Mes: noviembre 2020

Las redes de sensores inalámbricos (WSN) son la tecnología habilitadora para una agricultura de precisión (PA) eficiente y económica. Antes de la AP, los agricultores tenían que depender de imágenes satelitales y de aviones u otros sistemas basados ​​en mapas para identificar con precisión sus áreas de cultivo.

La agricultura de precisión tiene la ventaja de proporcionar retroalimentación en tiempo real sobre una serie de diferentes cultivos y variables del sitio. Como su nombre lo indica, la agricultura de precisión es precisa tanto en el tamaño del área de cultivo que monitorea como en las cantidades de suministro de agua, fertilizante, etc. Esta tecnología puede aislar una sola planta para monitorear y nutrir, o más típicamente un área en decenas o cientos de pies cuadrados.

La recolección de datos, monitoreo y aplicación de materiales a los cultivos permite mayores rendimientos y menores costos, con menor impacto al medio ambiente. Cada área recibe solo lo que se requiere para su espacio particular, y en el momento y la duración apropiados.

Una red de sensores inalámbricos para la agricultura es similar a las que se utilizan en otras industrias, como los controles industriales, la automatización de edificios y los sistemas de seguridad. El sistema WSN requiere una unidad de control centralizada con interfaz de usuario, pasarelas de comunicación y enrutadores, elementos de potencia y lo más importante: los sensores.

A diferencia de otros sistemas, la agricultura de precisión requiere un modelo de software único para cada área geográfica, el tipo de suelo intrínseco y el cultivo o plantas en particular. Por ejemplo, cada ubicación recibirá su propia cantidad óptima de agua, fertilizantes y pesticidas.

En general, se recomienda que la recopilación de datos se realice por horas. Con mayor frecuencia, no proporciona información adicional útil para el modelo de software y se convierte en una carga para la red de sensores inalámbricos en términos de consumo de energía y transmisión de datos. El monitoreo menos frecuente puede ser aceptable para ciertos cultivos de crecimiento lento y áreas que tienen condiciones climáticas muy estables y uniformes.

Se puede emplear una aplicación agrícola general para:

Monitoreo de grandes áreas de cultivo
Monitoreo de bosques / vegetación
Prevención de incendios forestales
Estudios de biomasa
Seguimiento de animales
Mejora del rendimiento de los cultivos
Si bien se suele pensar que la agricultura se basa en la tierra, los conceptos presentados aquí también son aplicables a los ecosistemas acuáticos y submarinos. Por ejemplo, un WSN se usa para monitorear los lechos de algas marinas y el crecimiento de algas. La temperatura del aire para las granjas es a menudo tan crítica como la temperatura del agua para las plantas marinas. Se puede establecer una correlación similar para la cantidad de luz solar y los niveles de pH.

Los sensores se utilizan para monitorear los siguientes parámetros:

Temperatura
Humedad
Presión barométrica
Gases de dióxido de carbono (CO)
La humedad del suelo
Acidez del suelo / pH
El software de modelado incorpora los datos de los sensores en un circuito de retroalimentación que activa la red de control. Esto proporciona las cantidades óptimas de insumos agrícolas para las ubicaciones individuales y los tiempos variables.

La Red de Control es responsable de:

Presión del agua
Operación de válvula / riego
Control de animales (p. Ej., Puertas abiertas y cerradas)
Dispersión de fertilizantes
Dispersión de plaguicidas
Refrigeración calefacción
Luz solar / sombreado (generalmente en un invernadero o en un área de cultivo cerrada)
A medida que el costo de los sensores y la infraestructura de comunicaciones tiende a la baja, más productores están implementando redes de sensores inalámbricos para sus cultivos. Esto es cada vez más frecuente en las granjas más pequeñas, las micro granjas y las granjas urbanas. En cada una de estas situaciones, los rendimientos de los cultivos son críticos, ya que los productores pueden tener solo un área muy pequeña y requisitos de espacio únicos con los que lidiar. En algunos casos, las áreas agrícolas se están construyendo sobre enrejados verticales que tienen solo de 4 a 8 pies de alto y se colocan en techos de gran altura o junto a viviendas residenciales.

La tecnología WSN permite monitorear y enfocar específicamente cada cultivo, lo que hace que sea práctico y rentable implementar la Agricultura de Precisión independientemente del área de cultivo. Este enfoque también es fácilmente escalable al agregar concentradores y sensores de comunicación adicionales.

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Los ganaderos de carne de Brasil ya utilizan hoy en día IoT, inteligencia artificial y almacenamiento en la nube para la cría de ganado . En junio de 2017, Bosch presentó su sistema de ganadería de precisión en el mercado brasileño. Su objetivo es hacer que la producción de carne sea más eficiente, en un país que tiene más ganado que habitantes. Pero, ¿qué beneficios concretos ofrece el sistema? Gustavo Ferro, Director de la Unidad de Negocios de Ganadería de Bosch Latinoamérica, y Ricardo Keigo Andrade, Líder del Equipo de Desarrollo de Software para Ganadería de Bosch Latinoamérica, responden cinco preguntas clave.

¿Cómo funciona el sistema de ganadería de precisión ?
¿Sabías?
Según el Servicio Agrícola Exterior del USDA, Brasil tiene más de 220 millones de cabezas de ganado, uno de los rebaños más grandes de cualquier país. En comparación, Estados Unidos tiene solo la mitad de ganado, pero produce más carne cada año. La tecnología puede ayudar a reducir esta brecha de productividad.

Ferro: En términos simples, el sistema de ganadería de precisión es una estación de pesaje automatizada. El agricultor lo coloca en el medio del corral de engorde, con el alimento en un lado y el agua en el otro. Siempre que un animal pasa del pienso al abrevadero, o viceversa, pasa por encima de la plataforma de pesaje. El ganado no se conduce de ninguna manera. Se mueven libremente, como les gusta. Los agricultores también pueden instalar el sistema en pastos abiertos.

Siempre que un animal camina sobre la plataforma de pesaje, los sensores determinan su peso. Esta información va a la “Caja de campo”, una unidad de procesamiento ubicada en el campo. Luego, los datos se envían a través de una antena al «Farm Box» en la oficina de la granja. Esto procesa la información y se comunica con la nube, convirtiendo así los datos brutos del campo en indicadores de desempeño. Cada animal lleva un chip UHF-RFID para identificarlo.

