全球温室番茄种植面积近 50 万英亩，大约是曼哈顿市的 35 倍。换句话说，番茄多到摘不完。
种植番茄不仅仅需要土壤、水和阳光。番茄属于自花授粉植物，但是需要借助外力将花粉转移到雌蕊。
这通常是熊蜂的工作，它们振动翅膀，发出“嗡嗡”的声音，使成熟花粉粒释放出来。
然而，以色列初创公司 Arugga 研发出一种 AI 驱动的授粉机器人，代替熊蜂对番茄进行授粉。这款机器人利用计算机视觉确定需要授粉的花朵，然后向它们发射空气脉冲，模仿熊蜂授粉的原理，通过振动促进番茄完成授粉。
机器人的性能与熊蜂不相上下，在某些情况下甚至可以将授粉效率提高 5%，它们有可能执行其他任务，并在此过程中收集和分析数据。
与人造蜜蜂竞争
为了避免听起来像是 Arugga 打破了大自然的微妙平衡，公司高管强调，授粉机器人不会取代在我们花园里嗡嗡作响的野生熊蜂。
Arugga 联合创始人兼业务发展副总裁 Eytan Heller 说道：“我们取代的实际上是人造蜜蜂。“它们长在实验室，装在蜂箱里，里面装有 100 只。种植者将蜂箱分布在他们的温室周围，让这些蜜蜂进行授粉。”
换句话说，与其强行侵入一个物种，Arugga 称这是在减少对非自然熊蜂生产的需求。Arugga 设想种植者购买多个可靠的机器人，代替装有批量生产的蜜蜂的蜂箱。
Arugga 的目标市场还包括不允许进口熊蜂的国家/地区。比如澳大利亚采用的是人工授粉。在这种情况下，Heller 说道，Arugga 机器人的应用并没有牺牲授粉质量，相反作物产量还提高了 20%。
机器人沿着两排植株之间的轨道前行，捕捉每朵花的图像，然后运行 Arugga 的 AI 算法，便可立即确定它们是否准备好授粉。Heller 说道，Arugga 目前可以确保一公顷（约 2.5 英亩）的授粉工作需要 3.5 个机器人来完成。明年 Arugga 将推出一种改进算法，届时这一数字有望降至 2.5 个，他认为距离实现每公顷 1 个机器人的目标并不遥远。
Heller 表示，除了提高授粉效率外，Arugga 的机器人还可以帮助种植者避免熊蜂授粉带来的诸多问题。例如，蜜蜂不能在极端高温下工作，它们可能在花朵之间传播病毒，而且它们不受控制，无法精确测量其成功率。
Heller 进一步说道：“借助我们的解决方案，您可以实时监控授粉情况，而且很快就能看到成效。我们的目标是提高同一空间的产量，这对种植者来说颇为有益。”
为了实现这个目标，种植者租用 Arugga 机器人，每月按每公顷覆盖面积支付费用。
Arugga 直到最近才推出其商用番茄授粉机器人，与澳大利亚蔬菜种植商 Costa Group 合作，为其前 10 公顷的番茄种植区授粉。此外，Arugga 与美国一家大型种植商合作，成功完成一项试验，目前还有很多的试验正在进行中。
NVIDIA 技术提高应用程序的智能化
Arugga 使用 NVIDIA Metropolis 平台开发和部署其计算机视觉系统。Arugga 使用 NVIDIA 的预训练模型 YoloV4 和 NVIDIA TAO 工具包，在其定制数据集上进行训练。它使用 NVIDIA DeepStream SDK 处理来自温室的原始视频，外包标记工作，然后根据标注图像准备训练数据集。
Arugga 每个月都会添加几批新的标注数据至其数据集，然后重新训练模型，并将其与先前的模型进行比较。因此模型逐渐完善，随后使用 TensorRT 将其导出到机器人。
Arugga 的机器人基于现成的 CART 算法，使用 NVIDIA Jetson Xavier NX 模组，该模组将算法带到边缘端，从而构成 AI 驱动的机器人。
Arugga 软件经理 Ori Shalev 表示：“我们很难想象，如果没有使用 NVIDIA 技术，我们如何达到相同的性能。成为 NVIDIA Metropolis 合作伙伴计划的一员，早早获得 NVIDIA SDK，进一步增强和加快了我们的 AI 开发工作。这种关系非常重要。”
扩大工作范围
展望未来，Heller 设想为 Arugga 机器人增加更多的 AI 模块，使它们能够承担额外的任务。例如，Heller 认为 Arugga 可以扩大机器人的工作范围，如检测病虫害、治疗受病植物或者应用有益的解决方案来促进植物健康。
Heller 表示：“我们将我们的解决方案视为种植者最终实现多任务的平台，有点像拥有一把瑞士军刀。”
他还说道，Arugga 可以利用机器人为其他需要类似授粉方式的植物授粉，比如蓝莓。除此之外，这款机器人还可能用于其他未预测到的地方。
Heller 继续说道：“我们很高兴能在这个领域工作。总的来说，农业在机器人技术和工作效率方面落后于其他行业。”
也就是说，Arugga 专家组尽可能不让自己的精力过于分散，而是将重点放在第一款产品的推出上。
Heller 表示：“除了番茄之外，我们还会开展进一步研究，将这款机器人用于其他植株。”
图片来源：Arugga AI Farming Ltd. 页面顶部图片为公司创始人 Eytan Heller（左）和 Iddo Geltner（右）。