Nalazimo se u povijesnom trenutku kada imamo priliku povećati kvalitetu života čovječanstva. I u Hrvatsku je stigla peta generacija mobilne mreže: to je tehnologija budućnosti koja donosi revolucionarne promjene u zdravstvu, prometu, školstvu, poljoprivredi, energetici, čitavim gospodarstvima, a potencijalno bi mogla biti značajna kao i otkriće struje ili prvi automobil. Uz razvoj 5G tehnologije stiže 2.3 milijuna novih poslova u zemljama EU, a globalni BDP mogao bi narasti i za 4 bilijuna dolara do 2030. U Hrvatskom Telekomu i Večernjem predani smo tome da novu tehnologiju učinimo dostupnom i očekujemo da bude u funkciji i na korist čovječanstva!
Prolazeći kroz prostorije glomazne zgrade Fakulteta elektrotehnike i računarstva gotovo biste rekli da „novo normalno“ ovdje nije imalo pretjeranih posljedica. Osim što se poštuju epidemiološke mjere te nose zaštitne maske, posvuda se mogu uočiti studenti užurbana hoda u nešto praznijim hodnicima, ili fokusirani kako sjede za stolom u roju poredanih laptopa kraj svojih kolega. U nešto udaljenijem dijelu, u prizemlju na rubu zgrade i iza vrata laboratorija LARICS, svaki tjedan nalazi se nekoliko doktoranada s docentom Matkom Orsagom kako bi radili na svojim projektima.
Među njima ističe se projekt Specularia i njihova, od milja zvana, Franka. Franka je skoro kao i prava osoba, barem se tako može doživjeti taj njemački soft robot koji proizvodi tvrtka Franka Emika sa sjedištem u Münchenu. Originalno marke imena „Panda“ i u obliku mehaničke ruke, Franka za razliku od drugih robota u laboratoriju, ima osjetilo dodira s kojim „komunicira“ s biljkama.
„Ona ciljano sa svojom silom djeluje na biljku, izvrši zadatak, a da ju pritom ne ošteti. Također, može detektirati ako raste neka neželjena grana ili da treba ubrati plod.“, spominje doc.dr.sc. Orsag dok pokazuje robota. Franka bi trebala odraditi sve aktivnosti u kojima se treba ostvariti fizička interakcija s biljkama, uključujući detekciju problema, odlučivanje, snimanje biljke, izradu modela i provjeru koje bi se intervencije trebale napraviti ako s biljkom nešto ne valja. Osim Franke, u laboratoriju nalazi se i nekoliko robotskih kolica i letjelica Neo, a zajedno utjelovljuju mozak operacije u rješavanju tih problema. Da bi cijeli ovaj robotski sustav s Frankom, Neom i drugim robotskim vozilima oživio na farmi, timu na FER-u potrebna je 5G mreža. „Trenutno najveći problem nam je taj što je projekt zamišljen kao heterogen robotski sustav u kojem imamo mobilna vozila koja dovode biljke, robote koji ih obrađuju i letjelice koje snimaju čitavo vrijeme. Da bismo to mogli obraditi, trebamo brzi i stalan protok podataka, a u tom smislu 5G tehnologija je prava platforma gdje će naši roboti napokon moći cijelo vrijeme međusobno pričati“, komentiraju istraživaći.
Soft robotika kao izazov
Prema izvještaju globalne platforme World Government Summit, poljoprivredna se industrija sve više susreće s velikim izazovima ususret porasta svjetske populacije i poljoprivrednih resursa koji su pod stresom i sve više degradirani. Procjenjuje se da bi trebao stalan rast od 70 posto u proizvodnji hrane kako bi se prehranilo svjetsko stanovništvo do 2025. godine. Globalna konzultantska kuća Accenture procjenjuje da će rješenja za pametnu poljoprivredu uz razvoj i primjenu 5G tehnologije, povećati poljoprivrednu proizvodnju za 30 posto i potencijalno generirati čak dvije milijarde dodatnih dolara na tržištu.
Zbog toga i soft robotika kao smjer u robotici trenutno postaje izrazito atraktivan te ulaže se puno vremena i resursa da se istraže koncepti u kojima bi roboti mogli doći u kontakt s okolišem van industrijskih postrojenja, odnosno sa živim organizmima koji su ipak nepredvidivi i ne rastu u pravilnim oblicima.
„Smatramo da imamo kapacitete da to razvijemo i u Hrvatskoj. Išli smo osmisliti primjer u kojem bismo to najbolje mogli pokazati, a to je agronomija koja je odličan poticaj za razvijanje novih tehnologija.“, nadodaje Orsag. „U Europi je, zadnjih nekoliko godina, razvijanje ovakvih sustava prioritet te se ulaže mnogo novca.“, navodi. I zaista, prema Boschovom istraživanju „Greenhouse Guardian AI in Agriculture“, pametna tehnologija s umjetnom inteligencijom za nadgledanje i analizu staklenika trebala bi omogućiti porast godišnje poljoprivredne proizvodnje za 15 posto.
