The German Research Center for Artificial Intelligence will be presenting new technologies for agriculture in three exhibit halls at the International Grüne Woche, which will take place in Berlin from 19 to 28 January 2024.
DFKI will be presenting its strawberry-picking robot to the public for the first time in Hall 23a. A row of strawberry plants has been specially planted for the smart robot at the joint stand of the Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (Board of Trustees for Technology and Construction in Agriculture). It is designed to be small, flexible and inexpensive, and to harvest fruit independently. The system is being developed as part of the RoLand (Robotic Systems in Agriculture) project, coordinated by the Robotics Innovation Centre (RIC) at DFKI Bremen.
The concrete application scenario is strawberry harvesting in the open field, which poses an increasing challenge for fruit growers. Agricultural businesses, such as the Glantz strawberry farm associated with the project, are complaining about a decline in seasonal labour on the one hand and rising wages on the other, says DFKI project manager Dipl.-Ing. Heiner Peters: "This is where our robot comes in. It is designed to support and relieve the labourers during the harvest. If necessary, it can work in parallel or even be used at night." The system enables cost-effective automation in agriculture. The use of several robots is conceivable on larger fields.
AI recognises ripe fruit
The technical components of the strawberry picking robot are a mobile platform, a fruit recognition system and a harvesting gripper. With the help of artificial intelligence (AI), the robot recognises which fruits are ripe enough to be picked. This AI method can potentially also be transferred to other types of fruit.
The system will initially be on display at the Grüne Woche with just one gripper arm, with grippers on both sides planned for the long term. One of the challenges for the researchers is to enable the gripper arms to cleanly separate ripe strawberries from the stem without crushing them. These problems are currently being addressed in the project. Peters: "Our aim is to pick a strawberry with each gripper in six seconds by the end of the project, meaning one every three seconds in total. That is roughly equivalent to the picking performance of a human."
RoLand is being funded by the Federal Ministry of Food and Agriculture with a total of 1.7 million euros over a period of three years (1.10.21 - 30.9.24). The Robotics Innovation Centre at DFKI is coordinating the project. The project partners are the Research and Transfer Centre (FTZ) of the Hamburg University of Applied Sciences (HAW), Othmerding Maschinenbau GmbH & Co. KG and Glantz Erdbeerhof (associated).
© DFKI, Annemarie Popp
Further information:https://robotik.dfki-bremen.de/en/research/projects/roland
Venue: Hall 23a, special exhibition hall of the BMEL - Robots in Agriculture
Booth: Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
Contakt DFKI: Dipl.-Ing. Heiner Peters: heiner.peters@dfki.de
The animations show how the strawberry picking robot should work in the end. Two arms pick a strawberry every three seconds. Animation: DFKI, Meltem Fischer
In Hall 3.2, Innovation Forum Agricultural Technology, researchers from Lower Saxony and Kaiserslautern will present a joint open AI ecosystem for the agricultural and food industry, which is being developed in the Agri-Gaia lighthouse project and its sister project NaLamKI.
Agri-Gaia and NaLamKI invite you to the conference "Agrar-Ökosysteme der Zukunft mit KI gestalten" (in German language) in Hall 3.2. It starts on Thursday, 25 January, at 10 a.m. on the large stage. The programme includes keynote speeches and discussion rounds, which are divided into three sections in the morning and afternoon. The programme is scheduled to end at 6 pm.
In Hall 1.2 at the Lienig Wildfruchtverarbeitung GmbH stand, DFKI Berlin will be drawing attention to its participation in the joint project Stadt-Land-Fluss, which aims to strengthen value chains in regional food systems with the help of data and AI.
Agri-Gaia und NaLamKI - Nachhaltige Landwirtschaft mittels KI
Landwirtinnen und Landwirte stehen vielen Herausforderungen gegenüber: Einerseits müssen sie aufgrund einer wachsenden Weltbevölkerung immer mehr Menschen ernähren und effizienter mit der vorhandenen Ackerfläche umgehen. Andererseits sind sie in Zeiten des Klimawandels aufgefordert, möglichst ökologisch zu agieren und sich schnell an neue Rahmenbedingungen anzupassen.
