par le Dr Punita Agarwal, cofondateur d'Inweon, Inde

Nous sommes à l'ère de l'intelligence artificielle, de l'internet des objets et du cloud computing. Pourtant, il y a quelques années encore, toutes les décisions commerciales d'un agriculteur dépendaient d'une analyse manuelle (effectuée par un personnel supposé compétent et digne de confiance). Qu'il s'agisse de la vente de leurs produits céréaliers d'une certaine qualité à un négociant, à une agence gouvernementale, à une entreprise alimentaire ou à un entrepôt céréalier contrôlant la qualité des grains à intervalles réguliers, les entrées et les sorties ou la négociation du prix par un négociant en produits agricoles sur la base de la qualité - cela prenait une demi-heure, était sujet à des erreurs, sans visibilité ni responsabilité dans l'ensemble du processus.

Le commerce agricole des céréales est régi par deux facteurs : les échanges de marchandises, qui régissent les conditions de l'offre et de la demande sur le marché, et la qualité et la variété des céréales, qui sont régies par des tests physiques et chimiques. Dans cet article, nous parlerons davantage du processus de test physique des grains et de la façon dont les nouvelles technologies comme l'apprentissage automatique et le cloud computing le bouleversent.

Des investissements récents ont été réalisés dans l'espace agricole (appelé agritech). La plupart des start-ups ont pour objectif de se connecter aux agriculteurs par le biais du web et de les aider dans l'achat d'intrants agricoles, l'information et le conseil. Ces start-up prétendent également vendre les produits de l'agriculteur à un meilleur prix. La numérisation de la chaîne d'approvisionnement agricole nécessite une évaluation automatisée et numérique de la qualité des céréales.

Enter 2022, une start-up agritech de cinq ans en Inde, INWEON, a lancé un nouveau produit appelé GRAMS-M10, un scanner et une plateforme cloud basée sur l'IA et l'IoT pour évaluer la qualité physique des céréales en quelques minutes à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique et de vision par ordinateur. INWEON a aidé plus de 300 unités d'usinage de riz dans le monde à optimiser le rendement de l'usinage, à réduire les pertes et à améliorer la qualité du riz produit.

Les méthodes traditionnelles d'évaluation de la qualité sont subjectives et tardives. GRAMSTM résout ce problème en fournissant des résultats d'évaluation de la qualité des grains précis, répétables, cohérents et fiables sur le terrain en quelques secondes.

GRAMS™ combine le "sens des gens" et la "science des laboratoires" dans un modèle mathématique avec une approche scientifique.

GRAMS-M10 prend en charge les réfractions de qualité physique pour de multiples produits, notamment le riz, le blé, le soja, le maïs, tous les types de légumineuses, etc. Le processus de fonctionnement et de mesure de la qualité est simple et peut être réalisé en trois étapes faciles :

Échantillonnage aléatoire pour constituer un échantillon de 20 à 100 grammes

Étaler l'échantillon sur un scanner à plat

Ouvrez l'application mobile GRAMS-M10 et cliquez sur "Scanner".

Comment le système fonctionne-t-il ?

Le système se compose de trois éléments :

Scanner couleur à plat GRAMS-M10 de taille A4 GRAMS-M10, dispositif intelligent IOT sur mesure avec prise en charge des connectivités WIFI et Bluetooth

Application mobile Android GRAMS-M10

La première étape de la mesure consiste à faire un échantillon de 20 à 100 grammes en utilisant le processus d'échantillonnage aléatoire et à le répartir uniformément sur la vitre du scanner à plat.

Deuxièmement, l'application mobile GRAMS-M10 se connecte et communique avec le dispositif IOT GRAM-M10, et saisit les détails de l'échantillon comme le numéro de lot, la variété, etc.

Troisième étape, l'utilisateur clique sur le bouton "Scan" pour numériser à partir du scanner GRAMS-M10.

Après la numérisation, l'image est automatiquement téléchargée sur le cloud par le dispositif IoT GRAMS-M10. L'algorithme d'IA de pointe sur le nuage traite l'image pour calculer tous les paramètres de qualité physique de chaque grain de l'échantillon. Il génère un grade de qualité et une métrique pour chaque particule de grain.

Les résultats sont envoyés lors de la quatrième étape et affichés sur l'application mobile pour prendre des décisions instantanées d'achat, de vente ou autres. L'ensemble du processus prend jusqu'à 2 minutes.

Tous les résultats sont enregistrés dans une base de données en nuage et mis à la disposition de l'utilisateur par le biais d'un tableau de bord en ligne accessible de n'importe où dans le monde.

L'ensemble du processus est non intrusif, facile à utiliser et très rapide. Il réduit les risques de manipulation ou d'erreur de qualité, offre une visibilité et permet de prendre des décisions en temps réel. Les données sur le nuage sont faciles à vérifier et peuvent être analysées ultérieurement.

Le GRAMS-M10 est également disponible dans une autre variante appelée GRAMS-W10. Le GRAMS-W10 permet d'exécuter la même application GRAMSTM sur un PC ou un ordinateur portable sans avoir besoin du dispositif GRAMSTM IoT et de l'application mobile. Le GRAMS-W10 permet une meilleure visualisation de l'analyse sur un écran plus grand.

A qui s'adresse-t-il ?

