Drones, IA et robots de cueillette : découvrez la ferme entièrement autonome | William Boston, WSJ De nouvelles technologies ouvrent la voie à des fermes capables de fonctionner toutes seules, avec un minimum d'intervention humaine. Dans les collines verdoyantes de la région de Palouse dans l'État de Washington, le tracteur d'Andrew Nelson vrombit à travers les champs de blé de sa ferme de 7 500 acres. À l'intérieur de la cabine, il ne tient pas le volant : il est en appel Zoom ou vérifie ses messages. Ingénieur logiciel et agriculteur de cinquième génération, Nelson, 41 ans, est à l'avant-garde d'une transformation qui change notre façon de cultiver et de récolter nos aliments. Le tracteur ne conduit pas seulement tout seul ; son ensemble de capteurs, de caméras et de logiciels analytiques décide également en permanence où et quand pulvériser des engrais ou éliminer les mauvaises herbes. De nombreuses fermes modernes utilisent déjà des tracteurs guidés par GPS et des technologies numériques telles que des systèmes de gestion de ferme. Désormais, les avancées en intelligence artificielle signifient que la prochaine étape — la ferme autonome, avec seulement un minimum d'intervention humaine — est enfin en train de se concrétiser. Imaginez une ferme où des flottes de tracteurs, de drones et de moissonneuses autonomes sont guidées par une IA qui ajuste les opérations minute par minute en fonction des données sur le sol et la météo. Des capteurs suivraient la santé des plantes sur des milliers d'acres, déclenchant des pulvérisations précises ou des irrigations exactement là où c'est nécessaire. Les agriculteurs pourraient échanger de longues heures dans la cabine contre la surveillance de tableaux de bord et la prise de décisions stratégiques. Chaque graine, goutte d'eau et once d'engrais serait optimisée pour augmenter les rendements et protéger la terre — pilotée par un système connecté qui devient plus intelligent à chaque saison. Une grande partie de la technologie pour alimenter une révolution autonome dans l'agriculture existe déjà ou est presque prête pour le lancement sur le marché. "Nous atteignons juste un tournant dans la viabilité commerciale de beaucoup de ces technologies," déclare David Fiocco, partenaire senior chez McKinsey & Co. qui dirige la recherche sur l'innovation agricole. Une enquête McKinsey en 2022 a révélé qu'environ deux tiers des fermes américaines utilisent des systèmes numériques pour gérer leurs opérations agricoles, mais seulement 15 % des grandes fermes et seulement 4 % des plus petites ont encore investi de manière significative dans la robotique ou l'automatisation. Fiocco s'attend à ce que l'utilisation des robots augmente considérablement dans les années à venir. Malgré la promesse des outils numériques et des machines autonomes, le coût est un grand obstacle. La connectivité est un autre défi. Les robots doivent communiquer entre eux. Le transfert de données vers le cloud nécessite une connexion Internet haut débit, et depuis un champ éloigné, cela doit probablement être sans fil. Mais l'Internet sans fil et le haut débit terrestre ne sont pas disponibles partout dans l'Amérique rurale. Dans les pays en développement, l'écart numérique est encore plus large. Certains agriculteurs expérimentent l'informatique en périphérie, un design de réseau qui stocke les données plus près de leur origine. Mais les experts affirment qu'en fin de compte, les fermes doivent être connectées à des systèmes basés sur le cloud. Voici un aperçu de certains des composants essentiels dans la vision de la ferme autonome. Tracteurs autonomes Des tracteurs capables de planter, de labourer et de récolter avec peu, ou seulement à distance, de supervision humaine passent du prototype à la pratique. Les fabricants traditionnels et les startups technologiques parient gros. Monarch Tractor, une entreprise de Livermore, Californie, a lancé un tracteur entièrement électrique, "optionnel pour le conducteur", qui travaille maintenant dans les vignobles. Son modèle MK-V peut fonctionner jusqu'à 14 heures sur une charge et être prêt à redémarrer après six heures de recharge. Farmwise, une autre entreprise californienne, a développé un désherbeur et un cultivateur mécanique guidés par IA qui utilise la vision par ordinateur et la robotique pour identifier et arracher les mauvaises herbes, fonctionnant jour et nuit, réduisant ainsi le besoin d'herbicides. En avril, le géant des salades Taylor Farms a acquis Farmwise, citant la promesse de la technologie de réduire les coûts de main-d'œuvre et de soutenir une agriculture plus durable. Deere & Co. adopte une approche progressive, ajoutant des couches d'automatisation pour aider les agriculteurs à se familiariser avec la technologie — et à voir des retours immédiats — tout en ouvrant la voie vers une autonomie totale. Certains des grands pulvérisateurs de