«Drone» es, sin duda, una de las palabras de moda tecnológicas más importantes en este momento. El término en sí es conocido actualmente a través de varios medios de comunicación diferentes por estar en su «pico de expectativas infladas».
Sin embargo, una industria del mundo que actualmente enfrenta una escasez de entusiasmo por los drones es la agricultura. Pero con ese fin, ha habido una variedad de publicaciones que expresan cómo los drones transformarán la industria en un mundo feliz.
¿Y qué hay de los drones que soportan datos en la agricultura?
La imagen a continuación describe la investigación / pronóstico de mercado para la industria con tecnología de drones, algo con lo que muchos de nosotros estamos familiarizados:
Fuente: AUVSI
Según el informe de AUVSI » El impacto económico de la integración de sistemas de aeronaves no tripuladas en los Estados Unidos » publicado a principios de 2013, los vehículos aéreos no tripulados (UAV) agrícolas dominarían el mercado y «eclipsarían a todos los demás». Este informe fue el hallazgo inicial que inspiró muchas otras pruebas de mercado sobre el mismo tema. Sin embargo, lo que es interesante notar es que este informe ha elaborado suposiciones que son cuestionables en el mejor de los casos , o completamente erróneas en el peor.
Aquí hay una gran lectura sobre este tema, en pocas palabras:
El informe AUVSI no es una investigación objetiva debido a que el objetivo de esta organización es » promover sistemas no tripulados »
Japón no es un buen sustituto de los EE. UU. Debido a un panorama agrícola muy diferente según la ubicación del campo, el tamaño promedio del campo, los productos agrícolas y la aplicación de vehículos aéreos no tripulados (fumigación de pesticidas en Japón y detección remota en EE.
Sin embargo, dejemos de lado los trabajos de investigación y echemos un vistazo a las cifras reales, específicamente la adopción de drones.
En 2015, la revista Crop Life realizó una encuesta entre los distribuidores y productores agrícolas sobre cómo utilizan las tecnologías de agricultura de precisión, incluidas preguntas sobre drones por primera vez en la historia de la revista.
Los resultados son bastante reveladores (aquí está la encuesta completa ):
MIENTRAS EL 16% DE LOS DISTRIBUIDORES AG DE EE. UU. OFRECEN SERVICIOS RELACIONADOS CON DRONES EN 2015 …
Fuente: CropLife
… SÓLO EL 13% DE ELLOS ESTÁN GENERANDO UN BENEFICIO DE ÉL
Fuente: Análisis personal
Dicho esto: solo el 2% de los distribuidores agrícolas de EE. UU. Están ganando dinero con drones. Esta demanda definitivamente no se correlaciona con el pronóstico de AUVSI mencionado anteriormente. Por lo tanto, ¿existen requisitos previos para que los servicios de drones en la agricultura se conviertan en un negocio sostenible?
DRONES IN AG: AMENAZAS Y OPORTUNIDADES
A continuación, analizaría las posibles amenazas y oportunidades para las empresas agrícolas relacionadas con los drones.
AMENAZAS
1. Plataformas de satélites / aeronaves
La investigación actual y el interés del capital de riesgo en nuevas empresas relacionadas con el espacio han convertido a la Observación de la Tierra (EO) basada en satélites pequeños en una gran amenaza para los drones.
Fuente: Análisis personal
Sin embargo, la tasa de adopción de imágenes de satélites / drones (quizás la métrica más importante para evaluar las perspectivas de una u otra tecnología) apunta a un fenómeno interesante: la adopción de UAV entre los distribuidores y productores agrícolas está al mismo nivel que las imágenes de satélite hace 11 años.
Fuente: Análisis personal
Entonces, si miramos la perspectiva histórica, la tasa de adopción de imágenes satelitales entre los distribuidores y productores agrícolas de EE. UU. Se correlaciona muy bien con los lanzamientos de nuevos satélites:
Fuente: Análisis personal
Por lo tanto, teniendo en cuenta que en los próximos años se lanzará una gran cantidad de satélites de observación de la Tierra (tanto de empresas comerciales como gubernamentales / académicas), el precio de las imágenes satelitales definitivamente disminuirá y esto reduciría significativamente las barreras para que los agricultores utilicen dispositivos remotos. detección de datos.
Además, existe una competencia de aeronaves que a veces se reivindica como una plataforma óptima para recopilar imágenes en términos de resolución espacial y costos de adquisición de datos en este momento (buena lectura sobre esto aquí ). Y hay algunas nuevas empresas que utilizan imágenes de aviones tripulados, como TerrAvion , respaldado por YC , que declara que recopiló más datos que toda la industria de drones eléctricos combinada en 2015.
2. Adopción poco clara de AgTech a medio plazo
Además de la perspectiva cuestionable de los drones en la agricultura en competencia con otras plataformas de imágenes, no está claro cómo los agricultores adoptarán los productos de nuevas empresas de tecnología a medio plazo.