KI kann landwirtschaftlichen Betrieben ebenso wie mittelständischen Unternehmen als Werkzeug dienen, um Ressourcen effizienter zu nutzen und Ökosysteme nachhaltig zu schützen. Hier setzen die beiden Projekte Agri-Gaia und NaLamKI (Nachhaltige Landwirtschaft mittels KI) an. Auf der Grünen Woche präsentieren sie ein gemeinsames offenes KI-Ökosystem für die Agrar- und Ernährungswirtschaft.
Während bei der von Agri-Gaia entwickelten Daten-Plattform der Fokus auf Business-to-Business (B2B)-Anwendungen für Landtechnikhersteller und KI-Entwickler liegt, adressiert NaLamKI vorrangig die Anwendung von KI-Diensten für Landwirtinnen und Landwirte.
Auf diese Weise entsteht ein offener KI-Standard für die Agrar- und Ernährungswirtschaft auf Basis der europäischen Cloud-Initiative Gaia-X, der von den unterschiedlichen Ausrichtungen profitiert.
© Dirk Bock, Agrotech Valley Forum
© Deere & CompanyAgri-Gaia
Agri-Gaia Ein agrarwirtschaftliches KI-Ökosystem für die Agrar- und Ernährungswirtschaft
Das Leuchtturm-Verbundprojekt Agri-Gaia arbeitet gemeinsam mit Partnern sowie einer wachsenden Zahl von Unterstützenden aus Verbänden, Forschung, Politik und Industrie daran, eine offene, dezentrale Infrastruktur für die Entwicklung und den Austausch von KI-Algorithmen in der Landwirtschaft zu entwickeln. Die Leitung hat das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) inne.
Anhand von katalogisierten, interoperablen Entwicklungsplattformen ermöglicht es Agri-Gaia, dass branchenspezifische Datensätze und KI-Bausteine als leicht verwendbare Module für agrarwirtschaftliche Prozesse ausgetauscht werden können. Agri-Gaia schließt damit den Kreis von der Sensordatenaufnahme im Feld über das Trainieren der Algorithmen auf entsprechenden Servern bis zu deren kontinuierlicher Aktualisierung und Optimierung.
Das Ökosystem wird auf Basis der Gaia-X Infrastruktur aufgebaut, die die Anforderungen der Branche - und damit des Agri-Gaia Ökosystems – hinsichtlich Datenhoheit, Dezentralität und Multi-Cloud, Edge-Support sowie Service-Bereitstellung ideal erfüllt. Agri-Gaia demonstriert über Use-Cases, wie die Branche durch das Ökosystem in die Lage versetzt wird, die zentralen Fragen effizienter anzugehen und gleichzeitig nachhaltiger in der Landwirtschaft arbeiten zu können.
Agri-Gaia wird mit 11,75 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert und läuft von Januar 2021 bis Dezember 2024. Das Verbundprojekt wird vom DFKI geleitet mit drei beteiligten Forschungsbereichen: Planbasierte Robotersteuerung und Marine Perception, Niedersachsen, sowie Smarte Daten & Wissensdienste, Kaiserslautern.
Zu den Partnern zählen: AgBrain GmbH, Agrotech Valley Forum e.V., Amazonen-Werke H.Dreyer GmbH & Co.KG, Robert Bosch GmbH, CLAAS E-Systems KGaA mbH & Co KG, Hochschule Osnabrück, Josef Kotte Landtechnik GmbH & Co. KG, Maschinenfabrik Bernard Krone GmbH & Co. KG, LMIS AG, Universität Osnabrück und Wernsing Feinkost GmbH.
