En los últimos cinco años aproximadamente, el volumen total de inversiones en el sector agrícola ha crecido en un enorme ~ 80% . Según los expertos, la agricultura de precisión ( la técnica de optimizar los insumos y fertilizantes existentes, las herramientas de labranza, los campos y los cultivos, con el fin de mejorar el control y la medición de los rendimientos agrícolas ) tiene el potencial de desempeñar un papel clave en la satisfacción de la creciente demanda de alimentos de la creciente población mundial. Un informe reciente estimó el valor del mercado global de agricultura de precisión al final de esta década en alrededor de $ 4,6 mil millones , con la CAGR entre 2015 y 2020 siendo solo un poco menos del 12% . Solo en los Estados Unidos, elEs probable que el mercado de software de agricultura inteligente aumente en más del 14% de aquí a 2022 . Sin embargo, el crecimiento y la proliferación reales de la agricultura de precisión no ha sido tan sólido como se esperaba anteriormente. El sector se enfrenta a varios retos clave, y a ellos les prestamos atención en este post:
Interoperabilidad de diferentes estándares
Con cada vez más fabricantes de equipos originales que presentan nuevas e innovadoras herramientas y plataformas de IoT agrícolas, la interoperabilidad se está convirtiendo rápidamente en un motivo de preocupación. Las diversas herramientas y tecnologías disponibles a menudo no siguen los mismos estándares / plataformas tecnológicas , como resultado de lo cual existe una falta de uniformidad en el análisis final realizado por los usuarios finales. En muchos casos, la creación de pasarelas adicionales se vuelve esencial para la traducción y transferencia de datos entre estándares. Tal como están las cosas ahora, la agricultura de precisión ( aunque evoluciona rápidamente ) todavía está, en gran medida, fragmentada. El desafío radica en transformar los dispositivos inteligentes independientes y las puertas de enlace en plataformas integrales y amigables para los agricultores.
La curva de aprendizaje
La agricultura de precisión implica la implementación de tecnología de punta para impulsar el crecimiento de los cultivos. Para el agricultor promedio, configurar la arquitectura de IoT y la red de sensores necesarias para su (s) campo (s) puede ser una gran pregunta. Debe tenerse en cuenta que el margen de error en una ‘granja inteligente’ con tecnología mejorada es mínimo , y una gestión defectuosa ( una válvula presionada incorrectamente aquí, olvidar apagar el tanque de riego allí, etc. ) puede ser desastrosa. Lograr que los agricultores se familiaricen a fondo con el concepto de agricultura inteligente y las herramientas / dispositivos involucrados en él es de suma importancia, antes de que puedan continuar con la implementación. La falta de conocimiento puede ser peligrosa.
Conectividad en zonas rurales
En muchas ubicaciones rurales remotas en todo el mundo ( particularmente en los países en desarrollo, aunque varias ubicaciones en los EE. UU. También sufren de esto ), no se dispone de una conectividad a Internet sólida y confiable . Eso, a su vez, frustra los intentos de aplicar técnicas de agricultura inteligente en esos lugares. A menos que el rendimiento de la red y las velocidades del ancho de banda mejoren significativamente, la implementación de la agricultura digital seguirá siendo problemática. Dado que muchos agro-sensores / puertas de enlace dependen de los servicios en la nube para la transmisión / almacenamiento de datos, la computación basada en la nube también debe fortalecerse . Es más, en las tierras de cultivo que tienen árboles altos y densos y / o terrenos montañosos, la recepción de las señales de GPS se convierte en un gran problema.
Entender el big data en la agricultura
La granja agrícola moderna y conectada tiene, literalmente, millones de puntos de datos. Sin embargo, es casi imposible monitorear y administrar cada uno de los puntos de datos y lecturas de manera diaria o semanal, durante todas las temporadas de cultivo ( tampoco es necesario ). El problema es particularmente mayor en las grandes tierras de cultivos múltiples y cuando hay varias temporadas de cultivo. Los agricultores tienen la responsabilidad de averiguar qué puntos y capas de datos necesitan rastrear de forma regular, y qué » ruido » de datos pueden permitirse ignorar. La agricultura digital se está volviendo cada vez más impulsada por los macrodatos, pero la tecnología es útil solo cuando los usuarios pueden » dar sentido » a la información disponible.
Desconocimiento de las distintas funciones de producción agrícola.
El análisis económico en profundidad debe complementar las herramientas de Internet para garantizar mayores rendimientos en las granjas. Los usuarios deben poder definir la función de producción correcta (producción en función de insumos clave, como nutrientes, fertilizantes, riego, etc.). Por lo general, la función de producción no es la misma para todos los cultivos , difiere en las diversas zonas de una granja y también cambia a lo largo del ciclo de crecimiento de cultivo / planta. A menos que el agricultor sea consciente de esta función de producción variable, siempre existirá la posibilidad de que se apliquen insumos en cantidades incorrectas ( por ejemplo, rociar demasiado fertilizante nitrogenado ), lo que provocará daños en los cultivos. La agricultura de precisión se trata de optimizar los niveles de producción haciendo el mejor uso de los insumos limitados disponibles. – y por eso, la importancia de seguir la función de producción es inmensa.