Según Kenneth S. Zuckerberg, analista de investigación senior de Rabobank Food & Agriculture, la caída de los precios de los productos básicos tendrá un impacto grave en la adopción de nuevas empresas AgTech.
Fuente: AgFunderNews
La conclusión clave de este estudio es que los agricultores difícilmente invertirían sus recursos en innovaciones (digamos, proporcionar ingresos a las startups de AgTech) debido a una disminución significativa de los ingresos.
«La adopción de agtech para impulsar las ganancias de productividad seguirá retrasándose y este retraso aumenta el riesgo de rondas de baja para las nuevas empresas en los próximos años». – Kenneth S. Zuckerberg, Rabobank Alimentación y Agricultura
Jonah Kolb, vicepresidente del grupo de gestión agrícola Moore & Warner, y Arne Duss, fundador y director ejecutivo de HighPath Consulting, describieron aún más razones para la adopción limitada de AgTech en otro artículo de investigación . Algunos son los siguientes:
Caída de los ingresos agrícolas El
USDA pronosticó que los ingresos agrícolas de 2015 bajaron un 36% con respecto a 2014, lo que los convierte en la granja más baja desde 2006.
Incentivo bajo
Muchas granjas estadounidenses son propiedad de sus operadores, lo que significa que hay poca necesidad de ofrecer rendimientos a la tasa de mercado a los inversores, lo que hace que la adopción de tecnología que mejore el rendimiento sea lenta.
Apetito por el riesgo
Con el 62% de los agricultores estadounidenses acercándose a la edad de jubilación, hay menos apetito por las actualizaciones de sistemas.
Temporada de cultivo
Una sola temporada de cultivo en gran parte de los EE. UU. Reduce las oportunidades de adopción y el número de posibles iteraciones de tecnología cada año.
En resumen, existen algunas macro tendencias desfavorables para los drones en la agricultura más allá de la competencia con satélites / aviones.
3. Restricciones más allá de la línea visual de visión (BVLOS)
La ausencia de un mecanismo establecido para gestionar con seguridad las operaciones de los UAV en el espacio aéreo de baja altitud (a 500 pies o menos) y, en consecuencia, más allá de la línea visual de Las restricciones de vuelo a la vista (BVLOS) imponen limitaciones significativas en la eficiencia de la implementación de drones en la agricultura.
Si bien algunas granjas solo constan de varios acres y se pueden inspeccionar completamente dentro de la línea de visión visual (VLOS), muchas más granjas no se ajustan a esta descripción. Para estas granjas más grandes, se magnifica la importancia de poder realizar las operaciones de BVLOS.
Si los agricultores con una gran superficie están restringidos a los requisitos de VLOS, entonces tendrían que volar múltiples misiones potencialmente redundantes para cubrir el terreno necesario. En lugar de capturar las imágenes y recopilar los datos relevantes de una vez, estos agricultores se verían obligados a gastar recursos adicionales valiosos en unir mapas y sintetizar datos. Esto sería muy ineficiente, tanto en términos de mano de obra como de tiempo, y podría anular los posibles ahorros de tiempo y costos proporcionados por UAS para la industria agrícola.
Al mismo tiempo, existen algunas barreras técnicas (como la falta de acceso al espectro y la arquitectura incierta del sistema de gestión del tráfico UAS (UTM)) y reglamentarias que pueden hacer que el sistema esté a años de distancia (más sobre esto aquí ).
Además, BVLOS está limitado en la mayoría de los países (no solo en EE. UU.):
Fuente: Precision Hawk
Por lo tanto, las restricciones de BVLOS sirven como otra amenaza para la posible expansión de los UAV en Ag.
OPORTUNIDADES
A pesar de las amenazas descritas anteriormente, hay algunas señales positivas que hacen que las perspectivas de los drones sean más prometedoras.
1. Los drones se están volviendo más inteligentes y más fuertes
En general, la implementación de drones es limitada debido a varias dificultades tecnológicas, tales como:
Falta de autonomía El
potencial total de los UAV solo se puede desbloquear cuando se dispone de drones verdaderamente autónomos.
Baja resistencia de vuelo
La eficiencia de las operaciones de drones está fuertemente ligada a la resistencia de vuelo, que para la mayoría de los UAV profesionales , como SenseFly eBee y AgEagle, es de unos 30 a 40 minutos, lo que obviamente no es suficiente para estudios continuos.
Sin embargo, muchas grandes empresas emergentes están superando estos desafíos con sus productos.
Las recientes aplicaciones de visión por computadora mejoraron las capacidades de los drones más allá de las sencillas funciones de «sígueme» hacia una autonomía impresionante. Para nombrar algunas nuevas empresas en esta área, están Skydio (recaudado $ 28 millones de Accel y a16z) y Percepto (recaudado $ 1 millón de Mark Cuban y algunos otros inversores ángeles de alto perfil). Además, la visión por computadora avanzada ya está integrada en los modelos de consumo, como el nuevo DJI Phantom 4 .