Andrade: En efecto, el sistema es más que una báscula. Lo que nos importa es la tecnología inteligente involucrada en el seguimiento del peso de los animales. El sistema también le dice al agricultor cuántos animales hay en el pasto. Y el peso de cada animal le dice si está sano o no. De hecho, lo sabe tan pronto como el sistema le dice que un animal no está cruzando con tanta frecuencia para beber.

Infografía que muestra cómo funciona el sistema de ganadería de precisión.Fuente: BoschCuando el animal camina hacia la plataforma de pesaje del sistema de cría de ganado de precisión, los sensores miden su peso. Esta información se transmite al «Field Box», una unidad de procesamiento de campo que toma todas las señales de los distintos sensores y las convierte en información precisa para el sistema Bosch. El «Bosch Integrated Reader» identifica al animal por radiofrecuencia UHF. Toda esta información se envía a la «Farm Box» a través de una antena externa. El servidor local y la «Farm Box» se encuentran en la oficina de la granja. La caja procesa todos los datos y se comunica con la nube, donde se encuentra la inteligencia del sistema. Los paneles solares permiten que el sistema funcione independientemente de la red eléctrica.
¿Cuáles son las ventajas del sistema de ganadería de precisión?
Ferro: Para los productores de carne de res, es difícil controlar y realizar un seguimiento de los rebaños grandes. Este sistema tiene como objetivo reemplazar las impresiones subjetivas con datos objetivos basados ​​en hechos y cifras.

Y proporciona más que solo información sobre cuánto peso ha ganado cada animal. Los agricultores también deben saber si el animal está sano. La falta de apetito es síntoma de muchas dolencias. El seguimiento constante de cada animal permite al ganadero detectar enfermedades desde el principio y tratarlas con éxito.

¿Cómo se desarrolló el sistema de Ganadería de Precisión?
Gustavo Ferro
Trabajo para Bosch desde 2004. Disfruto que me desafíen; es algo que me impulsa. He tenido la oportunidad de pasar diez años en el extranjero, principalmente en Alemania y China, donde he trabajado para un total de tres divisiones. La ganadería está en mi sangre. Sin duda, este es el mayor desafío de mi carrera hasta ahora. Es un proyecto especial, que enfrenta obstáculos especiales, con un equipo especial. Juntos, estamos abriendo un mercado nuevo e importante para la empresa que también contribuirá a la sostenibilidad.

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Ferro: Adoptamos un enfoque muy ágil y pensamos mucho en el diseño. Al principio, solo existía la idea, sin ninguna especificación precisa sobre cómo implementarla. Por tanto, avanzamos paso a paso, con diferentes prototipos. Todo el sistema se desarrolló mediante un enfoque receptivo, basado en un diseño centrado en el usuario. Logramos que los agricultores se involucraran en una etapa temprana para incorporar sus necesidades. Ponemos nuestras ideas en papel. Luego discutimos con ellos cómo sería el sistema final. Eso hizo que todo el proceso de desarrollo fuera más rápido y más eficiente. La respuesta al sistema ha sido muy positiva, especialmente en lo que respecta al software que lo respalda.

También era importante asegurarse de que el sistema estuviera diseñado para las condiciones del campo. La plataforma de pesaje debe soportar la carga constante de los animales que caminan sobre ella. Y debe continuar brindando lecturas confiables cuando las condiciones se ponen difíciles, cuando hay mucho barro o polvo, por ejemplo.

¿Es fácil implementar el sistema de ganadería de precisión?
Ferro: El sistema está diseñado para integrarse fácilmente en las operaciones agrícolas. Los agricultores no deberían tener que reorganizar radicalmente cómo trabajan para usarlo. Y los animales no deben ser molestados en su entorno natural.

Ricardo Keigo Andrade
Soy un desarrollador de software apasionado con más de una década de experiencia en implementación de proyectos. La mayor parte de este trabajo se ha realizado en Bosch, tanto en Alemania como en Brasil. Mis desafíos actuales involucran implementar Scrum en nuevas áreas comerciales, combinando software, hardware y desarrollo comercial. He utilizado Scrum para implementar con éxito productos innovadores e influir en muchas áreas de mi organización.

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Andrade: Hay problemas con las comunicaciones inalámbricas en la industria agrícola de Brasil. La cobertura de red con 2G o 3G no es buena. Entonces creamos nuestra propia red de malla para el sistema.

Ferro: En realidad, es el hardware del sistema el que crea la red para transferir los datos. Las grandes fincas en Brasil solo tienen acceso a Internet en la oficina. Nuestro sistema supera este problema con su propia tecnología de red y se puede utilizar en cualquier lugar.

Andrade: Otro problema es el suministro de energía, que solucionamos con paneles solares. Nuestro sistema de ganadería de precisión plug-and-play no requiere ninguna fuente de alimentación externa. El agricultor simplemente lo enciende y tiene acceso a todos los datos registrados por el sistema. No se requiere configuración. El granjero puede comenzar a monitorear su ganado de inmediato.

¿Qué le depara el futuro a esta solución?
Ferro: Planeamos agregar más funciones al sistema. Esto incluye un módulo que marca a los animales con un tinte a medida que pasan. Los agricultores podrán activar esta función directamente en el sistema de ganadería de precisión. La idea es vigilar de cerca a los animales marcados que no están aumentando de peso según el plan. El sistema también podría utilizarse en otros países. De hecho, ya estamos mirando a Argentina, donde la ganadería de carne también es una industria importante.

