La tecnología está transformando la agricultura para alimentar a una población en crecimiento. Los agricultores pueden aumentar el valor de sus productos agrícolas aprovechando los datos relacionados, ayudando a probar cosas como el contenido nutricional y la sostenibilidad.
Está en marcha una nueva revolución verde. Esta vez, sin embargo, no será impulsado por fertilizantes más efectivos, mejores equipos agrícolas y variedades de cultivos de alto rendimiento. En cambio, los sensores inteligentes combinados con big data ayudarán a los agricultores a satisfacer las demandas de un mundo en crecimiento y más hambriento. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación , tendremos que producir un 70 por ciento más de alimentos en 2050 que en 2006.
Piense en ello como agricultura 4.0, impulsada por Internet de las cosas (IoT).
Por ejemplo, los agricultores pueden monitorear los niveles de humedad del suelo con sensores para usar el agua de manera más efectiva. Los sensores también proporcionan mapas topográficos detallados y variables importantes, como la acidez y la temperatura del suelo. Las tecnologías de riego inteligentes pueden programar cuándo y cómo regar los cultivos. Los sistemas de IoT controlan la salud animal en tiempo real y garantizan que el alimento se distribuya de manera efectiva. La tecnología de IoT también monitorea la maquinaria agrícola para asegurarse de que funcione con la máxima eficiencia.
Hay más en camino, y es necesario. OnFarm, una empresa de tecnología agrícola, dice que se espera que la granja promedio genere un promedio de 4.1 millones de puntos de datos por día en 2050 , frente a 190,000 en 2014. Además, se proyecta que el uso de dispositivos de IoT en la agricultura crecerá a una tasa de crecimiento anual compuesta del 20 por ciento entre 2015 y 2020, según BI Intelligence.
Pedimos a los expertos que proyectaran cómo se utilizará IoT para transformar la agricultura. Esto es lo que dijeron.
Cómo se usa IoT en la agricultura hoy
El uso de IoT en la agricultura hoy en día es similar al de los entornos industriales. Eso es porque las granjas pueden considerarse como grandes plantas de fabricación biológica al aire libre. En las granjas, los sensores recopilan grandes cantidades de datos sobre los cultivos, el clima y el suelo, como los niveles de humedad del suelo, la cantidad precisa de agua que recibe cada planta, la humedad, los niveles de salinidad del suelo, los fertilizantes aplicados, el crecimiento de las plantas y mucho más. Es como recopilar todas las estadísticas vitales en una planta de fabricación.
Una diferencia es que en entornos agrícolas, los sensores pueden aumentarse con datos recopilados de otras formas, como drones, aviones de ala fija y satélites. Dichos sensores recopilan muchos tipos de datos, y una de las piezas de información más importantes se basa en el análisis de imágenes, explica Mick Keyes, consultor de la industria y ex tecnólogo jefe para el negocio de OEM de IoT en Hewlett Packard Enterprise. Por ejemplo, “las imágenes hiperespectrales le brindan una imagen en tiempo real del estado del terreno mismo”, dice. “Puede mostrarle qué lugares específicos en los campos necesitan más agua, áreas que son deficientes en nutrientes y necesitan más fertilizante, y otro tipo de información similar. Puede ser una forma muy eficaz de monitorear el rendimiento de los cultivos e identificar las acciones necesarias «.
La Universidad Purdue se asocia con HPE y Aruba en una iniciativa de agricultura digital para combatir el hambre en el mundo
Al igual que con otros tipos de datos comerciales y de fabricación, la información sin procesar de los sensores sobre el terreno o las imágenes hiperespectrales no es valiosa en sí misma. Se vuelve útil solo una vez que se analiza la información y luego se usa en la toma de decisiones, como si agregar más fertilizante, reducir o agregar la cantidad de agua, determinar el rendimiento probable de la cosecha, estimar cuándo cosechar y más. Un área emergente en la que las empresas buscan utilizar estas tecnologías es la evaluación de la idoneidad de la tierra para la producción de cultivos específicos. La evaluación de la disponibilidad de agua y nutrientes, las condiciones de las raíces y la susceptibilidad a la erosión se encuentran entre los factores que deben tenerse en cuenta. Las principales empresas alimentarias son muy conscientes de cómo los desafíos como el clima extremo, el cambio climático,
Los datos que los agricultores recopilan de IoT son una forma de poder o soberanía. Los agricultores pueden aumentar el valor de sus productos agrícolas adjuntando datos. Por ejemplo, con los datos de IoT, pueden demostrar que sus cultivos se produjeron de manera sostenible y pueden cobrar un precio más alto por ellos debido a ello.