En cuanto a la mejora de la resistencia de vuelo, hay 2 opciones: estaciones de carga en tierra y baterías avanzadas (no LiPo).
Las estaciones terrestres son desarrolladas por una serie de nuevas empresas ( Skysense y Hive, por nombrar algunas) y generalmente consisten en una carcasa protegida y una plataforma de carga por inducción, por lo que se debe aterrizar un dron.
En cuanto a las baterías, existen varios proyectos que desarrollan pilas de combustible para UAV, como la pila de combustible de hidrógeno de Intelligent Energy . Además, el récord mundial para el vuelo de drones más largo (más de 3 horas) que se estableció recientemente en Rusia involucró celdas de combustible de hidrógeno y aire.
Dron impulsado por hidrógeno de Intelligent Energy. Fuente: geek.com
Por lo tanto, teniendo en cuenta que los drones podrían volar durante horas y hacerlo sin la ayuda de humanos muy pronto, esto aumentará significativamente la eficiencia de las operaciones de los drones.
2. Avances de los sensores de los UAV
Un área en la que los drones definitivamente están por delante de los satélites en este momento es la variabilidad de los sensores y la resolución de datos. Con los lidars, los lectores de imágenes hiper / multiespectales y los drones térmicos son capaces de recopilar datos únicos en comparación con los satélites. Por ejemplo, un sistema basado en el espacio de imágenes hiperespectrales promedio puede proporcionar un GSD de 30-50 m , que es 2 órdenes de magnitud menor de lo que es posible obtener usando un UAV.
Pero, si bien estos sensores ya han demostrado su valor para la construcción , minería , energía y O&G , no está claro qué aplicaciones (excepto el cálculo NDVI que utiliza sensores multiespectrales, que también pueden tener éxito con satélites ) para la agricultura pueden ser útiles para los agricultores ( recuento de cultivos o detección de malezas?).
3. Ag puede adoptar la nueva tecnología bastante rápido (si aporta valor real)
A pesar de los datos sobre la penetración de imágenes de satélites / drones y el pronóstico desfavorable de adopción a medio plazo de AgTech mencionado anteriormente, históricamente, la industria agrícola ha adoptado algunas tecnologías con bastante rapidez, como como los relacionados con GPS.
La tasa de adopción de la “guía GPS con control automático / dirección automática” y “control de boquilla / brazo del pulverizador habilitado para GPS” en EE. Fuente: Encuesta CropLife
Por lo tanto, si tomamos estas tecnologías como referencia a los UAV y extrapolamos la tasa de crecimiento de la adopción, tendríamos un escenario bastante optimista con alrededor del 60% (tomando la guía GPS con control automático / autoviraje 30% CAGR como referencia) de penetración de drones en EE. UU. industria agrícola hasta 2020.
CONCLUSIÓN
En mi opinión, las condiciones desfavorables prevalecen sobre las favorables en este momento y la expansión global de los drones agrícolas es cuestionable (en el mejor de los casos).
Sin embargo, probablemente haya algún nicho en la intersección de:
Imágenes
hiperespetrales Las imágenes hiperespectrales basadas en UAV son mucho más asequibles que las de los sensores basados en satélites en este momento. Por lo tanto, si las startups pudieran resolver algunos problemas tecnológicos relacionados con los datos hiperespetrales (gran volumen de datos, la necesidad de calibración para diferentes áreas geográficas) y crear casos de uso que brinden valor a los clientes Ag, es una de las cosas que dar drones una ventaja en comparación con otras plataformas
Granjas relativamente pequeñas
Por el momento, para comprar imágenes satelitales se requiere comprar una cantidad mínima de datos (por ejemplo, 500 km2 para datos de 5m GSD de la constelación RapidEye ), lo que lo hace irrazonable para los pequeños agricultores. En consecuencia, los pequeños agricultores representan una oportunidad de mercado en la agricultura para las nuevas empresas de drones, tal vez Japón y Europa occidental, hablando de geografía. Sin embargo, existen algunas limitaciones en el área en la que la implementación de drones es económicamente razonable ( aquí hay un documento de investigación sobre la comparación de la rentabilidad de los drones, aviones y satélites:
Según un estudio realizado por investigadores italianos, los drones son más rentables que otras plataformas solo en tierras agrícolas de menos de 15-20 ha, y los principales costos son la georreferenciación y el procesamiento de imágenes (¿otra oportunidad para las nuevas empresas?). Fuente: DroneApps
Por lo tanto, las startups de drones Ag probablemente deberían intentar apuntar a un nicho de mercado / caso de uso, establecer una cabeza de playa en lugar de apuntar a la expansión global desde el principio y demostrar que realmente pueden aportar algo de valor a los agricultores (y, en consecuencia, proporcionar retorno a sus inversores) .