Sterk stijgende investeringen in aquacultuurtechnologie
Ik ontmoette de toekomst van de aquacultuur in 2017 in een onopvallende seminarruimte in Seattle. We zaten aan dezelfde tafel te wachten op een oriëntatie op Fish 2.0, de tweejaarlijkse start-up wedstrijd. Hij was onlangs afgestudeerd aan Princeton met een ingenieursdiploma. Hij had geen ervaring in de visindustrie, een spreekwoordelijke vis uit het water. Zijn naam was Bryton Shang.
Vijf jaar later heeft zijn bedrijf Aquabyte $45 miljoen USD aan durfkapitaal opgehaald en pioniert het met kunstmatige intelligentie in de aquacultuur. Shang is niet alleen. In die periode van twee jaar, van 2017 tot 2018, werden 21 nieuwe aquacultuur start-ups gelanceerd.
De aquacultuur heeft in korte tijd een opmerkelijke explosie aan innovatie gezien. De helft van alle software-apps in de sector is in de afgelopen vijf jaar gelanceerd. Van de 82 software-apps die ik heb geïdentificeerd voor de aquacultuur, gebruikt 70 procent machine learning of deep learning algoritmen, en 51 procent maakt gebruik van computer vision en beeldherkenningsalgoritmen.
Het geld stroomt nu naar de sector. Volgens Crunchbase heeft de top tien van aquacultuurtechnologiebedrijven ongeveer $282 miljoen USD opgehaald, met het in Indonesië gevestigde eFishery als koploper ($100 miljoen USD), gevolgd door Shang's Aquabyte ($45 miljoen USD). Aquacultuur is nu goed voor 52 procent van de wereldwijde visproductie en de visprijzen zijn in reële termen met meer dan 60 procent gestegen, volgens de visprijsindex van de FAO. De stijgende kosten van zeevruchten en de dalende kosten van technologie betekenen kansen voor veel investeerders.
En terwijl Silicon Valley de grootste aanjager is van technologie in het algemeen, is het kleine Noorwegen met slechts 5,4 miljoen inwoners en 1,65 procent van de aquacultuurproductie in de wereld, dat boven zijn gewicht uitstijgt. Ongeveer 19 procent van de aquatechbedrijven heeft er zijn hoofdkwartier. Shang, bijvoorbeeld, heeft zijn bedrijf opgericht in de VS, maar brengt veel tijd door in Noorwegen. Azië daarentegen produceert 89 procent van alle gekweekte zeevruchten ter wereld, maar heeft slechts 23 procent van de techbedrijven in de sector voortgebracht.
Volgens de FAO bereikte de aquacultuurproductie van vis in 2018 bijna $140 miljard USD aan farmgate-waarde of 53 procent van alle gekweekte waterdieren. Toch is 76 procent van de aquacultuursoftware gebouwd voor het kweken van vis en 35 procent voor garnalen, waarvan de farmgate-waarde slechts 26 procent van de totale gekweekte dierlijke productie bedroeg. Het enige gebied waar we waarschijnlijk groeiende investeringen in technologie zullen zien is in recirculerende aquacultuursystemen (RAS), naarmate de waterkwaliteit verslechtert en de milieuvoorschriften strenger worden.
Kunstmatige intelligentie essentieel voor toekomst aquacultuur
De toepassing van kunstmatige intelligentie in de aquacultuur - vooral machine learning en deep learning neurale netwerken - begon pas na 2010. Sommige bedrijven zijn vóór deze datum opgericht, maar zijn waarschijnlijk pas in het laatste decennium of zelfs nog later op AI overgegaan. Een bedrijfsenquête stelde vast dat nauwelijks 10 procent van de bedrijven AI gebruikte in 2015. Tegenwoordig ligt dat aantal boven de 50 procent en groeit snel.
Gegevens zijn vaak de "nieuwe olie" genoemd. Als algoritmen de motoren zijn, dan zijn gegevens de brandstof die de vierde industriële revolutie, bekend als Industrie 4.0, teweegbrengt. Van 2010 tot 2020 is de geschatte hoeveelheid digitale gegevens op aarde 30-voudig toegenomen. Dat is dezelfde periode waarin we de lancering van AI-gestuurde toepassingen in de aquacultuur zien.
Sensoren zijn voor de AI als waterputten voor de olie-industrie: ze pompen enorme hoeveelheden gegevens de wereld in. Sensoren voor waterkwaliteit, camera's, satellietbeelden en hydroakoestische apparaten vormen wat in de aquacultuur bekend staat als het Internet-of-Things of IoT. Het is goedkoper en gemakkelijker dan ooit om sensoren op afstand in te zetten om gegevens te verzamelen - de brandstof die de afgelopen vijf jaar veel start-ups heeft gelanceerd. Nu gebruikt ongeveer 73 procent van de aquacultuurtechnologiebedrijven minstens één soort sensor, waarvan de helft camera's gebruikt. Ook de algoritmen worden exponentieel beter. In 2015 versloeg een machine mensen in een jaarlijkse beeldherkenningswedstrijd.