Les clients cibles des produits GRAMS sont les agriculteurs, les stockeurs de grains, les transformateurs de grains, les négociants en grains, les exportateurs ou les importateurs. La technologie GRAMS™ doit être utilisée à chaque étape de la transaction des céréales, notamment :

- Un agriculteur qui vend à un négociant ou à un transformateur alimentaire

- Un négociant en grains qui achète ou vend des grains

- Un transformateur alimentaire qui achète des céréales d'une certaine qualité pour obtenir une certaine qualité de produits finis

- Un entrepôt de stockage de céréales pour garantir la qualité des céréales à l'entrée et à la sortie du stock de céréales

- Agences gouvernementales achetant pour les régimes nationaux et le stockage d'urgence

GRAMSTM peut également être utilisé par les perturbateurs industriels et les jeunes entreprises d'agritech qui tentent d'aider les agriculteurs à vendre leurs produits à de meilleurs prix. Le commerce rapide et authentique des céréales peut être facilité si la qualité est évaluée en temps réel à l'aide d'une méthode automatisée et numérique comme celle de GRAMSTM.

L'un des principaux cas d'utilisation de GRAMSTM consiste à permettre une cartographie de bout en bout de la qualité dans la chaîne d'approvisionnement alimentaire pour les sociétés de supermarché. Il peut être utilisé pour garantir la constance de la qualité, de l'agriculteur au moulin à grains, au centre de conditionnement, au revendeur, à l'entrepôt et au supermarché, et assurer le suivi de chaque lot de grains. La multiplicité des personnes effectuant des analyses différentes à chaque nœud ne garantira jamais la cohérence et constituera un cauchemar opérationnel sans que les décideurs puissent en tirer des conclusions claires.

Les applications et utilisations de cette technologie sont nombreuses et dépassent le cadre de cet article.

Quelle analyse le système fournit-il ?

De nombreux types d'analyses et d'instruments permettent de déterminer le grade de qualité des céréales. L'humidité est mesurée à l'aide d'un humidimètre. L'analyse chimique, comme la teneur en huile et en graisse ou en protéines, est déterminée soit par des réactions chimiques en laboratoire, soit de manière non intrusive à l'aide de spectrophotomètres NIR ou infrarouge lointain. L'analyse physique se fait par des contrôles visuels manuels. Dans le monde entier, l'analyse physique est l'analyse critique du grade de qualité pour l'achat ou la vente de premier niveau.

La plateforme GRAMSTM mesure les paramètres physiques et morphologiques des grains et constitue la seule alternative technique à l'analyse visuelle ou aux contrôles pour déterminer le grade de qualité des grains.

L'analyse physique peut être divisée en deux types :

- Propriétés dimensionnelles des grains : Elles comprennent la mesure de la taille et de la forme d'une particule de grain à l'aide de paramètres tels que le nombre, la longueur, la largeur, le rapport d'aspect, la surface, etc.

- Couleur ou propriétés morphologiques du grain : Ces propriétés permettent de déterminer si un grain est sûr et propre à la consommation humaine et de séparer les bonnes particules de grain des mauvaises.

Le pourcentage de bon grain est calculé après avoir éliminé tous les grains endommagés et cassés. Il existe différents types de classes de dommages qui sont caractéristiques de chaque produit céréalier, comme les dommages causés par la chaleur, les dommages causés par les champignons, les dommages causés par la carie de Karnal, les grains sarclés, les grains immatures ou racornis, etc. Des informations plus détaillées sur les types de dommages subis par les différentes céréales sont également disponibles sur le site Web du produit - www. inweongrams.com.

La plateforme GRAMSTM mesure ces paramètres pour différents grains avec une grande précision.

Les algorithmes de segmentation uniques de GRAMSTM séparent chaque particule de grain de l'image et calculent tous les paramètres dimensionnels avec une précision de 99 % pour chaque particule de grain.

Les algorithmes de classification GRAMSTM peuvent détecter tous les types de dommages de tous les produits pris en charge en utilisant des filtres uniques de traitement des pixels avec une précision de 95 %. Des informations plus détaillées sur les différents

Le système est-il calibré et reflète-t-il des résultats similaires pour des grains similaires provenant de divers endroits ?

La plateforme GRAMSTM fonctionne dans un environnement ambiant contrôlé et une qualité de capteur d'image spécifique pour capturer l'image avec une déviation minimale à travers les installations.

Le matériel est testé et pré-calibré pour la variance des couleurs et des histogrammes.

De plus, les algorithmes de GRAMSTM sont intrinsèquement conçus pour filtrer le bruit et les déviations mineures de couleur qui peuvent survenir sur les scanners pendant la fabrication. Cela a été garanti par des tests rigoureux effectués en interne sur plusieurs matériels et plusieurs échantillons.

La voie à suivre

Le potentiel et les possibilités d'innovation et d'application des dernières technologies dans le domaine de l'agriculture sont considérables. L'un des grands domaines de l'analyse de la qualité qui a besoin d'être bouleversé est celui d'un instrument portable et rentable pour une analyse chimique non intrusive sur le terrain. L'équipe Inweon s'efforce constamment de trouver les points sensibles des parties prenantes de la chaîne d'approvisionnement agricole et d'investir pour proposer de nouveaux produits et services innovants. L'objectif immédiat est d'inclure davantage de céréales alimentaires dans la gamme de la plateforme GRAMS. Nous sommes ouverts aux suggestions et au retour d'information, ainsi qu'à l'adaptation ou à la personnalisation du produit pour des besoins spécifiques.

Milling and Grain - Mars 2023

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