A medida que el desarrollo de la programación y la inteligencia artificial amplían sus aplicaciones, también lo hacen los medios para reemplazar las tareas que tradicionalmente se realizaban manualmente. Los drones, por ejemplo, programados de forma inteligente, pueden ahorrarle al agricultor la tarea repetitiva y engorrosa de examinar cada planta o árbol individualmente y utilizar las mismas técnicas para optimizar el crecimiento; un agricultor puede sentarse e investigar los medios para optimizar la agricultura, mientras que los drones hacen el trabajo pesado.
¿Qué es la agricultura de precisión?
La agricultura de precisión es un medio de gestión agrícola y agrícola basado en la observación, medición y respuesta a las condiciones de los cultivos de forma continua. La agricultura de precisión se refiere a la forma en que los agricultores manejan los cultivos para garantizar la eficiencia de insumos como el agua y los fertilizantes, y para maximizar la productividad, la calidad y el rendimiento. El término también implica minimizar plagas, inundaciones no deseadas y enfermedades.
Un componente clave de este enfoque de gestión agrícola es el uso de tecnología de la información y una amplia gama de elementos como guía GPS, sistemas de control, sensores, robótica, drones, vehículos autónomos, tecnología de tasa variable, muestreo de suelo basado en GPS, hardware automatizado, telemática y software.
¿Dónde entran los drones?
Si bien la agricultura de precisión es el cerebro del agricultor, un dron puede ser el cuerpo del agricultor. Los drones se utilizan para observar los cultivos, su textura, crecimiento, estado de las plagas, estado de la flor, etc. Procesan estos datos observados utilizando programas basados en agricultura de precisión y en base a los análisis que realizan los programas que realizan los drones. tareas o responder a los cultivos para optimizar el crecimiento.
Pero, ¿por qué drones? ¿Por qué no un tractor programado o un robot humanoide?
Bueno, las características aéreas exclusivas de los drones hacen que la aplicación de la agricultura de precisión sea muy eficaz. Examinemos cómo funciona la agricultura de precisión con drones.
Uso de drones en agricultura de precisión
¿Como funciona?
La aplicación de la agricultura de precisión es simple, tome la entrada, trátela y elija automáticamente la mejor respuesta. Los drones, sin embargo, tienen una movilidad muy alta y suficiente espacio para llevar microcontroladores programados según la agricultura de precisión; haciendo que los drones sean exclusivamente eficientes para la gestión agrícola. Los siguientes procesos son las características exclusivas de los drones:
Cartografía:
El mapeo o la topografía es la operación de observación del dron. Con los nuevos modelos de drones, el agricultor solo necesita dibujar alrededor del área que necesita cubrir, ya que los drones están equipados con software de planificación de vuelo que les permite seguir una ruta de vuelo automatizada, la ruta también puede ser decidida de forma autónoma por el dron si utiliza inteligencia artificial. . El dron toma fotos automáticamente usando sensores a bordo y la cámara incorporada, y usa GPS para determinar cuándo tomar cada foto.
La cartografía utiliza técnicas de programación como el seguimiento de imágenes y la adquisición de imágenes, las mismas técnicas que se utilizan en los programas de reconocimiento facial y los robots; A medida que el programa se vuelve más sofisticado, ya sea mediante el uso de IA o manualmente, el dron se vuelve más inteligente y piensa cada vez más como un agricultor, ya que es más capaz de identificar enfermedades en los cultivos y decidir las respuestas óptimas, como se explica a continuación en Eliminación de cultivos. .
Fumigación:
La limpieza de cultivos es el trabajo engorroso y aburrido de un agricultor que puede ser asumido por drones para ahorrar tiempo, recursos y salud. Los drones pueden transportar tanques de fertilizantes y pesticidas para fumigar cultivos con mucha más precisión que un tractor. Esto ayuda a reducir los costos y la exposición potencial a pesticidas para los trabajadores que habrían necesitado fumigar esos cultivos manualmente.
