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Datenaufzeichnung in der Obstanlage

Datenaufzeichnung in der Obstanlage

Mit beginnender Apfelblüte startet auch wieder die Datenaufzeichnung in den Anlagen des Obsthofs Stockinger in Kallstadt. Das Team der RPTU Kaiserslautern und der Robot Makers GmbH zeichnet im Rahmen des Forschungprojekts NaLamKI Daten mit einem autonomen Roboterfahrzeug auf. Diese Daten dienen als Grundlage für die Entwicklung neuartiger KI Methoden die zukünftig eine automatisierte Bonitur der Anlagen ermöglichen sollen. Als Neuerung werden in diesem Jahr auch die GPS Positionen der Bäume automatisch erfasst und mit aufzeichnet.

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Drohne späht Gemüsefeld aus

Erstmals in Thüringen: Startschuss zur Einführung künstlicher Intelligenz auf den Gemüsefeldern in Erfurt

Am Montag, 06.03. startete der Workshop, organisiert durch die NT.AG, mit den Konsortialpartnern des NaLamKI-Projektes und der Erfurter Gärtnerei Fischer Gemüse GmbH & Co. KG.  

Gemeinsam wurde das Gelände und die Anbaufläche besichtigt sowie Geokoordinaten der Flächen ermittelt und Teilflächen identifiziert. Die Konsortialpartner erhielten von der Gärtnerei Fischer Gemüse einen Einblick über die Anbaupläne und -zeiten. Anschließend stellten die Projektpartner die Möglichkeiten der Datenerfassung und des Erfassungsequipments vor, identifizierten die größten Probleme des Gärtners und erarbeiteten Lösungsansätze, die in der Vegetationsperiode 2023 getestet werden sollen.  Dabei werden Wachstumsprognosen, Reifegradbestimmung, Schädlingsdetektion aber auch Bewässerungsstrategien im Fokus stehen. Für das NaLamKI-Projekt stellte sich dabei heraus, dass der Blumenkohl das größte Potential für KI-Lösungen bietet.

Am Dienstag, den 07.03. wurden die vorbereitenden Arbeiten für die Datenaufnahme durchgeführt. Der Drohnenflug für Testaufnahmen musste jedoch zuerst für den konkreten Feldüberflug programmiert und der Datenfluss zwischen Drohne und Rechenzentrum der NT.AG eingerichtet werden. Die zu verarbeitenden Daten sind unter anderem Flughöhe, Auflösung und weitere Details für den ersten Testflug. Beinah wurde der erste Testflug durch die Wetterbedingungen und den starken Wind am Feldrand gestoppt. Jedoch sah man diese Herausforderung auch als Testfall an und entschloss sich, den Aufnahmeflug zu starten, damit erste Testergebnisse, wie die Dauer des Fluges, Batterieleistungen, Bildqualität und Auswertegenauigkeit generiert werden konnten.

Trotz fehlender Vegetation im März, werden die Testergebnisse Aufschluss geben und zu auswertbaren Ergebnissen des ersten Überfluges führen. Weitere Aufnahmen erfolgen direkt nach der Bepflanzung sowie im Abstand von zwei Wochen, um den Wachstumserfolg zu dokumentieren. Lediglich durch regelmäße Aufnahmen können Datenmodelle erstellt und treffende Prognosen entwickelt werden. Die NaLamKI Konsortialpartner werden die Erfurter Gärtnerei bis zur Ernte begleiten und dabei Möglichkeiten zur Vereinfachung der Arbeit in der Landwirtschaft mit Landwirten und Gärtner teilen. An dieser Stelle werden ebenso Kosten- Nutzenanalysen durchgeführt, um nicht nur spannende wissenschaftliche Ergebnisse zu erzielen, sondern auch bezahlbare Einsatzmöglichkeiten für die Gärtnerei sowie Landwirtschaft zu gewährleisten.

Lars Fischer stellt die Gärtnerei vor
Das Konsortium studiert den Anbauplan
Der Drohnenflug wird programmiert
Der Drohnenflug wird von Ort vorbereitet
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4. Konsortialtreffen in Berlin

4. Konsortialtreffen in Berlin

Vom 23. bis 25. Januar fand das vierte NaLamKI-Konsortialtreffen statt. Gastgeber war das HHI in Berlin. Hauptthema war die Datenkommunikation zwischen Endanwender und den angebotenen KI-Diensten. Hierbei haben wir eine Lösung erarbeitet, wie die von uns entwickelte Plattform zwischen datenanbietenden Landwirten und KI-Dienstentwicklern nutzerorientiert, diskriminierungsfrei und mühelos zur Verfügung gestellen wird.

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4. Konsortialtreffen in Berlin

4. Konsortialtreffen in Berlin

Vom 23. bis 25. Januar fand das vierte NaLamKI-Konsortialtreffen statt. Gastgeber war das HHI in Berlin. Hauptthema war die Datenkommunikation zwischen Endanwender und den angebotenen KI-Diensten. Hierbei haben wir eine Lösung erarbeitet, wie die von uns entwickelte Plattform zwischen datenanbietenden Landwirten und KI-Dienstentwicklern nutzerorientiert, diskriminierungsfrei und mühelos zur Verfügung gestellen wird.