Weitere Informationen: https://www.agri-gaia.de/
Ort: Halle 3.2 (Erlebnis Bauernhof)
Stand: Innovationsforum Landtechnik
Kontakt DFKI: Kai Alexander von Szadkowski: kai.von_szadkowski@dfki.de
NaLamKI
Das zentrale Ziel des Verbundprojektes NaLamKI (Nachhaltige Landwirtschaft mittels KI) ist es, eine Datenplattform zu schaffen, über die KI-Dienste den Endkunden - Landwirtinnen und Landwirten - angeboten werden können. Ziel ist es, die Wirtschaftlichkeit der landwirtschaftlichen Betriebe zu steigern, aber auch die Nachhaltigkeit.
In die KI-Dienste fließen ausgewertete Daten aus konventionellen wie autonomen Landmaschinen, Satelliten und Drohnen ein, die in einer Software-Service Plattform zusammengeführt und deren Ergebnisse über offene Schnittstellen zugänglich gemacht werden. NaLamKI bietet eine sichere Plattform für Landwirtinnen und Landwirte sowie KI-Serviceanbieter. Ihnen werden KI-Anwendungen bereitgestellt, die die großflächige Analyse ihrer Pflanzen- und Bodenbestände ermöglichen. So können Prozesse, wie etwa Bewässerung, Düngung und Schädlingsbekämpfung, nachhaltiger gestaltet sowie Wachstum und Ernteertrag gesteigert werden.
NaLamKI wird mit knapp 10 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert und läuft von Januar 2021 bis Dezember 2024. Das Verbundprojekt wird geleitet vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut, Berlin zusammen mit der John Deere GmbH & Co KG, Intelligent Solutions Group, Kaiserslautern. Das DFKI zählt zu Partnern und arbeitet im Forschungsbereich Intelligente Netze in Kaiserslautern im Projekt.
Zu den Partnern zählen: Julius-Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen; Universität Hohenheim, Rheinland-Pfälzische Technische Universität, John Deere GmbH & Co. KG, Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung E.V., Optoprecision GmbH, NT Neue Technologien AG, Robot Markers GmbH, Planet Labs Germany GmbH.
Weitere Informationen: https://nalamki.de/
Ort: Halle 3.2 (Erlebnis Bauernhof)
Stand: Innovationsforum Landtechnik
Kontakt: Mike Reichardt: mike.reichardt@dfki.de
Tagung: Agrar-Ökosysteme der Zukunft mit KI gestalten
Unter dem Motto „Agrar-Ökosysteme der Zukunft mit KI gestalten“ laden Agri-Gaia und NaLamKI interessierte Fachbesuchende zu einer Tagung am Donnerstag, 25. Januar, auf der Grünen Woche ein.
Beginn ist um 10 Uhr auf der großen Bühne in Halle 3.2 (Erlebnisbauernhof). Zahlreiche Impulsvorträge sowie Diskussionsrunden stehen auf dem Programm, das sich in drei Sektionen auf den Vormittag und Nachmittag aufteilt. Das Ende ist für 18 Uhr geplant.
Zahlreiche Gastrednerinnen und Redner aus Politik, Forschung und (Land-)Wirtschaft beleuchten in Impulsvorträgen und moderierten Diskussionsrunden aktuelle Trends und Ziele in der Agrar- und Ernährungswirtschaft, und zwar sowohl in der KI-Entwicklung als auch in der KI-Anwendung. Zu den Keynote-Rednerinnen zählen neben weiteren Gästen die Koordinatorin der Bundesregierung für Deutsche Luft- und Raumfahrt sowie Beauftragte für digitale Wirtschaft & Start-ups, Dr. Anna Christmann, Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) sowie die Digitalisierungsbeauftragte Prof. Dr. Engel Arkenau, Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL).
