Drooni tarjoaa potentiaalisen vaihtoehdon hukkakauran tunnistamiseen tulevaisuuden viljelijöille

Drooni tarjoaa potentiaalisen vaihtoehdon hukkakauran tunnistamiseen tulevaisuuden viljelijöille

Hukkakauran tunnistaminen pienoishelikopterin kuvista on saanut tuulta alleen ja vuodesta 2017 lähtien maaseudun innovaatioryhmä on työskennellyt aktiivisesti hankkeen parissa. Pariin vuoteen mahtuu monenlaista tapahtumaa eikä kaikki ole mennyt kuten suunniteltiin, mutta tuloksia on syntynyt.

Hukkakauran ja muiden rikkakasvien tunnistaminen automaattisesti on pyörinyt lähinnä laboratoriossa, mutta EIP-hankkeen myötä päästiin sitä kokeilemaan käytännössä pelloille pienoishelikoptereiden kera. Erityisesti keskityttiin hukkakauran tunnistamiseen, tuohon viljelijöiden viholliseen.

Vuosi 2018 oli EIP-hankkeelle työntäyteinen hukkakaurojen tunnistamisen suhteen. Viime kesän sää oli ideaali peltojen kuvaamiseen pienoishelikoptereilla, mutta ongelmat tekniikan kanssa nousivat esiin. Pienoishelikoptereiden tekniikka on varsin uutta näiden asioiden parissa, ja se jouduttiin toteamaan aikaisessa vaiheessa.

- Ongelmaksi nousi se, että pienoishelikopteri ei pystynyt lentämään automaattisesti ja tarpeeksi matalalla. Joten lennettiin 30 metrin korkeudessa automaattisesti, mutta kuvat olivat liian epätarkkoja ja hukkakaurojen erottaminen liian vaikeaa. Jos taas lennettiin ilman automaatiota, saatiin hienoja kuvia, mutta ei oikeasta paikasta. Tämä nousikin hankkeen pullonkaulaksi, harmittelee EIP-hankkeen vetäjä Turun yliopiston dosentti Esa Tyystjärvi.

Viime kesänä todettujen teknisten ongelmien takia hankittiin projektille täksi kesäksi oma drooni, joka pystyy lentämään automatisoituneena 10 metrin korkeudessa. Toiveissa on, että päästäisiin vieläkin alemmaksi.

Perus-GPS:n tarkkuus ei riitä

Myös GPS on tuottanut ylimääräistä päänvaivaa. Sen rajoitukset ovat vaikeuttaneet prosessia, sillä jos lentoreitillä olevan pienoishelikopterin sijaintitieto heittää metrillä tai parilla, ei tarkentaminen hukkakaurakohtiin onnistu enää yhtä täsmällisesti. Käytännössä epätarkkuudet heikentävät mahdollisuuksia sovittaa yhteen maanpinnalta ja ilmasta kerättyä rikkakasvitietoa. Tähänkin hankkeen uuden helikopterin pitäisi tuoda ratkaisu tarkemmalla GPS:llä, joka pystyy kertomaan kopterin tarkan sijainnin kuvia otettaessa, joten tänä kesänä löytyvä hukkakaura voidaan paikallistaa sentin tarkkuudella.

- Vaikka kehittynyttä GPS-laitteistoa löytyy, ei sitä yleensä myydä koptereihin liitettynä. Tämän tyylinen tekniikka, joka pystyy kertomaan kuvauskopterin tarkan sijainnin on uutta tekniikkaa, jonka hankimme venäläiseltä toimijalta vuoden alussa. He antoivat myös tutkijoille käyttökoulutusta, Tyystjärvi kertoo.

GPS:n epätarkkuus vaikutti haitallisesti myös drooneista otettujen kuvien ompelemiseen. Näistä yhteen ommelluista kuvista muodostettiin ilmakarttoja, mutta niiden tekeminen vei paljon aikaa.

- Matalalla lennettäessä kuvien ompeleminen ei ole teknisesti helppoa, ja yhden lohkon kuvien ompelemiseksi koneet saattoivat raksuttaa viisikin työpäivää, tuskastelee projektitutkija Tinja Pitkämäki.

Uuden kopterin ominaisuudet mahdollistavat sen, että kuvien ompelusta voidaan luopua kokonaan. Yllättävän rasituksen projektiin toi vielä tietokoneiden hitaus, sillä niihin ladattavat suuret määrät valokuvia tukahduttivat ne.

Kuka palvelua tarjoaisi?

Palveluyritys, joka tarjoaisi pienoishelikoptereita viljelijöiden täsmäviljelyyn eli suuntamaan esimerkiksi lannoitusta tai torjunta-aineita vain sinne minne tarvitaan, on tällä hetkellä vain utopista ajattelua.

- Ajan sopiminen helikopterin lennättämiselle pellolla palveluyrityksen ja maatalon isännän välillä olisi vaikeaa. Lennettävä on silloin kun aika on oikea ja sää suosii, mitä on vaikea sopia etukäteen. Yrityksen toiminnan jatkuvuuden kannalta aikavarausjärjestelmä olisi taas välttämätön, Tyystjärvi pohtii.

