La aplicación de IoT en la agricultura podría cambiar la vida de la humanidad y de todo el planeta. Actualmente, somos testigos de cómo el clima extremo, el deterioro del suelo y las tierras secas, el colapso de los ecosistemas que juegan un papel crucial en la agricultura hacen que la producción de alimentos sea cada vez más difícil.
Mientras tanto, no tenemos menos. Una famosa predicción dice que habrá más de 9 mil millones de personas en 2050. Eso es un montón de bocas que alimentar.
Afortunadamente, hay esperanza gracias al rápido desarrollo de aplicaciones agtech e IoT para la agricultura inteligente. Este mercado deberíatriplicar para 2025 y daré 75 millones de sistemas de IoT desplegados con fines agrícolas en los próximos años, estiman los expertos.
Sin mencionar la cantidad de startups innovadoras en este campo. Hay muchos capitales de riesgo en tecnología agrícola y alimentaria. GroundUp, Lightbank, FoodTech Angels, Earth Capital US, Avrio Capital, the Kitchen, Startup Farmers y muchos otros dan forma al futuro de la agricultura inteligente.
Tabla de contenido
¿Qué es la agricultura inteligente?
Beneficios de usar IoT en agricultura
IoT en agricultura: casos de uso
Desafíos de IoT en la agricultura
¿Qué es la agricultura inteligente?
La agricultura inteligente es un término amplio que recopila prácticas agrícolas y de producción de alimentos impulsadas por Internet de las cosas, big data y tecnología analítica avanzada. Las aplicaciones de IoT más comunes en agricultura inteligente son:
Sistemas basados en sensores para monitorear cultivos, suelo, campos, ganado, instalaciones de almacenamiento o básicamente cualquier factor importante que influya en la producción.
Vehículos agrícolas inteligentes, drones, robots autónomos y actuadores.
Espacios agrícolas conectados como invernaderos inteligentes o hidroponía.
Sistemas de análisis, visualización y gestión de datos.
El análisis de datos de sensores impulsa la transparencia en los procesos agrícolas, ya que los agricultores obtienen información valiosa sobre el rendimiento de sus campos, invernaderos, etc. Sin embargo, estos no son los únicos datos con los que trabajan los agricultores. Como en cualquier otra industria, los profesionales agrícolas tienen que lidiar con cierto papeleo, que suele ser un proceso manual oportuno. Los sistemas inteligentes para el análisis y la gestión del flujo de trabajo de documentos ayudan a automatizar este proceso y proporcionan una mayor eficiencia. Obtenga más información sobre el sistema automatizado de gestión de documentos en la agricultura .
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Beneficios de usar IoT en agricultura
Como en otras industrias, la aplicación de Internet de las cosas en la agricultura promete eficiencia, reducción de recursos y costos, automatización y procesos basados en datos que antes no estaban disponibles. En la agricultura, sin embargo, estos beneficios no actúan como mejoras, sino como soluciones para toda la industria que enfrenta una serie de problemas peligrosos.
Excelente eficiencia. La agricultura de hoy está en una carrera. Los agricultores tienen que cultivar más productos en suelos en deterioro, disminuyendo la disponibilidad de tierras y aumentando las fluctuaciones climáticas. La agricultura habilitada para IoT permite a los agricultores monitorear sus productos y condiciones en tiempo real. Obtienen conocimientos rápidamente, pueden predecir problemas antes de que sucedan y tomar decisiones informadas sobre cómo evitarlos. Además, las soluciones de IoT en la agricultura introducen la automatización, por ejemplo, riego basado en la demanda, fertilización y recolección de robots.
Expansión. Para cuando tengamos 9 mil millones de personas en el planeta, el 70% de ellas vivirá en áreas urbanas. Los invernaderos y los sistemas hidropónicos basados en IoT permiten una cadena de suministro de alimentos corta y deberían poder alimentar a estas personas con frutas y verduras frescas. Los sistemas agrícolas inteligentes de ciclo cerrado permiten cultivar alimentos básicamente en todas partes: en los supermercados, en las paredes y tejados de los rascacielos, en contenedores de transporte y, por supuesto, en la comodidad de la casa de todos.