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Desde el advenimiento de la agricultura, el manejo de malezas ha sido un componente crítico del sistema de producción. Sin embargo, las estrategias de manejo de malezas son específicas de cada cultivo. Por ejemplo, en el centro de los Estados Unidos, los nativos americanos usaron calabazas y frijoles plantados entre plantas de maíz para eliminar las malezas, mientras que los colonos usaron la labranza (Clay et al., 2017). Cualquiera que haya cuidado un jardín sabe de malas hierbas. Al pasar de parcelas de jardín a campos agronómicos, una sola temporada de mala gestión puede convertir un campo relativamente libre de malas hierbas en un parche de malas hierbas. Esto se debe a que el suelo contiene millones de semillas de malezas viables de múltiples especies por acre. Si hay emergencia y supervivencia de solo el 1% de 1 000 000 de semillas, el resultado es 10 000 plantas por acre. Dependiendo de la especie, competencia de plantas y tiempo de emergencia,

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Las empresas modernas están tomando decisiones comerciales inteligentes gracias al IoT industrial y su impulso hacia una mayor conectividad. En la agricultura de precisión, la nueva tecnología tiene el potencial de cambiar las reglas del juego para el manejo de cultivos, permitiendo una mayor visibilidad sobre los cultivos y una toma de decisiones inteligente que impacta directamente la producción de alimentos. Sin embargo, según un artículo reciente de la revista CropLife, mientras los agricultores están aprovechando la automatización, la industria de la agricultura de precisión en su conjunto es relativamente nueva en comparación con la industria agrícola tradicional, al igual que la adopción de tecnología de TI.

La emocionante noticia es que los agricultores se están volcando cada vez más hacia la automatización para optimizar las operaciones. A medida que se adoptan la automatización y la conectividad para la agricultura de precisión, existe un mercado emergente de drones que está lleno de posibilidades. Un artículo reciente que se centra en los drones en la agricultura informa: «Con la agricultura de precisión, los agricultores ahora pueden estar seguros de que están tomando decisiones cruciales de manera correcta e inteligente, lo que se facilita a través del análisis de drones». Fabricantes de drones están trabajando activamente para hacer tecnología que creen que cambiará el juego de la agricultura de precisión. Su objetivo es mejorar la producción de alimentos y distribuir pesticidas y agua de manera más eficiente. Los drones también pueden ayudar en el manejo de enfermedades que se propagan rápidamente a través de los cultivos. Con el uso de cámaras, los drones también pueden ofrecer a los agricultores visibilidad en tiempo real de la salud de sus cultivos.

Con el auge de los drones en los sectores comercial e industrial, vemos muchas oportunidades para los fabricantes de drones, proveedores de tecnología y agricultores por igual. Lo que también vemos como la clave del éxito en todas estas áreas es la tecnología que funciona con consistencia y confiabilidad. En el caso de los drones, sin enlaces de comando y control (C2) seguros y confiables, el rendimiento de los drones se verá afectado y, como resultado, también lo harán los datos importantes que los agricultores encontrarán esenciales para tomar decisiones inteligentes.

Enlaces de comando y control
Hay tecnologías disponibles que han demostrado ser compatibles de manera infalible con las operaciones críticas de drones. De hecho, después de décadas de servir aplicaciones de misión crítica en el gobierno y la defensa, las mismas capacidades C2 de las comunicaciones de datos inalámbricas avanzadas han comenzado a migrar a los mercados de drones comerciales e industriales. En la actualidad, existen varias soluciones de comunicaciones de datos inalámbricas seguras disponibles que permiten enlaces C2 confiables y han sido confiables por el gobierno y la industria de defensa durante años.

Además, existen proveedores de soluciones que ofrecen múltiples frecuencias para enlaces C2, ofreciendo a los fabricantes de sistemas no tripulados una cartera de opciones para implementar. Además de las opciones de frecuencia, cuando se implementan las medidas de seguridad y las capacidades de cifrado adecuadas, los enlaces C2 pueden protegerse mejor para frustrar los ataques maliciosos en sistemas no tripulados. Para la industria de la agricultura de precisión, esto significa menos tiempo de inactividad y drones confiables para operaciones que son críticas para la salud del cultivo.

Los drones y otras tecnologías de TI modernas están interrumpiendo la industria de la agricultura de precisión, pero existe un potencial sustancial para un gran impacto en la industria agrícola en su conjunto. Dado que los drones se desarrollan para llevar a cabo estas aplicaciones en la agricultura de precisión, es especialmente importante garantizar que se creen con los enlaces C2 que respaldarán las necesidades de conectividad modernas.

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DIGITALIZACIÓN

La agricultura de precisión promete mejores rendimientos de la inversión y mejores medios de vida para los agricultores de todo el mundo. Uno de los mayores cambios en la agricultura en nuestras vidas, se está extendiendo a los países en desarrollo, donde las tecnologías agrícolas inteligentes, incluidos los datos recopilados de satélites y drones, están configurados para ajustar la forma en que los agricultores cultivan sus cultivos.

Durante siglos, los agricultores han plantado y cosechado según antiguos patrones estacionales, utilizando el conocimiento tradicional para advertir sobre sequías e inundaciones que podrían amenazar los cultivos y los medios de vida. Ahora, los agricultores están dando un paso de gigante hacia el futuro con la agricultura de precisión. Utilizando tecnología inteligente, los agricultores de hoy pueden administrar su granja desde una computadora portátil para controlar de forma remota los tractores instalados con GPS e instruir a los sistemas de riego de cultivos distantes para que se enciendan y apaguen. Se pueden colocar sensores en los campos para medir la temperatura y la humedad del suelo y el aire, y se pueden usar drones y satélites para recopilar y analizar datos para ayudar a informar cómo los agricultores fertilizan y cuidan sus cultivos. Los nuevos métodos aumentan el conocimiento local en lugar de reemplazarlo, proporcionando formas rentables y altamente precisas de predecir y proteger el crecimiento de cultivos agrícolas.

Utilizando información en tiempo real recopilada por los centros de control para decidir cuándo plantar, fertilizar y cosechar, los agricultores de los países desarrollados están aprovechando la tecnología para observar datos sobre el clima, la calidad del suelo y el aire y el progreso de los cultivos. Se analizan los costos y la disponibilidad de equipos y mano de obra para garantizar que el número correcto de personas y máquinas esté disponible en el momento adecuado. También ha habido un rápido aumento en el uso de vehículos aéreos no tripulados (UAV) o drones, pero la tecnología también promete cambios para la agricultura en los países ACP, ya que los drones brindan datos valiosos y altamente precisos que pueden ahorrar tiempo y dinero a los agricultores. Otras tecnologías inteligentes se están extendiendo a los países en desarrollo donde los beneficios de la agricultura de precisión podrían ser de gran ayuda para los agricultores que luchan con los caprichos duales del clima y los mercados.

