ja laajalle. Tämä parantaa sen kykyä ottaa maaperästä ravinteita ja vettä, mikä tekee nurmesta kestävämmän kuivuusjaksojen aikana. Vesi toimii myös solujen rakenteellisen tuen ylläpitäjänä, estäen kasvia nuupahtamasta ja edistäen tasaista kasvua. Maaperän kosteuden hallinta – avain parempaan nurmeen Maaperän kosteuden mittaaminen on olennainen osa nurmenhoitoa. Perinteiset menetelmät, kuten maaperän manuaalinen tarkastus ("nauhatesti"), antavat suuntaa antavia arvioita, mutta ne ovat subjektiivisia ja virheille alttiita. Tarkkuus on kuitenkin kriittistä, jotta kastelua voidaan säätää tarpeen mukaan. Moderni teknologia mullistaa kosteuden mittaamisen Nykyteknologia on tehnyt maaperän kosteuden mittaamisesta entistä tarkempaa ja tehokkaampaa. Esimerkiksi Spectrum Technologiesin FieldScout TDR 350 tarjoaa tarkkoja ja reaaliaikaisia mittauksia maaperän kosteudesta, suolapitoisuudesta ja lämpötilasta eri syvyyksillä. Näiden tietojen avulla nurmenhoitajat voivat tehdä faktoihin perustuvia päätöksiä kastelun tarpeesta, mikä parantaa nurmen laatua ja ehkäisee ongelmia, kuten liikakastelua tai alikastelua. Bluetooth- ja GPS-integraatio mahdollistavat helpon tiedonkeruun ja analysoinnin, mikä nopeuttaa päätöksentekoa. Kun mittaustulokset ovat tarkkoja ja toistettavia, kastelun optimointi on huomattavasti helpompaa. Kastelun optimointi kosteusmittareilla Kosteusmittareiden avulla saatu tieto auttaa nurmenhoitajia optimoimaan kastelun ajoituksen ja veden määrän. Tämä estää liikakastelun, joka voi aiheuttaa sienitautien ja homeen leviämistä, sekä alikastelun, joka johtaa nurmen kuivumiseen ja vaurioitumiseen. Kesällä, kun haihdunta on voimakasta, nurmi tarvitsee enemmän vettä, kun taas keväällä ja syksyllä kastelun tarve on pienempi. Tarkasti ajoitettu ja optimoitu kastelu parantaa nurmen kestävyyttä ja ulkonäköä, vähentäen samalla veden kulutusta ja kustannuksia. Hyödyt lyhyesti: Tarkkuus: Kosteusmittarit tarjoavat tarkkaa ja toistettavaa tietoa maaperän kosteudesta. Säästö: Optimoitu kastelu vähentää veden kulutusta ja ehkäisee liikakastelun haittoja. Parempi laatu: Oikea kosteustaso edistää nurmen vahvaa juuriston kehitystä ja terveellistä kasvua. Nopea päätöksenteko: Reaaliaikainen tieto mahdollistaa nopeat ja tarkat toimenpiteet nurmen hyvinvoinnin parantamiseksi. Nurmen kasvun ylläpito ja sen terveyden varmistaminen edellyttää tarkkaa maaperän kosteuden hallintaa. Perinteiset menetelmät eivät aina riitä, mutta modernit kosteudenmittauslaitteet, kuten FieldScout TDR 350, tarjoavat tarkkaa tietoa ja auttavat optimoimaan kastelun tarpeen mukaan. Näin voidaan saavuttaa kestävämpi, vihreämpi ja laadukkaampi nurmi.
Lisää viestejä
Share by:
Consent Preferences - evästeet