Recursos reducidos. Muchas soluciones de IoT agrícola se centran en optimizar el uso de los recursos: agua, energía, tierra. La agricultura de precisión que utiliza IoT se basa en los datos recopilados de diversos sensores en el campo, lo que ayuda a los agricultores a asignar con precisión los recursos suficientes dentro de una planta.
Proceso más limpio. Lo mismo es relevante para pesticidas y fertilizantes. Los sistemas basados en IoT para la agricultura de precisión no solo ayudan a los productores a ahorrar agua y energía y, por lo tanto, hacen que la agricultura sea más ecológica, sino que también reducen significativamente el uso de pesticidas y fertilizantes. Este enfoque permite obtener un producto final más limpio y orgánico en comparación con los métodos agrícolas tradicionales.
Agilidad. Uno de los beneficios de usar IoT en agricultura es la mayor agilidad de los procesos. Gracias a los sistemas de predicción y monitoreo en tiempo real, los agricultores pueden responder rápidamente a cualquier cambio significativo en el clima, la humedad, la calidad del aire y la salud de cada cultivo o suelo en el campo. En condiciones de cambios climáticos extremos, las nuevas capacidades ayudan a los profesionales de la agricultura a salvar los cultivos.
Mejora de la calidad del producto. La agricultura basada en datos ayuda a producir más y mejores productos. Mediante el uso de sensores de suelo y cultivos, monitoreo de drones aéreos y mapeo de la granja, los agricultores comprenden mejor las dependencias detalladas entre las condiciones y la calidad de los cultivos. Usando sistemas conectados, pueden recrear las mejores condiciones y aumentar el valor nutricional de los productos.
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IoT en agricultura: casos de uso
Existen numerosos ejemplos de aprovechamiento de las tecnologías de IoT en la agricultura, desde sistemas de gestión y análisis de datos versátiles hasta robots polinizadores futuristas. En este artículo, hemos dividido los casos de uso en 4 categorías principales: vehículos, sensores, actuadores e invernaderos. Ahora, veamos algunos proyectos existentes en cada categoría.
Vehículos
agricultura inteligente
En general, la aplicación de vehículos agrícolas es el núcleo de la agricultura productiva. El uso de vehículos inteligentes aumenta significativamente esta eficiencia e impulsa la automatización a la agricultura tradicional.
Cosechadoras y tractores conectados de Deere & Coson un buen ejemplo. A principios de este año, estos vehículos han llamado mucho la atención de los visitantes del CES 2019, y no solo por el enorme tamaño y el color verde pegadizo, sino por la tecnología debajo del capó.
Los vehículos de Deere están equipados con sensores, visión por computadora, GPS extremadamente preciso (menos de una pulgada) y aprendizaje automático para permitir la conducción autónoma y las capacidades de agricultura de precisión. Estas máquinas aún requieren un operador, sin embargo, gracias a la tecnología, no es necesario que sea un conductor de vehículos agrícolas altamente calificado.
agricultura inteligente
A su vez, el vehículo conceptual de Case IH es totalmente autónomo y puede manejarse de forma remota desde la oficina o controlarse mediante inteligencia artificial. Case IH, uno de los principales proveedores de tecnología agrícola del mundo, ha estado trabajando en el vehículo desde 2016 y se espera que lance el primer prototipo pronto.
UAV o simplemente drones también han ganado popularidad en la industria. En la mayoría de los casos, los drones funcionan como un sistema de monitoreo basado en IoT en la agricultura inteligente, como herramientas para el mapeo de granjas y el riego a pedido y el tratamiento de pesticidas.
