Renommée  pour la qualité de ses vignobles, la ville de Livermore en Californie laboure aujourd'hui d'une manière bien différente de celle des viticulteurs du siècle dernier. C'est aujourd'hui le berceau du premier tracteur intelligent disponible dans le commerce. C’est en effet dans cette contrée que la start-up locale Monarch Tractor a présenté le premier de ses six tracteurs autonomes, électriques et intelligents, baptisés MK-V, et plus particulièrement dans la propriété vinicole Constellation Brands, l'un des principaux producteurs de vins et spiritueux de la région.

Une prouesse qui couronne deux ans de développement chez Monarch, société californienne fondée en 2018 qui a déjà levé plus de 110 millions de dollars de financement et qui a mis à profit pour ce projet la plateforme d’accueil d’algorithmes d’intelligence artificielle (IA) Jetson de Nvidia. Le tracteur, qui devient dès lors un robot itinérant avec à bord de grosses capacités de calcul, combine à la fois électrification pour le moteur et automatisation de l'analyse des données pour le déplacement, avec à la clé une réduction drastique de l’empreinte carbone et une amélioration de la sécurité sur le terrain.

Dans le domaine en plein essor de l’agriculture de précision, l’intelligence artificielle est notamment un des moyens de réduire le volume de produits chimiques utilisés, et donc d’aller vers un travail des sols plus raisonné. Selon Monarch, cette approche intégrée permet par exemple aux outils intelligents associés au tracteur, comme les pulvérisateurs de précision, de s’appuyer sur des applications de vision par ordinateur pour automatiser et optimiser ces tâches.

Concrètement, le projet s’apppuie sur la mise en œuvre de six cartes SOM  Jetson Xavier NX de Nvidia d’une dimension de 70 x 45 mm. Ces cartes intègrent la puissance d’une puce-système Xavier de Nvidia avec six cœurs de processeurs généralistes 64 bits Carmel à architecture Arm v8.2, une unité de traitement graphique (GPU) à 364 cœurs, deux accélérateurs d'algorithmes d’apprentissage profond, un accélérateur de vision artificielle et des encodeurs/décodeurs vidéo 4K. Dotés d’un connecteur Sodimm à 260 broches, ces modules délivrent une puissance de 21 Tops (téraopérations par seconde) dans une enveloppe thermique de 15 W et peuvent traiter des données en streaming issues de plusieurs capteurs.

Sur le tracteur, Monarch a exploité cette architecture pour fournir des véhicules sans conducteur capables de traverser en toute sécurité les rangées dans les champs agricoles en utilisant uniquement des caméras, sans avoir recours à des signaux GPS. Pour ce faire, deux caméras 3D et six caméras standard sont connectées aux six modules Jestson pour l’exécution de modèles d’IA et d’apprentissage automatique (ML, Machine Learning).

Pour couvrir tous les cas de figure rencontrés Monarch propose aussi un ensemble d'applications  pour aider les exploitations agricoles à utiliser l’IA, applications disponibles dans le cadre d’un modèle de type SaaS (Software as a Service).

(*) Parmi les investisseurs stratégiques de Monarch figurent le fabricant japonais de pièces automobiles Musashi Seimitsu Industry, CNH Industrial (issu de la fusion de Fita International et de CNH), un fabricant de matériel agricole, et VST Tillers Tractors, un fabricant d'équipements et distributeur de tracteurs et d'outils basé en Inde. Monarch a en outre un accord de fabrication avec Hon Hai Technology Group Foxconn pour construire le tracteur MK-V et ses batteries dans l'usine de Mahoning Valley dans l’Ohio.