Qu'ont en commun une voiture électrique, une station de base de téléphonie mobile et un serveur Edge Cloud ? Ils constituent la base de la numérisation du vignoble. C'est ainsi que des applications numériques, telles que la robotique, l'IA et la reconnaissance d'images doivent être mises en oeuvre dans la viticulture.

En effet, à l'instar d'autres secteurs, la viticulture est également soumise à la pression de la numérisation : la main-d'oeuvre qualifiée fait défaut et de moins en moins de personnes souhaitent effectuer le travail difficile et accidentogène sur les pentes raides. C'est pourquoi le ministère fédéral allemand du Numérique et des Transports soutient le projet « Smarter Weinberg » dans la vallée de la Moselle, près de Cochem-Zell, en Rhénanie-Palatinat.

Numériser la vigne

La région est connue pour sa tradition viticole vieille de près de 2 000 ans et ses pentes extrêmement raides qui, jusqu'à présent, étaient principalement cultivées à la main. Afin de préserver ce paysage culturel unique et de renforcer les exploitations viticoles locales, on a désormais recours à la numérisation et à l'automatisation basées sur la 5G.

Par exemple, un robot équipé d'un routeur 5G est utilisé dans le cadre du projet. Celui-ci se déplace de manière automatisée et autoguidée à travers les lignes des vignobles et effectue des travaux qui prennent beaucoup de temps, comme la gestion du sol ou l'effeuillage.

Un robot autonome passe dans les vignes pour réaliser des tâches demandant beaucoup de main d'oeuvre. (Photo : Deutsche Telekom)

Les vignes et leur environnement sont en outre scannés et enregistrés par des caméras installées sur le robot. Sur la base des données ainsi saisies, des outils de traitement - comme un soc pour éliminer les mauvaises herbes - peuvent être commandés en temps réel. Il est également possible d'extraire des données des informations sur le volume et la densité du feuillage ainsi que sur l'infestation par des parasites ou les conditions de maturation.

Une plateforme centrale permet également d'analyser plus globalement les données collectées. Les informations obtenues peuvent ainsi aider les viticulteurs à prendre des décisions précises concernant l'utilisation de l'eau, des engrais et des produits phytosanitaires.

Indispensable 5G privée

En théorie, ce mode de fonctionnement semble simple. Dans la pratique, l'utilisation de robots sur les pentes extrêmement raides du vignoble mosellan et le terrain parfois très accidenté provoquent de fortes secousses lors des déplacements du robot. C'est pourquoi les robots doivent être très légers pour être utilisés. Donc ils ne peuvent pas emporter d'importantes capacités informatiques « à bord ».

Et c'est là que les télécoms entrent en jeu, comme l'explique Maria Wimmer, professeur d'e-gouvernement au département informatique de l'université de Coblence : « Pour que l'automatisation fonctionne, nous avons besoin d'un ordinateur performant ainsi que d'un réseau performant. Et pour cela, une solution de campus 5G privée est indispensable ».

Deutsche Telekom a ainsi installé une station de base mobile dans le vignoble. Juste à côté de cet équipement se trouve, dans un format conteneur, un serveur Edge Cloud qui fournit la puissance de calcul nécessaire.

Le réseau lui-même est basé sur des fréquences industrielles dans la plage de 3,7 à 3,8 gigahertz, spécialement accordées sous licence pour le Weinberg. Il s'agit donc d'un réseau purement privé, qui fonctionne indépendamment du réseau public des télécommunications. Les chercheurs, les entreprises et les viticulteurs disposent ainsi en exclusivité d'une bande passante ascendante de plus de 100 mégahertz - entre autres pour les données des capteurs des caméras.

Si l'alimentation en données du robot est ainsi assurée en temps réel, l'alimentation électrique constitue un second défi - d'autant plus que le cahier des charges du projet exige un fonctionnement sans émissions. Les groupes électrogènes de secours sont donc, par exemple, proscrits.

Une voiture électrique comme fournisseur d'électricité

La solution à cette problématique ? Une voiture électrique, garée à côté de la station de base et du serveur Edge Cloud, qui fournit du courant via la prise de charge. Le réseau est alimenté en électricité de cette manière.

La solution semble être bien accueillie par les viticulteurs. Ainsi, Kilian Franzen, participant au projet et viticulteur au domaine Franzen à Bremm, explique : « le robot nous aide particulièrement pour les travaux longs et lourds, comme le paillage ou l'effeuillage. Avec le temps gagné, nous pouvons employer judicieusement le peu de personnel qualifié dont nous disposons aux endroits où le travail manuel ne peut toujours pas être remplacé ». La prochaine étape est déjà prévue : le réseau doit se transformer en un système nomade. En d'autres termes, l'équipement devrait, à l'avenir, se déplacer d'un vignoble à l'autre.