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Test Grüne Woche

Test Gründe Woche

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NaLamKI bei ITU Fokusgruppe „AI and IoT for Digital Agriculture“

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Die NT Neue Technologie AG entwickelt die Systemarchitektur von NaLamKi

Die NT Neue Technologie AG entwickelt die Systemarchitektur von NaLamKi

Die NT.AG übernimmt als starker Partner im Konsortium primär technologische Aufgaben und entwickelt eine Cloud basierte Systemarchitektur auf Basis aktueller Standards und Vorgaben von Gaia-X. Zunächst wurde dafür in einem strengen Prozess der benötigte Softwarestack ausgewählt und zusammengestellt. Dabei lag der Fokus besonders darauf, eine Lösung zu schaffen, welche auf Industrieniveau steht und auch im Praxisbetrieb sicher einsetzbar ist. Im nächsten Schritt wurde die Infrastruktur konzipiert und gemeinsam mit namhaften Herstellern die benötigte Hardware zusammengestellt. Daraufhin erfolgte die Aufbauphase mit abschließender Inbetriebnahme.

Auf dem geschaffenen Stand entwickelt die NT.AG gemeinsam mit dem Konsortium nun die Dienste und Anwendungen, welche das Backbone der NaLamKI Plattform darstellen. Die eingesetzten Technologien ermöglichen dabei auch modernste Lösungen, wie beispielsweise das Training der benötigten neuronalen Netze. Einen wichtigen Teil des Projektes NaLamKI stellt die Konzeption und Entwicklung des digitalen Schlags dar. Er stellt kombiniert die Ergebnisse aller Demonstratoren und sonstigen Daten, um ein digitales Abbild eines realen Feldes zu generieren. Dieser sogenannte digitale Zwilling soll künftig ermöglichen, dass die Landwirtschaft und Technologie auf Basis von Gaia-X miteinander verbunden werden, in dem er beispielsweise Kompatibilitätsprobleme beseitigt und einen Standard schafft. Dieser Aufgabe widmet sich die NT.AG vorrangig und bringt dabei ihr gesamtes technologisches Know-How in das Projekt ein. 

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Planet Fusion: Zeitreihen hochaufgelöster Multispektraldaten

Planet Fusion: Zeitreihen hochaufgelöster Multispektraldaten

Nachdem Planet Labs in einem ersten Schritt die genauen Anforderungen der KI-Verfahren und Dienste erfolgreich identifiziert hat, wurden in einer zweiten Phase geeignete Zeitfenster für den Satellitenüberflug abgestimmt um die entsprechenden Datengrundlagen zu schaffen. Im dritten Schritt fanden über den Untersuchungsgebieten erste Aufnahmen mit den Planet Satelliten statt. Hierbei erfolgten Aufnahmen sowohl mit der Dove-Konstellation (PlanetScope) als auch mit den SkySat Satelliten.

Aus den täglichen Aufnahmen mit dem PlanetScope Satelliten wurden im Überflug wolkenfreie, lückenlose, radiometrisch harmonisierte multi-spektrale Zeitreihen generiert, die eine räumliche Auflösung von 3m haben. Diese sogenannten Planet Fusion Daten werden nun ausgewertet mit dem Ziel flächendeckende, räumlich differenzierte Informationen zum aktuellen Pflanzenzustand und deren zeitlicher Entwicklung für Ackerkulturen bereitzustellen. In einer ersten Phase konzentrieren diese sich auf die Bereitstellung von Informationen zur Pflanzenentwicklung.

Abbildung 1: Beispiel für eine aus Planet Fusion abgeleitete tägliche Zeitreihe des Vegetationsindex (NDVI density plot fur das Jahr 2018) für ein Maisfeld. Die vertikalen Linien geben den ungefähren Zeitpunkt des Einsetzens einiger der Entwicklungsstadien an.

Zudem erfolgten über ausgewählten Gebieten (Apfelbaumplantagen des Demonstrator 3), Aufnahmen mit dem sehr hoch auflösenden SkySat Satelliten, die für die Erhebung von Schlageigenschaften verwendet werden.

Abbildung 2: SkySat Aufnahme über einer Apfelkultur (Demonstrator 3)
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#TUK stellt Lenkvorrichtung für autonome Landmaschine fertig

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Datenerhebung durch OptoPresision und die DLG Bernbrug

Datenerhebung durch OptoPrecision und die DLG Bernbrug

Wie bereits in der Saison 2021, werden auch ´22 in Bernburg die Felder fotografiert. Der Unterschied ist, dieses Jahr werden die Kameras durch einen Hexakopter getragen. Die Versuchsflächen der DLG in Bernburg eignen sich aufgrund der Überwachung sehr gut und wurden für den Versuch bewusst nicht mit Fungiziden gehen Geldrost behandelt.

Ziel ist es auch dieses Mal ein Feldausschnitt lückenlos und über mehrere Tage hinweg aufzunehmen. Die Drohne ist hierfür mit einer Multispektralkamera, einer RGB Kamera sowie mit einem Laserentfernungsmesser ausgestattet. Mit dem Aufbau sind wir in der Lage 30min Flugzeit zu realisieren.

Die Bilder sollen Aufschluss über den Zustand der Weizenpflanzen, sowie über einen möglichen Krankheitsbefall mit Geldrost geben. In den Nächsten schritten werden die Einzelbilder zu einem Gesamtbild des Feldausschnittes zusammengesetzt und die Künstliche Intelligenzen der Partner weiterentwickelt und validiert.