La agricultura de precisión proporciona las herramientas y los datos para un análisis profundo de las prácticas agrícolas en granjas individuales y en regiones y países. Para analizar una finca, la información sobre el suelo y el agua y las características de la tierra permite a los agricultores e investigadores observar las variaciones en un área. Esta información ayuda a los productores a comprender su suelo y sus reacciones, para que puedan tomar decisiones más inteligentes sobre cómo cultivar y qué insumos son los más apropiados para su suelo y cultivo, aumentando la productividad del cultivo. Sin embargo, las definiciones de agricultura de precisión varían. Si bien algunos lo usan solo cuando se refieren a la producción, otros sostienen que se trata más de soluciones agrícolas inteligentes más holísticas, incluidas las TIC como sensores y drones.

Sensores
La agricultura inteligente hace uso de una gama de nuevas tecnologías y sensores que son clave para la recopilación de datos precisa. Los sensores pueden ser lo suficientemente pequeños como para sostenerlos en la mano, pero marcan una gran diferencia para los agricultores. Los sensores ópticos de alta calidad pueden medir instantáneamente qué tan bien están creciendo sus plantas y se puede enviar información a los centros de control agrícola, incluidos los detalles de los requisitos de fertilizantes y el control de plagas. Rolf Sommer, líder del programa de suelos para África del Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), dice que la agricultura inteligente y las nuevas tecnologías están aportando muchos beneficios a las naciones africanas. “Los sensores [están] informando a los agricultores en tiempo real sobre los requisitos de los cultivos: agua, nutrientes, no solo en general, sino también espacialmente explícitos y de alta resolución”.

Los sensores pueden ser tan simples como un teléfono inteligente de mano que un agricultor usa para fotografiar una planta no saludable y luego recibir comentarios en línea sobre qué está mal y cómo tratarlo y si vale la pena. Sin embargo, un sensor agrícola típico es un dispositivo ‘plantado’ en un campo o conectado a un dron que proporciona una variedad de datos y permite a los agricultores un acceso rápido a información específica para permitir una agricultura más inteligente y rentable, utilizando WiFi, teléfono móvil o Conectividad Bluetooth. Los sensores permiten proyecciones de rendimiento de cultivos utilizando el estado real de la planta y la información de pronóstico del tiempo.

Uso de drones para agricultura de precisión
Los drones están capturando la imaginación de los agricultores modernos. Mire hacia el cielo en las áreas agrícolas de Europa y los EE. UU., Y es posible que vea un dron volando sobre su cabeza, recopilando datos para su uso por parte de investigadores y agricultores. Idealmente, los agrónomos y los investigadores quieren que los drones recopilen datos varias veces en una temporada para asegurarse de que toman decisiones bien informadas. Los datos confiables comprenderán una amplia gama de indicadores, incluida la biomasa, la tasa de clorofila, el índice de área foliar, la tasa de emergencia, el estrés hídrico, las plantas faltantes, la altura o la floración. Los drones también miran el índice de vegetación de diferencia normalizada, que es un método de mapeo que identifica si un área contiene o no vegetación verde viva. La vigilancia con drones también puede proporcionar una alerta temprana sobre el estrés de los cultivos y los problemas de salud de los cultivos, proporcionando imágenes que permiten estadísticas precisas y confiables.

Sin embargo, si bien la tecnología de drones se ha popularizado como una herramienta de gestión de cultivos en partes del mundo ricas en tecnología, para los agricultores de muchas naciones africanas, el dron sigue siendo algo «fuera de este mundo». Con ganas de ver a los agricultores de todas partes disfrutando de los beneficios de los drones, CTA está trabajando para establecer operadores de drones en Benin, República Democrática del Congo, Ghana, Tanzania y Uganda. «Una parte importante de nuestro trabajo se centra en las TIC innovadoras», dice Giacomo Rambaldi, coordinador sénior del programa de tecnologías de la información y la comunicación de la CTA. Cree que existe un enorme potencial para los drones en la agricultura africana y que los jóvenes podrían beneficiarse creando empresas para servir la comunidad agrícola.

CTA se ha asociado con la empresa francesa Airinov, que proporciona servicios de interpretación de datos por teledetección. Su tecnología se exhibió en Ghana, lo que permitió a una variedad de partes interesadas reunirse y discutir oportunidades. Airinov ha recibido el apoyo de CTA para formar a siete empresarios africanos. En marzo de 2017, el grupo visitó las oficinas de Airinov en París para una formación de una semana. Airinov es una empresa próspera, con 40 empleados y una facturación en 2015 de 2,5 millones de euros. Su capacitación aseguró que el equipo visitante adquiriera las habilidades y la experiencia para liderar el camino en el uso de drones para la agricultura de precisión en sus países de origen. «Ahora pueden apropiarse de nuestra tecnología y luego implementar servicios personalizados en casa», explica Hamza Rkha Chaham, a cargo de asuntos internacionales en Airinov. Cada uno de ellos adquirió un dron de cuatro rotores, un sensor multiespectral y equipamiento adicional por 5.000 €, el 60% de los cuales es financiado por CTA. Luego, Airinov los seguirá durante 1 año. El grupo se ha formado en áreas como procesamiento de datos y desarrollo empresarial.

Frederick Mbuya, fundador de Uhurulabs en Tanzania, dice que los agricultores necesitaban ver drones en acción para comprender las posibilidades. “La respuesta crítica de los agricultores cuando mencionas los drones es que no es nada para nosotros, ¿cómo podría eso ayudarnos en nuestro negocio?”, Dice Mbuya. «Pero lo mejor de volar un dron con los agricultores es que inmediatamente comienzan a decir ‘podría usarlo para esto, podría usarlo para aquello'». Obtener una vista aérea de 50 o 100 m de su granja ilumina al agricultor en cosas tan triviales como la inspección de cercas y fronteras ”.