Jedan od problema u robotici je kako imitirati osjetilo dodira, te su doktorandi uz Orsagovo mentorstvo imali već spreman odgovor. „Jedan od pristupa koji koristimo je silikonski senzor koji pokušava imitirati jagodice ljudskih prstiju uz pomoć kamere i crne opne na kojoj su bijele točkice. Kamera snima pomak točkica te pomoću strojnog učenja i neuronskih mreža, mi zaključujemo o dodiru. Vidimo je li robot prejako stisnuo, dotaknuo granu, list...Tako zapravo učimo robota.“, spomenule su Marsela Polić i Jelena Tabak koje se bave unutar projekta robotskom manipulacijom, umjetnom inteligencijom te razvijanjem mekanog senzora uz nadziranje Frankina djelovanja na biljkama.
Njihov kolega i doktorand Antun Ivanović u istraživanju fokusira se i na gibanje letjelica te pojašnjava kako ni njihove letjelice, poput Nea, nisu klasične letjelice, već sadrže kamere i manipulatore koji omogućavaju interakciju s biljkama te šalju povratne informacije. „S takvim letjelicama ideja je uči između biljaka. S manipulatorom je taj proces veoma zahtjevan, jer biljke su nježne, stoga trebamo biti veoma oprezni. K tomu, letjelica je i nepredvidiva, jer kad se naginje, naginje se i manipulator, moramo paziti da se ne oštete biljke.“, pojašnjava i nadodaje kako ovdje postoji više slojeva upravljanja.
Tradicionalni načini idu u zaborav
Osim laboratorija u kojem djeluju u sklopu FER-a, ovaj tim mladih stručnjaka koristi i arenu za letenje u sklopu borongajskog kampusa te tamo testiraju letjelice na plasteniku s biljkama. Business Insider navodi da sustav „pametne poljoprivrede“ (eng. smart farming) s letjelicama može fertilizirati zemlju 40 do 60 posto brže od tradicionalnih načina te u ovom laboratoriju u prizemlju FER-a upravo se radi na nekim rješenjima.
Organska poljoprivreda još je jedna tema kojom se ovaj tim bavi. U poljoprivrednim djelatnostima često se moraju izvoditi inspekcije i mehanička uklanjanja uz djelovanje čovjeka, a u ovakvim sustavima bi se uz pomoć robota sve moglo automatizirati te se stalno pratiti situacija, k tomu organski i bez pesticida.
„Ako nemate radnu snagu, onda to postaje nemoguće i užasno skupo. A ako tu dolaze roboti koji zamjenjuju sve, onda ste napravili pravi ekološki uzgoj, i to uz pomoć robota.“, komentira Orsag. Na upit može li neka omanja obitelj, tvrtka ili društvo priuštiti ovakve robotske sustave spominje kako je upravo njihova prednost ta što se brinu o svemu umjesto čovjeka, prilagodljivi su, a nazivaju se još „co-botovi“ (kolaborativni roboti). „U industriji koja je obiteljska, mala ili obrtnička, možemo imati robota koji će naučiti raditi stvari umjesto vas. Sva tehnologija kreće od visoke cijene pa se razvojem smanjuje, tako će i ova“, spominje uz predviđanje da će se kroz nekoliko godina i ta industrija komercijalizirati za svačiju uporabu.
5G tehnologija omogućava provođenje inovacija
Pretpostavka je i da će u narednih pet godina globalno tržište pametne poljoprivrede vrijediti čak 23 milijarde dolara. Ideja za budućnost iza dvogodišnjeg projekta Specularia je da njihov čitav robotski sustav nakon nekog vremena radi samostalno u stakleniku, jednako kao što bi to inače radili agronomi, no za to su potrebne još godine istraživanja, razvijanja te je potreban protok ogromnih podataka koje im 5G tehnologija može omogućiti. „Tu govorimo o terabajtima na dnevnoj razini, ako ne i više! Zamislite da imate robote s kamerama koje snimaju 4K rezoluciju i međusobno si šalju podatke uživo, to su gigabajti prometa u minutama, ako ne i u sekundama!“, komentira docent Orsag dok pojašnjava prednosti 5G tehnologije o kojima se u robotičarskim krugovima priča već od davne 2014. godine. „Trenutno dok šaljemo snimke preko WiFi sustava, to traje beskonačno dugo, a opet ne možete niti imati WiFi svugdje gdje letjelice lete...“, nadodaje. Sigurnost protoka podataka uz ubrzanje svih procesa unutar projekta za nemjerljivo velik postotak nešto je čemu se ovi stručnjaci vesele.
Znanstveni časopis Elsavier i agencija Ipsos MORI napravili su veliko istraživanje u kojima je sudjelovalo više od dvije tisuće znanstvenika diljem svijeta i pokazalo je da će upravo razvoj sofisticirane tehnologije uz upotrebu umjetne inteligencije postati temeljni pogon za razvoj inovacija i postavljanja novih hipoteza. Narednih pet godina i implementacija 5G tehnologije postaje ključna kako za svjetsko, tako i za domaće gospodarstvo, u kojemu iznimna brzina protoka informacija, komunikacija i usluga postaje moguća. Za tim iz laboratorija LARICS, 5G tehnologija omogućit će inovacije te provođenje ideja u stvarnost, a njihovi roboti će napokon moći cijelo vrijeme međusobno pričati i donositi odluke. Gotovo samostalno, poput ljudi.
Sadržaj nastao u suradnji s Hrvatskim Telekomom.