Deere utilisent la technologie "See & Spray" qui intègre la vision par ordinateur et l'apprentissage automatique pour cibler les mauvaises herbes dans les cultures de soja, de maïs et de coton. Entraînée sur des milliers d'images pour identifier les mauvaises herbes en temps réel et commander des buses individuelles pour pulvériser uniquement là où c'est nécessaire, elle réduit l'utilisation d'herbicides jusqu'à deux tiers, selon l'entreprise. Trente-six caméras montées sur un bras de pulvérisateur scannent les champs à 2 100 pieds carrés par seconde — bien au-delà de ce que l'œil humain peut gérer. Utiliser des données et de l'IA pour analyser des plantes individuelles pourrait finalement devenir une pratique courante dans l'agriculture. Une ferme de 5 000 acres peut contenir environ 750 millions de plantes, et le défi est de donner à chacune d'elles sa part de soins affectueux. "La technologie de détection associée à des modèles, associée à l'automatisation et finalement à l'autonomie là où cela a du sens — il y a beaucoup d'opportunités là-dedans," déclare Sarah Schinckel, directrice des technologies émergentes chez l'entreprise basée à Moline, Illinois. Robots de cueillette de fruits et drones L'automatisation, maintenant le plus souvent utilisée dans les grandes fermes avec du blé ou du maïs disposés en rangées soignées, représente un plus grand défi pour les cultures comme les fruits et les baies, qui mûrissent à des moments différents et poussent sur des arbres ou des buissons. L'entretien et la récolte de ces cultures dites spécialisées sont intensifs en main-d'œuvre. "Dans les cultures spécialisées, la petite armée de désherbeurs et de cueilleurs pourrait bientôt être remplacée par une ou deux personnes supervisant la technologie. Cela pourrait prendre une décennie, mais c'est là où nous allons," déclare Fiocco de McKinsey. Les fruits fragiles comme les fraises et les raisins posent un énorme défi. Tortuga, une startup de technologie agricole à Denver, a développé un robot pour faire le travail. Tortuga a été acquis en mars par la société de culture verticale Oishii. Le robot ressemble au rover Mars de la NASA avec de gros pneus et des bras allongés. Il roule le long d'un lit de fraises ou de raisins et utilise un long bras pince pour atteindre la vigne et couper une seule baie ou une grappe de raisins, les plaçant délicatement dans un panier. "La récolte robotisée peut offrir une plus grande cohérence et efficacité que le travail manuel, tout en réduisant les dépenses et en répondant aux pénuries de main-d'œuvre affectant l'industrie dans son ensemble," a déclaré Brendan Somerville, directeur des opérations et co-fondateur d'Oishii dans un e-mail, ajoutant que la vision à long terme de l'entreprise est d'automatiser complètement ses opérations de récolte. Tevel Aerobotics Technologies, basé en Israël, vise à aider les producteurs de fruits à réduire le besoin de main-d'œuvre avec ses "robots autonomes volants" qui peuvent tailler, éclaircir et récolter des cultures. Utilisant l'IA et la vision par machine, les robots localisent le fruit, déterminent s'il est mûr puis le cueillent de l'arbre. "Les producteurs qui n'adoptent pas la robotique ne survivront pas — ils n'ont tout simplement pas le choix," déclare le PDG et fondateur de Tevel, Yaniv Maor. Cependant, l'augmentation de l'échelle reste un défi de coût pour l'entreprise. Détection à distance, analyse d'images Les drones et les satellites, guidés par l'intelligence artificielle, transforment les fermes en opérations basées sur les données. En capturant des images détaillées et des relevés de capteurs, ils créent des "jumeaux numériques" — des répliques virtuelles de champs qui montrent exactement où les cultures sont trop sèches, trop humides ou attaquées par des maladies ou des ravageurs. Cette technologie permet aux agriculteurs de repérer les problèmes tôt et de cibler les interventions plus précisément, réduisant le gaspillage et augmentant les rendements. Bien que des éléments de ce système soient déjà en place, la prochaine étape est un réseau entièrement connecté de machines qui non seulement détectent les problèmes mais apprennent d'eux. Ranveer Chandra, un cadre senior de Microsoft qui a dirigé les applications de technologie agricole, envisage un avenir où les tracteurs et les drones travaillent en tandem, effectuant des tâches comme la plantation ou la pulvérisation tout en alimentant en continu de nouvelles données dans des modèles d'IA adaptés aux conditions de chaque ferme. "Il y aura plus d'automatisation, plus d'utilisation de drones, plus de robotique — ce ne sera pas des fermes sans agriculteurs, mais l'IA amplifie considérablement la productivité de chaque cultivateur," déclare Chandra. "Chaque fois qu'un drone vole ou qu'un tracteur plante, il collecte des données qui mettent à jour le modèle d'IA unique de la ferme."