Los sensores que llevan los drones pueden detectar malezas, pronosticar rendimientos, medir la falta o el exceso de agua, las infestaciones de plagas y la falta de nutrientes. Los agricultores inspeccionan las imágenes de drones de sus cultivos, discuten la interpretación con el personal técnico y deciden cuándo y dónde aplicar fertilizantes y otros insumos. Los datos son completos, precisos y se proporcionan en tiempo real; también se puede utilizar para determinar los daños a las cosechas con fines de seguro. Los agricultores todavía querrán comparar los datos con la situación en el terreno, pero las imágenes de drones pueden dirigirlos a su área objetivo.

En una granja de piñas en Ghana, Joshua Ayinbora, director ejecutivo de GROITAL Farms , se interesó en las posibilidades de usar drones para su granja después de que CTA organizara una demostración en su granja. Comprobó la tecnología en YouTube y se puso en contacto con un amigo del negocio de la construcción, que accedió a volar su dron sobre sus parcelas, lo que llevó al descubrimiento de un ataque de hongos en algunas partes del cultivo. “Cuando miramos el campo lateralmente, es difícil ver los distintos tonos de verde en las piñas”, explica Ayinbora. «Después de analizar las imágenes, nos dimos cuenta de que algunos de los campos eran de color verde oscuro, mientras que otros eran de color verde claro». El equipo de GROITAL inspeccionó las áreas de color verde claro y descubrió el problema. “Y eso nos ayudó a ahorrar mucho dinero”, afirma.

Manteniendo los cielos abiertos
Los drones volaron en un vacío legal, volando en un espacio aéreo estrictamente regulado que no estaba completamente preparado para la llegada de los UAV. Para ayudar a abordar esto, CTA ha estado trabajando en drones durante casi 2 años, reuniendo a más de 500 miembros de 82 países en una comunidad de práctica. Reconociendo la necesidad de claridad, la CTA estudió las políticas y regulaciones existentes, produciendo un documento integral sobre gobernanza (ver Spore 184 Drone Regulation: A Guide to the Laws Governing UAVs ). Además, una base de datos en línea , con resúmenes de las leyes nacionales sobre drones, se actualiza periódicamente de acuerdo con cualquier cambio en las regulaciones.

Sudáfrica fue la primera nación africana en regular el uso de drones, con el objetivo de realizar estudios topográficos, actividades mineras y contra la caza furtiva. Con el tiempo, las empresas privadas comenzaron a ofrecer servicios a los agricultores que se basaban en datos recopilados por drones. Otros países africanos que han regulado el uso de drones son Botswana, Camerún, Côte d’Ivoire, Gabón, Ghana, Kenia, Madagascar, Nigeria y Ruanda.

Utilizar cooperativas para costear la nueva tecnología
Si bien los drones, los sensores y otras herramientas de agricultura de precisión pueden ser el camino a seguir para los agricultores modernos, gran parte de esta nueva tecnología aún está fuera del alcance de los pequeños agricultores en los países en desarrollo. Para ser rentables, los drones deben trabajar con agroindustrias o cooperativas de pequeños agricultores que posean entre 3.000 y 4.000 ha de tierra. Las cooperativas de nueva generación tienen un papel importante que desempeñar en la adopción de técnicas de agricultura de precisión, ya que pueden utilizarse para derribar las barreras financieras que experimentan los pequeños agricultores rurales. “Las empresas suelen ser muy pequeñas, mientras que las inversiones iniciales son elevadas; [hay] falta de conocimientos informáticos ”, dice Sommer. Las cooperativas pueden proporcionar el poder financiero necesario para invertir en tecnología agrícola inteligente, desbloqueando los beneficios de las nuevas tecnologías y la agricultura inteligente para todos (consulte la entrevista en línea de Spore, Theo de Jager:Los agricultores necesitan organizarse ).

Airinov también ve los beneficios de que los agricultores se agrupen para trabajar con drones, ya que la tecnología puede estar fuera del alcance de un solo agricultor. “El objetivo principal de eso es hacerlo asequible para el agricultor”, dice Chaham. “No se moverá al campo para volar 1 ha, se moverá para volar 20, 30, 50 ha. Y luego puede hacer economías de escala y hacer que los servicios sean útiles para ellos ”, explica.

Recopilación de datos a gran escala
Con los agricultores africanos comenzando a recopilar una variedad de datos sobre su trabajo, hay nuevas posibilidades de coordinación y análisis de datos a gran escala. El CGIAR está trabajando en un proyecto de coordinación de big data que verá a los agricultores monitoreando sus granjas y proporcionando a los científicos datos sobre las lluvias, el uso de fertilizantes, las variedades de cultivos y los rendimientos. Se utilizarán datos antiguos y nuevos de organizaciones de investigación, universidades y gobiernos para completar la Plataforma CGIAR para Big Data en Agricultura.. CGIAR dice que compartir datos de alta calidad tiene resultados asombrosos. Recientemente, en Colombia, los productores de arroz ahorraron millones de dólares al retrasar la siembra hasta que pasó una racha de sequía, que fue el resultado de que el CIAT y el gobierno colombiano trabajaron juntos con información y objetivos compartidos. La plataforma de coordinación de Big Data se ejecutará de 2017 a 2022, con el objetivo de aprovechar las capacidades de Big Data para acelerar y mejorar el impacto de la agricultura inteligente.

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Agricultura de precisión

En la región de Péloponnèse, en el sur de Grecia, algunos de los olivos tienen cien años y han sido cultivados mediante métodos probados durante décadas; pero estos enfoques consagrados ahora están siendo aumentados por la agricultura de precisión .

Se trata de una moderna idea de gestión agrícola, que utiliza la última tecnología con el objetivo de aumentar la cantidad y calidad de los productos agrícolas. El sistema, también conocido como Smart Farming , utiliza métodos como GPS, escaneo del suelo y gestión de datos para tomar con mayor precisión la acción requerida en el momento adecuado y brindar el cuidado necesario para garantizar una agricultura saludable y sostenible.

En la región de Péloponnèse, las nuevas técnicas se están utilizando para crear el equilibrio adecuado entre los métodos tradicionales y la mejora de las tecnologías avanzadas.

Los científicos que operan en la zona forman parte de un proyecto de investigación europeo. Los drones con cámaras multiespectrales permiten a los productores de aceite de oliva monitorear con mayor precisión las etapas de crecimiento de cada uno de sus árboles.

