Le Centre de recherche allemand pour l’intelligence artificielle fait appel à Perle pour la transmission de données afin de créer des environnements en réalité virtuelle
La conception à très faible consommation des routeurs IRG et des commutateurs IDS de Perle les rend parfaits pour une utilisation sur la plateforme de détection mobile alimentée par batterie.
Les tests en parcelles pour différentes variétés de cultures sont utilisés par les fabricants de semences pour évaluer et développer des variétés durables, résistantes aux maladies et offrant le meilleur rendement. Ces tests sont coûteux et exigent une importante charge de travail car ils nécessitent une surveillance continue pour déterminer la qualité sur la base des caractéristiques des plantes telles que la hauteur, le volume et la coloration. C’est la raison pour laquelle des chercheurs du Centre de recherche allemand pour l’intelligence artificielle (DFKI) développent un « jardin de reproduction virtuel » afin de tester le recours à l’automatisation et à la réalité virtuelle dans les tests en parcelles pour différentes variétés de cultures, dans le cadre du projet de recherche PORTAL (28DK111B20) mis en place par le ministère fédéral allemand de l’Alimentation et de l’Agriculture.
Le DFKI a créé une plateforme de détection mobile, à savoir un robot fonctionnant sur batterie, basé sur la plateforme Thorvald de Saga Robotics, appelé Valdemar, et un conteneur abritant la station de base dans lequel Valdemar est protégé des tempêtes et du vandalisme pendant qu’il télécharge les données et recharge sa batterie. Valdemar peut parcourir plus de 4 km au cours d’une session d’enregistrement, couvrant une surface d’environ 6000 m2, pour capturer environ 2 téraoctets de données sur les plantes à différents stades de leur développement, à l’aide de multiples capteurs et caméras. Ces données sont compressées et traitées dans le conteneur abritant la station de base, puis téléchargées vers le centre de données basé sur le cloud, via la 5G, pour un traitement complémentaire afin de créer une carte en trois dimensions du jardin de reproduction dans un environnement en RV.
Le recours aux technologies de Réalité Virtuelle ouvre plusieurs nouvelles possibilités, par exemple l’inspection immersive des parcelles, indépendamment du lieu du test et de la période de culture. En outre, le classement des plantes dans un jardin de reproduction virtuel ouvre la voie à l’apprentissage automatique interactif dans la mesure où les informations peuvent être enregistrées et étiquetées pour la création d’ensembles de données. Des systèmes d’automatisation ou de recommandation peuvent être développés sur cette base.
Sur Valdemar, le premier problème a été de connecter les différents capteurs et caméras pour la collecte des données. Le commutateur Ethernet industriel IDS-305-XT a été choisi pour ses dimensions compactes qui s’intègrent dans l’espace restreint, ainsi que pour sa capacité à fonctionner dans un environnement soumis à des vibrations, des chocs et des températures allant de -40 °C à 75 °C. L’IDS-305-XT joue un rôle essentiel dans le cœur de réseau (dorsale) en permettant la synchronisation en temps réel des composantes de commande individuelles et la prise en charge de ProfiNet pour l’intégration d’un contrôleur logique programmable (PLC) à sécurité intégrée. Le deuxième problème était le téléchargement des données vers le conteneur abritant la station de base, puis la transmission vers le centre de données basé sur le cloud.
Christoph Tieben explique: Valdemar fonctionne sur batterie et le conteneur abritant la station de base est alimenté par l’énergie solaire et éolienne, l’équipement installé devait par conséquent consommer le moins d’énergie possible. Pour cette tâche, nous avons testé des routeurs cellulaires de Perle, Cradlepoint et Sierra Wireless. La consommation d’énergie de Perle était inférieure de moitié à celle des produits concurrents. Cet atout, ainsi que le fait que les produits de Perle n’ont pas été confrontés aux problèmes de reconnaissance de carte SIM que nous avons rencontrés avec les produits des autres fabricants, a facilité notre décision d’opter pour les routeurs IRG.
Les Routeurs IRG de Perle sont conçus pour fonctionner avec des sources d’énergie limitées, en consommant moins d’un watt lorsqu’ils sont inactifs et 52 mW en mode veille. Cela les rend parfaits pour les applications fonctionnant sur batterie, mais aussi à l’énergie solaire ou éolienne. Ils répondent également à toutes les exigences environnementales avec un boîtier robuste en aluminium moulé sous pression IP54 aux dimensions compactes, une résistance aux chocs et aux vibrations certifiée MIL-STD-810G, et des températures de fonctionnement allant de -40 °C à 70 °C.
An Routeur LTE IRG5541+ est installé sur Valdemar et un Routeur IRG7440 5G est situé à l’intérieur de la station de base pour maintenir une connexion VPN LTE continue entre le robot et le conteneur. Lorsque Valdemar retourne dans le conteneur abritant la station de base, les données sont automatiquement transférées via un réseau local WLAN 6E. L’équipement de traitement de la station de base compresse et réduit les données avant qu’elles ne soient téléchargées vers le centre de données sur le cloud pendant la nuit grâce au routeur 5G IRG7440 de Perle.
À propos du Centre allemand de recherche sur l’intelligence artificielle (DFKI)
Le Centre allemand de recherche sur l’intelligence artificielle (DFKI) exerce ses activités depuis 1988 sous la forme d’un partenariat public-privé (PPP) à but non lucratif. Aujourd’hui, il dispose de sites à Kaiserslautern, Sarrebruck, Brême, en Basse-Saxe, et de laboratoires à Berlin et Darmstadt, ainsi que de succursales à Lübeck et à Trèves. Le DFKI associe l’excellence scientifique et la création de valeur à orientation commerciale à la conscience sociale. Il est reconnu comme un Centre d’excellence
majeur par la communauté scientifique internationale. Dans le domaine de l’intelligence artificielle, le DFKI se concentre depuis plus de 30 ans sur l’objectif d’une IA centrée sur l’homme. La recherche se consacre aux domaines d’application essentiels, orientés vers l’avenir, et aux sujets pertinents sur le plan social. Le DFKI dispose à l’heure actuelle d’un effectif de 1 460 salariés environ, issus de plus de 65 pays, et développe les technologies logicielles innovantes de demain. En 2021, le budget financier s’élevait à 76,3 millions d’euros.