Galardonado con Red Dot, Xaircraft P30 es un dron fitosanitario autónomo. Utiliza algoritmos avanzados para una capacidad de vuelo excepcional y una pulverización química precisa, lo que ayuda a reducir hasta un 30% del material pesticida y ahorra un 90% de agua.
También hay drones más pequeños que, sin embargo, hacen un gran trabajo: la polinización. Al ver los alarmantes colapsos masivos de colmenas y una disminución significativa de la población de abejas, algunas empresas decidieron centrarse en crear microdrones que pudieran realizar funciones de abejas en la agricultura.Walmart, por ejemplo, ha presentado recientemente una patente para una abeja robot, y la Universidad de Harvard ha estado enseñando RoboBees para nadar bajo el agua.
Sensores
Hay una amplia gama de sensores que se utilizan en la agricultura inteligente, incluidos el suelo, la humedad, la luz, la temperatura del aire, el CO2, el sensor de energía solar y muchos otros. Instalados en todos los campos, en los sistemas de monitoreo basados en IoT, en vehículos agrícolas inteligentes y estaciones meteorológicas, los sensores recopilan datos continuamente.
La combinación de datos provenientes de diversos sensores y el intercambio de datos permite construir modelos de cultivos: predicción de cómo crecerá el cultivo en las condiciones dadas, practicar la agricultura de precisión basándose en datos de sensores y satélites, construir una estrategia de cosecha, etc.
Otro galardonado de Red Dot, SoilCares es un buen ejemplo de una solución de IoT asequible para la agricultura que puede convertir incluso una pequeña granja en un entorno conectado. Este escáner de suelo portátil proporciona diagnósticos de suelo en tiempo real y asesoramiento instantáneo sobre fertilización y tratamiento del suelo. Los sensores del escáner envían información al centro de procesamiento de datos, que envía la información directamente al teléfono del agricultor.
Otro ejemplo es un conjunto de sensores de humedad de Cropx. Estos sensores brindan monitoreo automatizado de humedad, temperatura y CE y permiten un riego eficiente y sin desperdicios. Este también es un buen ejemplo de cómo el uso de IoT en la agricultura puede reducir el consumo de agua.
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Actuadores
El riego inteligente ayuda a los agricultores a reducir significativamente el consumo de agua y, por lo tanto, a que la agricultura sea más consciente del medio ambiente. Sin embargo, estos sistemas no funcionarían sin los actuadores adecuados.
Los actuadores juegan un papel importante en la implementación de la automatización y la IoT en la agricultura. Los aspersores inteligentes activan el riego automatizado, los refrigeradores y calentadores conectados en las instalaciones de almacenamiento y transporte permiten condiciones sostenibles para el producto y ayudan a reducir el desperdicio, la iluminación LED inteligente se ajusta automáticamente a las condiciones cambiantes y garantiza que cada parte de un invernadero o espacio de almacenamiento obtenga la cantidad correcta de ligero.
Lúmenes digitalesproduce precisamente el tipo de LED inteligentes, que facilitan el control de la energía y permiten la automatización en espacios agrícolas. Combinada con los controles de iluminación y la plataforma para el análisis de datos, esta solución garantiza una mayor eficiencia y un rendimiento superior de la iluminación en la agricultura.
Invernadero autónomo
agricultura inteligente
El impacto de IoT en la agricultura es tan grave que puede cambiar por completo la economía de todo el país. Esto es lo que paso conLos países bajos, un pequeño país de tierras bajas densamente poblado que hoy ocupa el segundo lugar entre los exportadores de verduras del mundo.
El secreto está en el enfoque innovador de los espacios agrícolas. La mayoría de las tierras de cultivo en los Países Bajos están cubiertas por vidrio y las verduras se cultivan en invernaderos autónomos. Los holandeses utilizan tecnología conectada, sensores para controlar el nivel de CO2, la humedad, la luz LED, la salud de las plantas y el análisis de datos para mantener un entorno sostenible en los invernaderos. Por lo tanto, cosechan 10 veces el rendimiento promedio de un campo abierto tradicional.