Prof. Dr. Stefan Stiene (DFKI / Hochschule Osnabrück) stellt das europäische Fördervorhaben agrifoodTEF vor, in dem das DFKI, die Hochschule Osnabrück und das Agrotech Valley Forum eine europäische Test- und Experimentierumgebung für KI und Agrarrobotik in der Region Osnabrück etablieren. Weitere Themen sind Präsentationen der Ökosysteme Agri-Gaia, NaLamKI und Landnetz sowie Vorträge zu Datenrauminitiativen aus europäischer Sicht sowie EU Data and AI Acts.
Die Veranstalter bitten um eine Anmeldung bis zum 23. Januar. Das gesamte Programm mit einem Link zur Anmeldung bzw. QR Code findet sich hier: Tagung Agrar Ökosysteme der Zukunft mit KI gestalten. Die Teilnahme an der Tagung ist kostenfrei.
Kontakt:
Prof. Dr. Stefan Stiene: stefan.stiene@dfki.de
Prof. Dr. Peter Pickel: PickelPeter@JohnDeere.com
Stadt-Land-Fluss
Daten- und KI-gestützter Aufbau und Stärkung von Wertschöpfungsketten im Bereich der regionalen Ernährungssysteme
Beim Einkauf regionaler Produkte wünschen sich Verbraucher mehr Transparenz. Für die produzierenden, verarbeitenden und liefernden Betriebe wiederum sind Informationen über die Nachfrage und das Kaufverhalten von Kundinnen und Kunden wichtig. Hier setzt das Verbundprojekt Stadt-Land-Fluss (SLF) an. Es erforscht einen Daten- und KI-gestützten Aufbau und die Stärkung von Wertschöpfungsketten im Bereich der regionalen Ernährungssysteme in der Pilotregion Berlin-Brandenburg.
Insgesamt arbeiten zwanzig Partner unter der Koordination von Fraunhofer FOKUS in dem Projekt zusammen. Das DFKI zählt zu den Partnern. Es arbeitet mit dem Berliner Team des Forschungsbereichs Kognitive Assistenzsysteme vorranging im Bereich der KI-gestützten Benutzerschnittstellen für alle Anwenderinnen und Anwender. Ein weiterer Bereich sind KI-basierte Methoden im Daten- und Dienste-Ökosystem, beispielsweise zur Entscheidungsunterstützung.
„Wir haben Demonstratoren für einen Chatbot und ein Empfehlungs-System im Rahmen experimenteller Forschung gebaut“, erläutert Dr.-Ing Stefan Schaffer den technischen Part. Beides helfe, Tourenplanung und Lieferung, beispielsweise regionaler Kartoffeln, zu optimieren und somit nachhaltiger und effizienter zu gestalten.
Das im Juni 2021 gestartete und bis 31.5.2024 laufende Projekt wird mit insgesamt 3,8 Millionen Euro vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert. Geleitet wird das Verbundprojekt vom Fraunhofer-Institut für offene Kommunikationssysteme FOKUS. Das DFKI zählt neben anderen zu den Projektbeteiligten.
Weitere Informationen:https://stadt-land-fluss-projekt.de/
Ort: Halle 1.2
Stand: Lienig Wildfruchtverarbeitung GmbH
Kontakt DFKI: Dr.-Ing. Stefan Schaffer: stefan.schaffer@dfki.de
DFKI Exhibits
- Strawberry picking robot - RoLand
Location: Hall 23a, special exhibition hall of the BMEL - Robots in Agriculture
Booth: Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL)
Contact DFKI:
Dipl.-Ing. Heiner Peters: heiner.peters@dfki.de
- AI ecosystem - Agri-Gaia & NaLamKI
Venue: Hall 3.2 (Farm Experience)
Booth: Innovation Forum Agricultural Technology
Contact DFKI:
Kai Alexander von Szadkowski: kai.von_szadkowski@dfki.de
Mike Reichardt: mike.reichardt@dfki.de
- Stadt-Land-Fluss
Location: Hall 1.2
Booth: Lienig Wildfruchtverarbeitung GmbH
Contact DFKI:
Dr.-Ing. Stefan Schaffer: stefan.schaffer@dfki.de