Tamaño de las zonas de gestión individuales
Tradicionalmente, los agricultores han considerado todos sus campos como unidades agrícolas individuales. Sin embargo, ese enfoque está lejos de ser efectivo para la aplicación y gestión de IoT en la agricultura. Los usuarios tienen que dividir sus tierras en varias ‘zonas de gestión’ más pequeñas , y existe mucha confusión con respecto al tamaño ‘correcto’ de estas zonas . Las zonas deben dividirse con respecto a los requisitos de muestreo del suelo (las diferentes zonas tienen diferentes calidades del suelo) y los requisitos de fertilizantes.. El número de zonas en un campo y sus respectivos tamaños deben depender del tamaño total del área de cultivo. No hay mucho trabajo de referencia para los agricultores, mientras intentan dividir sus tierras en estas zonas. Como alternativa, muchos agricultores continúan aplicando fertilizantes y / o métodos de riego uniformes para toda la granja, lo que genera resultados subóptimos.
Barreras de entrada para nuevas empresas
Aunque la agricultura de precisión ha sido un tema de considerable interés durante varios años, el concepto sigue siendo relativamente » nuevo «. Como tal, los grandes fabricantes de hardware / software que entraron en este mercado en una etapa temprana todavía tienen una clara «ventaja de ser el primero en moverse» . La escasa competitividad del mercado puede impedir que nuevas empresas entren en este dominio , y las grandes empresas existentes conservan un dominio absoluto. Los agricultores también pueden enfrentar problemas al intentar migrar flujos de datos de una plataforma anterior a una más nueva.y existen riesgos de pérdida de datos. Los recursos y plataformas proporcionados por un gran actor en el sector agro-IoT podrían no ser compatibles con los proporcionados por un OEM más pequeño, y eso podría impedir que este último tenga suficientes clientes.
Falta de escalabilidad y problemas de configuración.
Las granjas agrícolas pueden ser de diferentes tamaños. Un solo propietario puede tener una gran tierra de cultivo, junto con varias tierras más pequeñas. En la India, casi el 33% del área total dedicada a la agricultura corresponde a solo el 5% del número total de granjas , lo que destaca claramente la naturaleza desigual de los tamaños de las granjas aquí. Un agricultor debe recibir herramientas de IoT ( puntos de acceso, puertas de enlace, etc. ) que sean completamente escalables. En otras palabras, la misma tecnología debería ser aplicable, y los mismos beneficios deberían estar disponibles, en una gran granja comercial, así como en una pequeña parcela de tierra de cultivo / huerto personal . La necesidad de configurar manualmente la instalación y los dispositivos es otro probable motivo de preocupación. Para que la agricultura sea verdaderamente autónoma, lala tecnología debe ser autoconfigurable . Los recientes aumentos en la inteligencia artificial y el aprendizaje M2M abren la posibilidad de eso.
Riesgos de agotamiento energético
Ya se ha escrito mucho sobre las ventajas medioambientales de cambiar a la agricultura inteligente (la agricultura de precisión es «más ecológica» ). Sin embargo, la necesidad de poderosos centros de datos y pasarelas / hubs para el funcionamiento de los sensores inteligentes y otros dispositivos puede llevar a un gran consumo de energía , y se requieren más recursos para reponer esa energía. Además, la creación de nuevas herramientas agrícolas de IoT también tiene un efecto en el sector energético. No es de extrañar que las empresas hayan empezado a centrarse en plataformas de tecnología agrícola que no provoquen demasiado agotamiento energético … pero todavía queda mucho camino por recorrer en este sentido.
Desafío para la agricultura de interior
La mayoría de los métodos y recursos de la agricultura de precisión están optimizados para la agricultura convencional al aire libre. Dado que se prevé que el valor de la industria agrícola vertical global supere los $ 4 mil millones para 2021 , se debe prestar más atención al apoyo tecnológico para la agricultura de interior. Se debe tener en cuenta la ausencia de fluctuaciones climáticas diarias y temporadas regulares, al tiempo que se idean métodos inteligentes de cultivo en interiores. El valor nutricional de los productos tampoco debe verse afectado negativamente de ninguna manera. Los agricultores deben poder confiar en la tecnología para crear el entorno de crecimiento óptimo ( luz, temperatura, disponibilidad de agua ) para las plantas de interior.