Además de una eficiencia sin igual, el cultivo de alimentos en invernaderos inteligentes es limpio, ya que requiere mucha menos agua y pesticidas.
Las nuevas empresas agrícolas de hoy afirman que ni siquiera necesita campos para cultivar alimentos de manera eficiente en un invernadero inteligente. Empresas como Infarm oJones comidaoferta para instalar invernaderos autónomos en un entorno urbano como un supermercado, jardín privado o incluso una planta farmacéutica. Gracias a la tecnología hidropónica, los jardines verticales inteligentes no tienen suelo: las plantas crecen en solventes nutritivos controlados y mantenidos por tecnología de sensores y no requieren riego tradicional, lo que los hace eficientes en el uso de recursos.
Teniendo en cuenta los beneficios inmejorables, el respeto al medio ambiente y la agilidad de los invernaderos autónomos, podrían convertirse en la solución a los desafíos que enfrenta la agricultura y, por lo tanto, construir el futuro de IoT en la agricultura.
agricultura inteligente
Desafíos de IoT en la agricultura
El sistema de agricultura inteligente que utiliza IoT y tecnología de big data podría ser el salvador de toda la industria. Pero la integración de la tecnología en los procesos agrícolas tradicionales no ha estado libre de problemas.
Conectividad
Debe proporcionar conectividad en todo el entorno agrícola: campos, almacenes, graneros, invernaderos, etc. para que un sistema de IoT funcione. Y este es mucho espacio para trabajar. Idealmente, también debería ser una conexión ininterrumpida confiable que pudiera soportar eventos climáticos severos y condiciones de espacio abierto.
Desafortunadamente, la conectividad todavía plantea un problema en la Internet de las cosas en general, ya que diversos sistemas utilizan diferentes protocolos y métodos de transmisión de datos. Con suerte, los intentos de regular esta área, introducir estándares, así como el desarrollo de la tecnología 5G y la Internet basada en el espacio, pronto podrán resolver este problema y proporcionar una conexión a Internet rápida y confiable para cada espacio, independientemente de su tamaño y condiciones.
Diseño y durabilidad
Cualquier sistema de IoT utilizado en la agricultura debería poder manejar no solo la conectividad, sino también las condiciones de los espacios al aire libre. Los drones, los sensores portátiles, el IoT en redes inteligentes y las estaciones de monitoreo del clima deben tener un diseño sencillo pero funcional y un cierto nivel de robustez para «trabajar en la granja». Por no hablar de la complejidad y peculiaridad de diseñar un producto de IoT en general.
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Recursos y tiempo limitados
El papel de IoT en la agricultura es muy importante, aunque la integración de la tecnología inteligente en esta área tiene lugar en el contexto de un entorno en constante cambio y falta de tiempo.
Las empresas que diseñan y desarrollan IoT para la agricultura deben tener en cuenta el cambio climático rápido y los extremos climáticos emergentes, trabajar con una disponibilidad limitada de tierras y factores desfavorables como polinizadores moribundos.
En el lado positivo, en respuesta a estas condiciones, surgen muchos proyectos progresistas, por ejemplo, colmenas conectadas por Deutsche Telekom o granjas urbanas en contenedores de envío de Square Roots creados por el hermano menor de Elon Musk, Kimbal Musk.
agricultura inteligente
Conclusión
Los mercados crecerán y colapsarán, surgirán o morirán modelos de negocio disruptivos, pero la gente siempre necesitará comer y beber. Por esta razón, el desarrollo de áreas como la alimentación y la agricultura siempre será una prioridad, especialmente dada la dinámica que observamos en el mundo de hoy. Por lo tanto, el IoT utilizado en la agricultura tiene un gran futuro prometedor como fuerza impulsora de la eficiencia, la sostenibilidad y la escalabilidad en esta industria.