De functies van AI: Voorspellen, Automatiseren en Classificeren
Wat doet kunstmatige intelligentie dat gewone software niet kan? Het belangrijkste verschil is dat AI kan leren door training op datasets. In het algemeen geldt: hoe meer gegevens, hoe slimmer de AI. Rob May, de medeoprichter en CEO van Talla, heeft een eenvoudig hulpmiddel ontwikkeld om het gebruik van AI in een specifieke bedrijfstak te begrijpen. Het PAC Framework staat voor Predict, Automate en Classify-"drie dingen die de huidige AI-technologieën heel goed kunnen," aldus May.
In het raamwerk legt May op de ene as voorspellen, automatiseren en classificeren en op de andere as kernactiviteiten. Voor de aquacultuur heb ik dit vereenvoudigd tot productie, gezondheid van de vis en waterkwaliteit. Voer, sterfte en handhaving van de waterkwaliteit zijn ook de grootste kostenposten voor kwekers en het is dus geen verrassing dat dit de pijnpunten zijn die door AI proberen te worden opgelost.
Een deel van de eerste software voor de aquacultuur was gericht op basisdigitalisering. Ongeveer 40 procent van de apps heeft enige basisfunctionaliteit voor bedrijfsbeheer om herkomst, groei, waterkwaliteit, oogsten, voergebruik enzovoort handmatig vast te leggen. Deze bedrijven zijn onder andere Wattaya Aqua, iQuatic en Jala in garnalen en AquaManager, AquaTracker en Blue Trace voor vis en schelpdieren. Ongeveer 44 procent van de software bewaakt de waterkwaliteit, wat uiteraard erg belangrijk is voor de aquacultuur.
Wat AI betreft wordt ongeveer een derde gebruikt voor het schatten van biomassa of het voorspellen van groei (41 procent), het optimaliseren van voeding (34 procent) of het bewaken van de gezondheid of het voorspellen van ziekte-uitbraken (26 procent) of het tellen van zeeluizen (6 procent). Veel van deze gegevens worden verzameld met behulp van onderwatercamera's en geanalyseerd met behulp van algoritmen voor beeldherkenning.
Groeiende toegankelijkheid van technologie als motor voor AI
Naarmate de markt voor aquacultuurtechnologie volwassener wordt, zullen we waarschijnlijk minder nieuwe start-ups en meer fusies en overnames zien, omdat bedrijven hun marktaandeel consolideren. Veel bedrijven hebben nog steeds moeite om hun technologieën ingang te doen vinden bij kleinschalige boeren in ontwikkelingslanden.
Technologie inzetten in verticaal geïntegreerde kweekbedrijven in Noorwegen, Canada of Chili is één ding, maar software opschalen onder Vietnamese of Indiase garnalenboeren is een herculische taak. Vraag het maar aan XpertSea of Aquaconnect. Beide bedrijven hebben zich toegelegd op financiering en het ontwikkelen van marktplaatsen om garnalenboeren in contact te brengen met kopers om de invoering van technologie te stimuleren.
Maar naarmate de kosten van sensoren dalen en algoritmen verbeteren, is het slechts een kwestie van tijd voordat digitale technologieën op grote schaal worden toegepast in landen met lage inkomens. Onderwijs en opleiding worden ook toegankelijker en goedkoper dankzij online leren. We zullen waarschijnlijk meer innovatie zien vanuit plaatsen als India, Vietnam, Thailand, de Filippijnen en Indonesië.
RAS en cellulaire aquacultuur bieden ook nieuwe mogelijkheden voor disruptieve innovatie en groei. De hausse in plantaardige eiwitten zou ook de groeiende vraag naar algen en zeewier kunnen aanwakkeren.
"Digitale transformatie betekent boeren kunnen helpen de nieuwste technologieën voor machinaal leren toe te passen om hun bedrijven efficiënter en duurzamer te maken," zegt Bryton Shang van AquaByte. "Voor het eerst kunnen kwekers vis wegen en de groei in real-time meten - in de toekomst zullen mensen zich afvragen hoe we ooit vis hebben gekweekt zonder dit soort hulpmiddelen."
Opmerking: Dit artikel is bijgewerkt met nieuwe gegevens op 28 juni 2022.
Meld je aan voor onze maandelijkse nieuwsbrief Catch-Up om het volgende bericht te ontvangen.