Fallos técnicos y daños resultantes
La creciente dependencia de la agricultura (¡ o cualquier otra cosa, para el caso! ) De la tecnología tiene un inconveniente potencialmente grave. Si hay una falla mecánica en el hardware, o una unidad de IoT agrícola / fallas en el sensor , el resultado puede ser daños graves a los cultivos. Por ejemplo, en caso de que los sensores de riego inteligentes estén inactivos, es probable que las plantas se regulen en exceso o en exceso. La seguridad alimentaria puede verse comprometida si los recursos tecnológicos en las áreas de almacenamiento no funcionan. Incluso unos pocos minutos de inactividad debido a un corte de energía pueden tener graves consecuencias, especialmente cuando la energía de respaldo no está disponible.
Montaje de desechos electrónicos
Las granjas impulsadas por tecnología inteligente han eliminado ( en diversos grados ) los problemas de escorrentía, contaminación y otros canales de daños ecológicos. Las emisiones de dióxido de carbono también se han reducido significativamente ( ~ 2,0 GHt en un período de cinco años ). Sin embargo, ha surgido un nuevo riesgo, en forma de desechos electrónicos ( e-waste ). En 2013, el volumen total de dichos desechos superó los 52 millones de toneladas métricas , y las pilas de herramientas y computadoras de IoT desechadas y dispositivos electrónicos obsoletos agravan aún más este problema. En pocas palabras, las actualizaciones regulares de hardware están volviendo obsoletas las unidades más antiguas- y en muchas áreas, tirarlos está causando vertederos. Para que todo sea sostenible, se deben tomar las medidas adecuadas para la eliminación de los desechos electrónicos. Pronto.
Pérdida de empleo manual
En promedio, 4 de cada 10 miembros de la fuerza laboral mundial están empleados en el sector primario. Las cifras son particularmente elevadas en Oceanía, África y Asia. A medida que IoT en la agricultura se vuelve cada vez más común y las cosas se automatizan, un gran porcentaje de esta mano de obra agrícola perderá sus puestos de trabajo. Los otros sectores deben tener la capacidad de absorber esta fuerza de trabajo (ahora sin trabajo), y en muchos de los países en desarrollo / subdesarrollados, la economía no es lo suficientemente fuerte para que eso suceda. No hay lugar para dudar de los beneficios que aporta la agricultura de precisión, pero el desplazamiento a gran escala de trabajadores manuales puede generar insatisfacción entre las personas.
El factor de seguridad
La presencia de malware y robo de datos es un riesgo en prácticamente todos los tipos de ‘ sistemas conectados ‘, y la agricultura inteligente no es una excepción. A medida que aumenta la cantidad de tecnología de middleware, terminales y dispositivos de IoT en uso activo en la agricultura, también aumenta la cantidad de puntos de entrada para programas maliciosos de terceros . Dado que los ataques de terceros a un sistema de IoT complejo a menudo están descentralizados , detectarlos y eliminarlos surge como un gran desafío. La situación se complica debido a la propensión de muchos propietarios a optar por dispositivos y recursos un poco más baratos., que no vienen con las garantías de seguridad esenciales. Las múltiples capas de software y API también pueden causar problemas. Existe una necesidad urgente de políticas de aprovisionamiento y seguridad más estrictas para la IoT agrícola, para que sea más aceptable para los usuarios.
Beneficios no evidentes de inmediato
Para obtener la motivación para invertir en una ‘ nueva tecnología ‘ como la agricultura inteligente, los usuarios ( comprensiblemente ) querrán tener una idea del ROI de esta tecnología. Sin embargo, desafortunadamente, casi no hay forma de estimar los beneficios de la agricultura de precisión a largo plazo, y los beneficios no se hacen evidentes desde el principio . Por esta misma razón, muchos propietarios todavía ven el uso de tecnología avanzada en la agricultura como ‘riesgoso’ e ‘incierto’ , y se mantienen alejados de adoptarlo. Con una mayor familiaridad con la agricultura y la formación integral, esos temores deberían desaparecer.
Los dispositivos inteligentes que simplemente brindan información sobre el alcance de los daños a los cultivos son de poca utilidad, y se necesitan más herramientas de ‘mantenimiento predictivo’ , que puedan anticipar los daños y ayudar a los agricultores a evitarlos. La personalización de los sensores y recursos para cumplir con los diferentes requisitos de control de nutrientes / agua / plagas de diferentes plantas es un desafío, al igual que reunir y comparar datos de varias granjas. Los agricultores deben tener un conocimiento completo de los ‘algoritmos de nutrientes’ correctos , para que las plataformas / pasarelas se puedan configurar de manera óptima. También hay margen para reducir los frecuentes » errores de mapa de rendimiento «, que conducen a estimaciones de producción erróneas.
El concepto de agricultura de precisión se basa en cuatro pilares: lugar correcto, fuente correcta, cantidad correcta y momento adecuado . Ya ha marcado una diferencia en el rendimiento de la agricultura y el rendimiento agrícola en todo el mundo … y una vez que se superen los desafíos antes mencionados, sus beneficios serán más evidentes, más sostenibles.