Un microscopio en el aire

Evangelos Anastaiou, ingeniero agrícola e investigador de la Universidad Agrícola de Atenas, dijo que es muy útil para vigilar de cerca los árboles:

«Es como poner un microscopio en el aire. Podemos identificar qué árboles son los más vigorosos y saludables en comparación con otros, luego podemos tener tratamientos específicos para todos ellos».

Otro objetivo importante es el mejor control del riego. El sitio también cuenta con una estación meteorológica inteligente. Esto está conectado a los sensores de humedad del suelo y permite al agricultor activar el riego de forma remota cuando sea necesario. El agricultor puede usar su teléfono para activarlo, sin tener que visitarlo en persona. Esto permite un riego más preciso, ahorrando tiempo, dinero y, por supuesto, agua dulce.

Kostas Pramataris, ingeniero informático de la empresa de alta tecnología Synelixis , dice que la nueva tecnología puede garantizar que cada área reciba la cantidad de riego que necesita, minimizando el desperdicio:

«Este dispositivo nos permite monitorear el suelo y establecer algunos umbrales exactos, de modo que cuando la sequedad del suelo desciende por debajo de un nivel específico, puede comenzar a regar. Luego puede dejar de regar cuando se alcanza nuevamente el nivel correcto».

Ayudando a estos procesos hay otro dispositivo inteligente, un sensor de conductividad eléctrica. Esto muestra la ubicación y el movimiento del agua subterránea.

Actualmente, estas tecnologías siguen siendo muy caras para los agricultores que se encuentran bajo presión financiera. Pero dada la seriedad de los riesgos ambientales, muchos están dispuestos a usarlos.

Orientación y reducción de la entrada de recursos

Antonis Paraskevopoulos, director de Economía Rural del municipio de Trifylia, está convencido de la importancia de la nueva tecnología:

«Estos sistemas nos van a ayudar a reducir la cantidad de recursos que estamos usando, que es una de nuestras prioridades. También están orientados a producir productos seguros y aumentar nuestra producción. Pero lo más importante es que el producto final debe ser respetuoso con el medio ambiente. Teniendo en cuenta esos objetivos, no podemos tener éxito sin estas nuevas tecnologías «.

Agricultura en Suecia

También se puede ver que los métodos de agricultura inteligente funcionan en un entorno agrícola muy diferente, muy al norte de Grecia. Suecia es uno de los países más estrictos en términos de bienestar animal.

Una granja aquí también es parte del proyecto Smart Farming. Uno de los métodos que se están aplicando aquí para ayudar al bienestar animal es la fijación de sensores en las orejas de las cerdas, que miden el latido del corazón de los animales.

Christophe Verjus es ingeniero de la Organización Suiza de Investigación y Desarrollo CSEM . Dice que el dispositivo permite acceder a información muy útil:

«Gracias a la medición de la frecuencia cardíaca, especialmente si conocemos la frecuencia cardíaca regular de un animal dado, sabremos si el animal tiene fiebre, si está estresado o enfermo. Lo sabremos antes de que haya síntomas visibles. El ganadero entonces podrá actuar y tomar las decisiones correctas rápidamente «.

Seguimiento del bienestar de las cerdas durante el parto

Esta tecnología ayuda a los ganaderos durante el parto, los nacimientos de las camadas de las cerdas. Este es el momento más crucial del proceso de cultivo. Las cerdas deben gozar de buena salud para cuidar a sus bebés.

Gracias a un sistema de alerta, el granjero Jos Boterman y su hijo Frank pueden darse cuenta más rápido y reaccionar tan pronto como sepan que es necesario hacer algo.

Frank está de acuerdo en que la nueva tecnología es invaluable:

«Cuando estoy en casa, no sé qué está pasando en el establo. Con estos datos, puedo ver desde casa si una cerda empieza a parir. Así que me ayuda por la mañana».

Todos los datos pasan a través de un terminal electrónico situado en el edificio de la granja, que funciona como puerta de enlace. También mide la calidad del aire y la temperatura.

Mejora del bienestar de los animales

Ander Herlin, profesor titular de la Universidad Sueca de Ciencias Agrícolas , es el coordinador de las operaciones suecas del proyecto. Cree que las nuevas tecnologías marcan un gran paso adelante:

“Cada animal es muy importante, es valioso y tiene su propio derecho al bienestar. Por eso tenemos que vigilar a cada animal y esta es la idea de la ganadería de precisión”.

Se espera que el mercado mundial de agricultura inteligente se duplique en los próximos cinco años y alcance un valor de 16.000 millones de euros.

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Dónde empezar con herramientas agrícolas de precisión gratuitas y de bajo costo, y por qué
Por Treena Hein
Tiempo de lectura: 3 minutos
Publicado: 6 de marzo de 2019
Cultivos

Los mapas de salud de cultivos ayudan a identificar áreas de preocupación en el campo. Foto: Cortesía de Paul Hermans
Tiempo de lectura: 3 minutos
Para los productores que buscan sumergirse en el grupo de la agricultura de precisión por un bajo costo y recompensas potencialmente sustanciales, la ayuda está aquí.

Las grandes ventajas que puede proporcionar la agricultura de precisión son en su mayoría bien conocidas. En resumen, la información es poder.

Por qué es importante : hay algunos puntos de entrada de menor costo a la agricultura de precisión para los agricultores que quieren probarla, pero no quieren hacer una gran inversión.

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“No se puede administrar lo que no se puede medir y la utilización de sistemas de administración de datos rentables junto con su asesor de confianza puede generar muchos beneficios”, dice Steph Kowalski, líder de agronomía en Agromart Group con sede en Thorndale, Ontario. «Si simplemente administra un rincón húmedo de una granja de manera diferente en función de los datos de rendimiento o un simple mapa de imágenes de satélite que muestra un punto rojo durante toda la temporada, ya ha pagado su suscripción».

Un plan de campo y granja es una pequeña inversión en agricultura de precisión y un lugar para comenzar.

«Esto lo ayudará a colocar el producto correcto en el campo correcto, según el tipo de suelo, la rotación de cultivos y más, y es un servicio gratuito que ofrecemos a nuestros clientes», dice Paul Hermans, gerente de efectividad digital para el este de Canadá en Corteva Agriscience, que posee la marca Pioneer y el sistema de manejo de cultivos de precisión Encirca. «Puede hacer esto en una hoja de papel grande si lo desea o con un dibujo computarizado».

