Mixed Reality in an Agricultural Context

Abstract

Bakteppet for denne oppgaven er den fjerde landbruksrevolusjonen, også kjent som Agriculture 4.0. Dette nylige skiftet kan sees på som en digital revolusjon, der nye former for teknologier blir implementert i sektoren for å hjelpe til med å takle økende krav, gjøre forbedringer i sikkerhet og arbeidsforhold, forbedre dyrevelferd og sikre global matsikkerhet. Denne oppgaven undersøker spesielt bruken av Mixed Reality i landbruket. Dette gjøres både fra et teoretisk standpunkt ved å evaluere relevant litteratur, og gjennom en praktisk tilnærming ved å utvikle en metodikk for jordprøvetaking basert på satellittbilder fra Copernicus Sentinel-2-programmet som ble distribuert til en HoloLens 2 Mixed Reality enhet.

Evalueringen av metodikken viste at å utføre jordprøvetaking basert på et solid datagrunnlag kan bidra til å gi verdi for bonden, og at en metode som sikrer faste plasseringer av prøvepunktene kan bidra til å oppnå og forbedre nøyaktighet fra år til år. Stabiliteten dette gir datagrunnlaget gjør det mulig for brukeren å spore endringer i jordsmonn over tid, og på det viset få mer innsikt i om tiltakene som utføres for å forbedre eventuelle mangler har de ønskede resultatene. Noen forbedringer kan gjøres i den generelle arbeidsflyten, men under testing ble applikasjonene funnet å være relativt brukervennlige og lite opplæring er nødvendig før man er i stand til å utføre operasjoner med den. Alt i alt ble det konkludert med at bruken av Extended Realities har potensial til å bli et verktøy som brukes i en rekke sektorer og ulike nivåer i landbrukets verdikjede, og at spesielt Mixed Reality er en teknologi som kan brukes til både opplæring og driftsformål innenfor landbrukssektoren.

The backdrop of this thesis is the fourth agricultural revolution known as Agriculture 4.0. This recent shift can be viewed as a digital revolution, where new forms of technologies are being implemented into the sector to help tackle increasing demands, make improvements in safety and work conditions, better the animal welfare and ensure global food security. In particular this thesis investigates the use of Mixed Reality in an agricultural context. This is done both from a theoretical point of view by evaluating relevant literature, and through a practical approach by developing a soil sampling methodology based on satellite imagery from the Copernicus Sentinel-2 missions that was deployed to an Android phone and a HoloLens 2 mixed reality device.

The evaluation of the methodology showed that performing soil sampling based on a solid data foundation can help bring value to the farmer, and that a methodology that ensures consistency in the placement of the sampling points can help achieve and improve the year-to-year accuracy needed to track soil changes over time. Some improvements could be done to the overall workflow, but during testing the applications were found to be relatively user friendly and little training is needed before performing operations with it. All in all it was concluded that the use of Extended Realities has the potential of becoming a tool used in a multiple of sectors and different levels of the agricultural value chain, and that Mixed Reality in particular is a technology that can be utilized for both training and operational purposes within the agricultural sector.