Pienoishelikopteria pitäisi siis pystyä itse lennättämään pelloillaan tarpeen vaatiessa. Tätä pointtia tukee se, että droonin ja sen käyttösovellusten tulisi olla yksinkertaisia ja helppokäyttöisiä, ilman käyttäjäkoulutuksia.

- Tämän hetken sovelluksissa on oikeastaan jo liikaa automatiikkaa tutkimuksen tarpeisiin ja vaikka teknologia onkin kehittynyt huimasti, ei se vielä ole täysin luotettavaa jokapäiväiseksi ammattikäyttäjän työkaluksi. Kaupallinen kehitystoiminta vaatii edelleen edistysaskelia, että koptereita voitaisiin käyttää tehokkaasti maataloudessa, mainitsee Pitkämäki.

Tässä vaiheessa hankkeen myyminen suurelle yleisölle olisi vaikeaa. Se ei kuitenkaan sulje pois sitä vaihtoehtoa, että tulevaisuudessa pystyttäisiin jo koodaamaan ja kloonaamaan palvelua ehommaksi ja eteenpäin.

- Nyt ei ole mitään ”tämän kun ostat ja painat tätä nappia, niin hukkakaurat katoavat” ratkaisua, selittää Tyystjärvi.

Pienoishelikoptereiden kova hinta myös pohdituttaa. Kunnollisten droonien hinnat pyörivät edelleen 5000 euron kieppeillä, ja lisävarusteiden sekä kuvaus- ja lentokoulutuksen kanssa hintalappu voi nousta 10 000 euroon. Rahapussin päälle käy myös se, että pienoishelikopterin ostaminen ei ole vain kertaostos, vaan siihen täytyy jatkuvasti sijoittaa. Vanhoja sovelluksia ei välttämättä tueta, joten ohjelmistoja pitää päivittää säännöllisesti. Jotta viljelijöiden kannattaisi sijoittaa kopteriin, tulisi sen hyödyn vastata vähintään kopterin hintaa.

Pienoishelikopterin ominaisuuksissa on myös parantamisen varaa. Vaikka koptereiden tuulenkestävyys on hyvä, tämän ominaisuuden hyödyntäminen on vaikeaa, koska kopterin asetuksiin ei pääse helposti käsiksi. Jos turvaraja menee yli, niin kopterin pitää päästä heti maahan.

- Tai takuu raukeaa, naurahtaa Tyystjärvi.

Hankkeen tulevaisuuden näkymät

Hankkeen lähestyessä loppuaan, Esa Tyystjärvi myöntää, ettei tuloksiin olla täysin tyytyväisiä:
- Ei olla missään vaiheessa päästy helpolla ja kopterin tekniset ongelmat ovat tulleet yllätyksenä. Hän myös mainitsee, että pienoishelikoptereiden tärkeimmät markkinat ovat lasten leikkikaluina ja mainoskuvien työkaluina. Tutkimustietoa kopterien erilaisesta käytöstä tarvitaan, jotta kopterien valmistajat suuntautuisivat myös niihin. Peltojen yläpuolella lentävässä kopterissa on valtavasti potentiaalia, mutta vielä ei olla valmiita sen käyttöön hukkakaurojen tunnistamisessa.

- Tarkoituksena oli alusta alkaen tehdä hanke, josta on hyötyä maataloudessa. Ei mitään, että saadaan pelkästään teoreettisesti hieno kuva ja tieteellinen teksti julkaistavaksi, vaikka nekin ovat plussaa, Tyystjärvi painottaa.

Jotta pienoishelikoptereista olisi maksimaalinen hyöty maataloudessa, tulisi niiden tehdä muutakin kuin vain kuvata. 

- Esimerkiksi maailmalla näkyviä ruiskutuskoptereita voitaisiin käyttää kuvauskopterien lisäksi. Koko lohkon ruiskutuksessa kopterista ei ole traktorin korvaajaksi, mutta esimerkiksi rikkakasvien kasvaessa tietyssä kohdassa siihen suihkuttaminen olisi toimivaa. Kuitenkin tällä hetkellä Suomen lainsäädäntö estää lentoruiskutukset, Tyystjärvi pohtii.

EIP-hankkeen avulla projekti pystyyn

Hanke laitettiin pystyyn maaseudun innovaatiorahoituksen voimin. Ennen hankkeen alkua oli talkoovoimin ja palveluyrityksen avulla kuvattu peltoja. Tuloksena oli hyvät kuvat, mikä loi uskoa toimintaan. Talkoovoimin ei kuitenkaan hehtaarikaupalla peltoja käydä läpi, joten rahoitustuki tuli tarpeeseen.

- Itse EIP-hankkeen hakumekanismi, raportointi ja talouspuoli olivat oikein hyvin järjestettyjä ja sujuivat helposti. Kaiken kaikkiaan hieno hanke ja kokemus, Tyystjärvi kiittelee.

Hankkeen väki toimi myös pääjärjestäjänä Droonit maa- ja metsätaloudessa -kopterikongressissa Naantalissa vuonna 2018. Paikalla oli yli sata osallistujaa ja kansainvälisiä vieraita. Kongressista muodostuikin säännöllisesti järjestettävä tapahtuma, ja seuraavan kerran se järjestetään Tampereen yliopiston ja yhteistyökumppanien voimin 2020.

Teksti: Ella-Mari Moisio / Maaseutuverkostopalvelut