El mapeo y el desempolvado de cultivos, combinados, hacen que los drones sean agricultores muy inteligentes y activos, ya que pueden analizar los cultivos con precisión y responder de manera adecuada.
¿Cuáles son los requisitos para la instalación?
Bueno, ¿qué necesitamos para hacer uso de la agricultura de precisión e integrarla con la tecnología de drones?
Experiencia agrícola:
El requisito principal para que la agricultura de precisión funcione es el requisito de experiencia agrícola que debe formar la base de la programación de los drones con los que aprenden los criterios para identificar problemas y estudiar cultivos.
Experiencia en programación:
Mediante comandos precisos, incluido el aprendizaje automático de prueba y error o la inteligencia artificial, los drones deben programarse para que funcionen como agricultores. Se supone que deben observar y responder de manera apropiada.
Equipo de drones:
El dron en sí es, por supuesto, un requisito vital. Pero el equipo instalado en el dron puede marcar una gran diferencia en su efectividad en términos de aplicación de la agricultura de precisión. Las cámaras sofisticadas o los sensores de imágenes térmicas pueden ayudar a identificar plagas y enfermedades de manera más eficiente, mientras que los microcontroladores más grandes y generalmente más costosos pueden mejorar la velocidad de procesamiento y la capacidad de transporte de datos de un dron.
Drones en agricultura
¿Cuales son los beneficios?
La integración de la tecnología de drones con la agricultura de precisión abre muchas posibilidades que son beneficiosas con el estado actual de la tecnología, tanto accesible como conveniente y de vanguardia; pero un atractivo significativo es que la tecnología de drones mejora en funcionalidad con la sofisticación en Tecnología de la Información, que se eleva con una curva pronunciada.
Las siguientes son algunas de las aplicaciones que hacen que la integración de la tecnología de drones con la agricultura de precisión sea muy efectiva:
Monitoreo de equipos de riego:
Administrar varios puntos de riego al mismo tiempo es inconveniente y engorroso, especialmente para los agricultores que tienen muchos campos repartidos por un condado o una región. Una vez que cultivos como el maíz comienzan a alcanzar ciertas alturas, las inspecciones de mitad de temporada de las boquillas y aspersores en los equipos de riego que suministran agua se pueden simplificar y llevar a cabo de manera muy efectiva con drones.
Identificación de malezas entre cultivos:
Los drones pueden trazar un mapa de malezas utilizando los datos obtenidos de sus sensores, por lo que los agricultores pueden diferenciar fácilmente las áreas de proliferación de malezas de alta intensidad de los cultivos saludables que crecen junto a ellos, mejorando la calidad de los cultivos.
Fertilidad de tasa variable:
Agribotix , una startup de servicios de drones agrícolas basada en CO2, ha utilizado mapas NDVI para dirigir las aplicaciones de fertilizantes durante la temporada en el maíz y otros cultivos. Mediante el uso de mapas de aplicación de tasa variable generados por drones para determinar la fuerza de absorción de nutrientes dentro de un solo campo, los agricultores pueden aplicar 60 libras de fertilizante a las áreas en dificultades, 50 libras a las áreas medianas y 40 libras a las áreas saludables , disminuyendo los costos de fertilizantes y aumentando los rendimientos.
Valoración de Salud:
Los drones pueden identificar bacterias, hongos o enfermedades basándose en la radiación infrarroja comúnmente transmitida por sensores, imágenes térmicas, adquisición de imágenes o seguimiento de imágenes y varios otros medios, evitando que las enfermedades se propaguen a otros cultivos. Con imágenes multiespectrales, los drones pueden detectar enfermedades antes de que sean detectadas por el ojo humano.
Cuales son las limitaciones?
Si bien puede ser optimista pensar que «el cielo es el límite», la integración de la tecnología de drones con la agricultura de precisión tiene algunas limitaciones, tanto exclusivas de la tecnología de drones como de la agricultura de precisión y sus sistemas integrados.