Kowalski cree que vale la pena analizar un muestreo de suelo más detallado.

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“No es necesario que sean cuadrículas de 2.5 acres, pero dividir la finca por topografía, historial de rendimiento y / o experiencia / conocimiento pasado de la finca puede hacer que la bola avance hacia la gestión de zonas de manera diferente”, dice. «Todos conocemos las partes de nuestras granjas que se comportan de manera diferente, pero es necesario medirlas antes de administrarlas».

Plantación de tasa variable
La siembra de tasa variable es otra opción de pequeña precisión que requiere poco tiempo y no cuesta nada.

«Hemos visto ganancias de cinco a seis bushels adicionales en 2016 y 2017 en el este de Ontario por parte de los agricultores que lo usan, y predecimos que la mitad de la superficie de maíz y soja en los (Estados Unidos) se sembrará de esta manera para 2020», Hermans informa. “Para los clientes que aún no tienen esto en su sembradora, hay una aplicación gratuita de Pioneer Plantability en la que colocan híbrido, objetivo de rendimiento, etc. y les proporcionará una tasa de siembra genérica para ese campo, para que hacia abajo y cambie la rueda dentada. Cinco o seis bu. por acre suma «.

Kowalski también sugiere que los productores pregunten a sus minoristas de fertilizantes qué hay disponible en términos de servicios de aplicación de tasa variable, sin necesidad de inversión de capital para el productor.

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“El fertilizante es uno de los mayores costos en la granja, por lo que si tiene la capacidad de manipularlo, o mejor colocarlo, está por delante de donde estaba antes”, explica.

«La cal o el fósforo y el potasio de clasificación variable pueden generar grandes ahorros, sin mencionar el beneficio social de practicar la administración de nutrientes 4R».

Imágenes de satélite simples
En los equipos en los que está habilitado el GPS, las plataformas de datos agrícolas de precisión general, como Fieldview, Encirca Pro, SMS, Agrian y MyJohnDeere, son económicas a aproximadamente $ 1 por acre y tienen ofertas similares, como mapas de rendimiento y uso de imágenes satelitales.

“Le da una mirada (a) las áreas buenas y malas del campo, y hemos descubierto que Encirca Pro detecta los problemas de siete a 10 días antes de lo que usted los detecta a través de sus propias observaciones”, dice Hermans. «Puede comenzar a determinar qué está sucediendo más rápido y tomar decisiones más rápidas para aumentar la productividad».

Un área problemática se detecta a través de imágenes de satélite y análisis de software de diferencias de densidad de vegetación (NDVI) y también altura de planta. Un cultivador puede haber omitido una aplicación de nitrógeno y luego puede hacer un tratamiento de rescate según el momento, dice Hermans, o detectar una infestación de ácaros o tratar los parches de malezas que el rociador pasó por alto.

Una inversión relativamente mayor de $ 5,000 a $ 15,000 (si ya tiene GPS) que Hermans recomienda encarecidamente es un monitor de rendimiento para la cosechadora. Él dice que una vez que se recopilan los datos de rendimiento, las diferentes zonas se vuelven claras y los agricultores pueden decidir mejor cómo actuar en esas zonas, ya sea que se trate de siembra de tasa variable o aplicaciones de fertilizantes u otras decisiones.

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Encontrar su camino alrededor de la confusa terminología de la agricultura moderna

Desde drones hasta imágenes de satélite y tecnología de sensores, la industria agrícola está cambiando de manera notable. Las innovaciones tecnológicas están cambiando la forma en que se hace la agricultura. La modernización de la agricultura y el uso de la tecnología digital han hecho que surjan nuevos conceptos como la agricultura de precisión, la agricultura digital y la agricultura inteligente. Estos términos, a pesar de que a menudo se usan indistintamente, tienen una sutil diferencia de significado. En este artículo, arrojamos algo de luz sobre el tema y proporcionamos definiciones de diferentes fuentes para ayudarlo a clasificar la terminología de la agricultura moderna.

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¿Agricultura de precisión o agricultura de precisión?

La agricultura de precisión y la agricultura de precisión generalmente se consideran lo mismo. Sin embargo, el término agricultura de precisión, a menudo abreviado como PA, se usa más ampliamente. En un informe de 2016 sobre cómo los macrodatos revolucionarán la cadena alimentaria mundial, McKinsey & Company define la agricultura de precisión como: “ un enfoque tecnológico para la gestión agrícola que observa, mide y analiza las necesidades de campos y cultivos individuales ”. Según McKinsey, el desarrollo de la agricultura de precisión está determinado por dos tendencias: «Big Data y capacidades de análisis avanzado por un lado, y robótica (imágenes aéreas, sensores, sofisticados pronósticos meteorológicos locales) por el otro».. Lea el informe completo aquí .

El informe del Parlamento Europeo sobre la agricultura de precisión y el futuro de la agricultura en Europa define la agricultura de precisión como: “un concepto moderno de gestión agrícola que utiliza técnicas digitales para controlar y optimizar los procesos de producción agrícola ”. El punto clave aquí es la optimización. En lugar de aplicar la misma cantidad de fertilizantes en todo un campo, la agricultura de precisión implica medir las variaciones del suelo dentro del campo y adaptar la estrategia de fertilizantes en consecuencia. Esto conduce a un uso optimizado de fertilizantes, ahorrando costos y reduciendo el impacto ambiental . Lea el informe completo aquí .

Agricultura inteligente

La agricultura inteligente es la aplicación de tecnologías de información y datos para optimizar sistemas agrícolas complejos. A diferencia de la AP, el enfoque de la agricultura inteligente no está en la medición precisa ni en la determinación de diferencias dentro del campo o entre animales individuales. La atención se centra más bien en el acceso a los datos y la aplicación de estos datos: cómo la información recopilada se puede utilizar de manera inteligente.