Problemas de seguridad y leyes federales:
Un problema que a menudo se plantea contra los drones es su posible uso indebido para sabotaje de la privacidad, contrabando de artículos y actividades terroristas; es por eso que las leyes federales, que varían entre países y estados, regulan el uso de drones.
En los EE. UU., Las regulaciones de la Autoridad Federal de Aviación requieren que todos los propietarios de aviones no tripulados que posean aviones que pesen entre 0,55 libras y 55 libras se registren en línea antes de volar.
Alto costo principal:
La inversión necesaria para actualizar el equipo agrícola convencional a la agricultura de precisión basada en drones podría ser un problema en términos de inversión, ya que es posible que los agricultores no puedan invertir cantidades suficientes para una configuración decente y el período de recuperación puede ser demasiado grande.
Precisión pesar:
Si bien la experiencia agrícola puede estar fácilmente disponible, la experiencia en programación y la sofisticación de los sensores y equipos instalados en los drones pueden requerir muchos recursos para llegar a la marca. Un agricultor analiza los cultivos y requiere mucha precisión con los sensores utilizados en un dron para que sea preciso.
Ejemplos de casos
Diferentes empresas y configuraciones ya están utilizando tecnología de drones para agricultura de precisión en diferentes capacidades. Echemos un vistazo a lo que están haciendo:
AgEagle:
AgEagle demostró, prácticamente, que el uso de drones en el departamento de agricultura en realidad puede ahorrar recursos, ya que fueron capaces de reducir el uso de pesticidas en un 50% simplemente aumentando la precisión de los pesticidas rociados, requiriendo menos cantidad para los mismos, o incluso mejores resultados y eficacia. Esto aumenta las ganancias obtenidas por los agricultores y contribuye al medio ambiente.
CSIC Córdoba:
Xylella fastidiosa es uno de los patógenos vegetales más peligrosos; afecta a más de 350 especies de plantas. Es capaz de transferirse viralmente de una especie a otra. Un estudio publicado en la revista Nature Plants con la colaboración del Instituto de Agricultura Sostenible del CSIC en Córdoba propone la forma de utilizar un dron para detectar el patógeno antes de que afecte a la planta.
“Nuestro estudio encontró que los efectos de la infección bacteriana se pueden detectar de forma remota antes de que aparezcan los síntomas visibles, lo que permite un mapeo rápido y preciso de los olivos infectados con Xylella en los huertos objetivo”, dijo el profesor Peter North, del Departamento de Geografía de Swansea. Universidad .
El diagnóstico precoz de este patógeno en particular es simplemente una pequeña demostración de las posibilidades que abre la agricultura de precisión.
Mapeo de DroneDeploy:
Anteriormente discutimos el mapeo como medio de adquisición de datos de una red de drones. DroneDeploy, una plataforma de software de drones con el repositorio de datos de drones más grande del mundo, publicó su Informe anual de tendencias de la industria de drones comerciales de 2018 . El informe cuantifica el impacto de la información aérea en varias industrias y consolida a DroneDeploy como líder de la industria en software para drones. Como el repositorio de datos y la plataforma de software de drones más extenso del mundo, el ecosistema de DroneDeploy permite a los clientes en 400.000 sitios de trabajo mapear 30 millones de acres, obtener hasta 20 veces ahorros de tiempo y mejorar los flujos de trabajo durante el último año. Esta excelente tecnología de mapeo con drones mejora efectivamente el rendimiento agrícola año tras año hasta en un 172%.
Una palabra final
Ahora sabemos que la agricultura de precisión, aplicada con drones, es un método de gestión agrícola muy eficiente en teoría. Pero al igual que toda tecnología moderna, necesita sofisticación y avance en términos de su aplicación práctica para que sea factible para uso comercial. Este avance es un resultado natural del uso, como cualquier otra tecnología. Concluyendo que el uso de tecnología de drones en el departamento agrícola es una inversión productiva y digna.