La agricultura inteligente implica no solo máquinas individuales, sino todas las operaciones agrícolas . Los agricultores pueden utilizar dispositivos móviles como teléfonos inteligentes y tabletas para acceder a datos en tiempo real sobre el estado del suelo y las plantas, el terreno, el clima, el tiempo, el uso de recursos, la mano de obra, la financiación, etc. Como resultado, los agricultores tienen la información necesaria para tomar decisiones informadas basadas en datos concretos, en lugar de su intuición. Lea más sobre agricultura inteligente en este informe .

Agricultura digital

La esencia de la agricultura digital radica en crear valor a partir de los datos . La agricultura digital significa ir más allá de la mera presencia y disponibilidad de datos y crear inteligencia procesable y valor agregado significativo a partir de dichos datos. (Fuente: Agricultura digital: ¿qué significa realmente ?)

La agricultura digital está integrando ambos conceptos: agricultura de precisión y agricultura inteligente . Según un documento sobre agricultura digital de DLG (Sociedad Agrícola Alemana), la agricultura digital se entiende como “aplicación consistente de los métodos de agricultura de precisión y agricultura inteligente, redes internas y externas de la granja y uso conjunto de plataformas de datos basadas en la web con análisis de Big Data ”. Descubra más leyendo el artículo completo aquí .

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⚡El artículo original fue publicado en el blog de EPAM .
Hablemos de números. A pesar de los esfuerzos por alcanzar el objetivo Hambre Cero de las Naciones Unidas para 2030, más de 820 millones de personas aún experimentaron falta de alimentos el año pasado. Y al mismo tiempo, más de un tercio de todos los alimentos producidos nunca llegaron a la mesa, o se echaron a perder en tránsito o los consumidores de los países desarrollados los tiraron. Esto resulta en alrededor de 1.300 millones de toneladas de alimentos desperdiciados , por un valor de casi $ 1 billón. El mundo enfrenta desafíos en todas las etapas de la producción de alimentos. Dado que se prevé que la demanda mundial de alimentos se duplique en 30 años debido al aumento de la población, se espera cada vez más que los agricultores y proveedores agrícolas hagan más con menos al mejorar la productividad a partir de recursos e insumos limitados.

Afortunadamente, ya existen varias innovaciones para aumentar el rendimiento de los cultivos y garantizar el crecimiento sostenible de la industria agrícola mundial. Si bien la agricultura tradicional se basaba en la gestión de campos basados ​​en intuiciones y predicciones volátiles, las nuevas colaboraciones entre las industrias de tecnología y agricultura están desafiando los métodos convencionales de agricultura.
Ahora, la agronomía se centra en la «agricultura de precisión», un sistema de gestión agrícola que utiliza tecnologías modernas en todas las etapas del trabajo.
Pío
El concepto de agricultura de precisión surgió en los EE. UU. En la década de 1980, pero la metodología solo se generalizó en los últimos cinco años gracias a los desarrollos en la tecnología móvil, Internet de alta velocidad y datos satelitales. Algunos de los primeros usuarios incluso han compartido su experiencia en YouTube y han ganado cientos de miles de seguidores, como MN Millennial Farmer o Ryan Custer, quien es el creador de How the Farm Works . Hoy en día, la agricultura de precisión combina datos satelitales, sensores, drones y herramientas de mapeo GPS para proporcionar información sobre el terreno a los agricultores y mejorar la producción de alimentos a un nuevo nivel de productividad.

Cuanta más información haya, más precisos serán los análisis y los conocimientos. Es por eso que la recopilación y el análisis de macrodatos es fundamental para la agricultura de precisión.
Comprender los macrodatos en la agricultura de precisión
Las grandes fuentes de datos en la agricultura de precisión involucran sensores que recopilan información del suelo e imágenes satelitales del espacio. La combinación de estas dos fuentes de datos proporciona los mejores resultados para los agricultores.

El mayor cambio en el uso de big data en la agricultura de precisión ocurrió con el lanzamiento del satélite Sentinel-2 en 2015. El satélite opera bajo el Copernicusprograma, el programa de Observación de la Tierra de la Unión Europea iniciado por la Comisión Europea. El satélite monitorea la superficie de la Tierra y, cada cinco días, proporciona imágenes multiespectrales de alta resolución con una increíble resolución espacial de 10 m. El lanzamiento de este satélite fue un gran avance: Sentinel-2 ofrece datos casi en tiempo real a nivel mundial y las imágenes son de uso gratuito para el público. Tanto las instituciones de investigación como las empresas de todo tipo reciben una rica fuente de información, pero para aprovechar y obtener información valiosa de estos datos, se necesitan tecnologías de computación inteligente y cognitiva como el aprendizaje automático y la IA para analizar esta información.

Análisis de big data para agricultura de precisión
Hay varias formas en que el análisis de big data puede ayudar a los agricultores, y todo comienza con el mapeo de campos y cultivos en todo el mundo. Antes de salvar el planeta, necesitas saber qué hay ahí fuera, ¿verdad? OneSoil fue el primero en abordar esta complicada tarea a nivel mundial. El mapa interactivo de OneSoil proporciona información sobre campos y cultivos en Europa y en los EE. UU., Que se puede utilizar para explorar tendencias nacionales y regionales, así como comprobar el desarrollo de un campo específico. El mapa interactivo se ejecuta en algoritmos de aprendizaje automático e imágenes de satélite.
OneSoil Map_USA_OneSoil Blog
Mapa de OneSoil
El análisis de imágenes satelitales ayuda a monitorear los campos de forma remota a través de cambios en varios índices de vegetación. Combinando datos reales sobre el espacio y el suelo, un agricultor puede calcular y aplicar la dosis correcta de fertilizantes y productos químicos para cada parte del campo, lo que se conoce como aplicación de tasa variable, que ayuda a reducir la contaminación del agua subterránea. El aprendizaje automático permite a los agricultores analizar décadas de registros climáticos y de cultivos y buscar patrones en los datos para predecir el rendimiento de los cultivos. Además, monitorear las condiciones del agua y el aire ayuda a predecir los problemas agrícolas en regiones específicas. Al comprender la escala de las catástrofes globales como incendios forestales, terremotos o huracanes, los recursos se pueden administrar en consecuencia.

Con numerosas soluciones agrícolas en el mercado, es importante que estas tecnologías y aplicaciones sean comprensibles, asequibles y fáciles de usar.

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