ADAM WOLFFUNDADOR Y DIRECTOR EJECUTIVO DE ARABLE LABS
Procesar datos en la nube o en el borde
Una forma de procesar todos esos datos es hacer que los sensores los envíen de forma inalámbrica a la nube y que el trabajo de análisis se realice allí. Luego, los resultados se envían de vuelta al agricultor, o los agricultores pueden acceder a los resultados en paneles a través de computadoras o aplicaciones móviles. Eso es lo que hace la startup agrícola de IoT, Arable Labs. Recopila datos utilizando un dispositivo patentado que mide información meteorológica, datos de luz, tasa de crecimiento de cultivos, contenido de nutrientes y contenido de agua, entre otra información agrícola importante. Los datos se envían a la nube, donde Arable los procesa y proporciona a los agricultores un panel que les brinda una enorme cantidad de información sobre sus cultivos.
El fundador y director ejecutivo de Arable Labs, Adam Wolf, explica: “Con los datos, podemos deducir información como cuándo estarán listas las plantas para la cosecha, qué tan bien están creciendo, cuántos bushels se producirán por acre y cuál será la calidad. También ayuda con importantes tareas de rutina, como rociar para una plaga específica, cuánto fertilizante usar y cuánta agua debo usar para el riego esta semana ”.
Hay otra forma de manejar el procesamiento de datos que enviarlo a la nube, dice Keyes: Manejarlo localmente. En otras palabras, utilice la informática de borde, que se está volviendo cada vez más común en las organizaciones empresariales.
“La agricultura es una industria basada en márgenes, y enviar tantos datos desde el suelo a una red celular, desde la red celular a la nube, y luego todo el camino de regreso al agricultor puede ser costoso”, dice Keyes. «Así que ahora estamos buscando más en la informática de punta, con procesamiento localizado realizado en la propia granja o en la cooperativa local de un granjero».
En un modelo de computación en el borde, parte del procesamiento se realiza en la nube y el resto se realiza localmente, dice Keyes. Pero, en general, explica, «el objetivo es brindar a los agricultores acceso a información en tiempo real con gran parte del procesamiento y la toma de decisiones en la propia granja».
Keyes cree que a largo plazo, los servidores de computación de borde se convertirán en centros de control integrales para las granjas. Harán más que solo procesar y analizar datos locales. También controlarán directamente los dispositivos agrícolas, como fertilizantes de dosis variable o equipos de riego, y verificarán que los equipos agrícolas estén funcionando y mantenidos correctamente. No solo ayudarán a los agricultores a tomar las decisiones correctas, sino que también las pondrán en práctica.
Beneficios para el agricultor = mayores ganancias para comenzar
Un mayor rendimiento de los cultivos y un menor costo son algunos de los beneficios. Por ejemplo, los estudios de OnFarm encontraron que para una granja promedio que usa IoT, el rendimiento aumenta en un 1,75 por ciento y los costos de energía caen de $ 7 a $ 13 por acre, mientras que el uso de agua para riego cae en un 8 por ciento. En una industria con márgenes de ganancia notoriamente bajos, eso marca una gran diferencia en la rentabilidad de una granja.
Pero los beneficios van mucho más allá de mayores rendimientos y menores costos, dice Wolf. «Los datos que los agricultores recopilan de IoT son una forma de poder o soberanía», dice. “Los agricultores pueden aumentar el valor de sus productos agrícolas adjuntando datos. Por ejemplo, con los datos de IoT, pueden demostrar que sus cultivos se produjeron de manera sostenible y pueden cobrar un precio más alto por ellos «.
Wolf añade: “Pueden obtener información muy precisa sobre los rendimientos futuros, lo que les ayuda a elaborar mejores contratos. Pueden averiguar qué variedades de fertilizantes y semillas funcionan mejor, sin tener que aceptar la palabra del vendedor de fertilizantes o de semillas. Hay innumerables formas de aumentar la porción del pastel que capturan los agricultores «.
El complejo ecosistema que impulsa la agricultura moderna
La imagen del agricultor independiente que trabaja solo para ayudar a alimentar al mundo está profundamente arraigada en la cultura popular de Estados Unidos. Pero eso es en gran parte un mito, particularmente hoy. Los bancos, las compañías de seguros, las compañías de semillas y fertilizantes, las grandes corporaciones de alimentos, los minoristas de alimentos y los consumidores forman parte de una intrincada red que impulsa la agricultura moderna. Y Wolf dice que IoT es de vital importancia para esa web de una manera sorprendente: ayuda a administrar y mitigar el riesgo.
«Todas las partes interesadas de la industria agrícola se enfrentan a riesgos en la actualidad, y la IoT puede ayudar a reducirlos», dice Wolf. “Las empresas que compran cultivos necesitan saber si lo que compran cumple con los estándares que han establecido. Los bancos están prestando dinero a los agricultores, por lo que están expuestos a riesgos si algo sale mal con los cultivos. Los agricultores corren peligro si no pueden cumplir lo prometido «.
Agrega: “Con IoT, reduce en gran medida el riesgo, porque ahora tiene información que nunca antes estaba disponible. Por lo tanto, las empresas que compran cultivos sabrán que lo que les entregan coincide con lo que han pagado. Los bancos y las aseguradoras pueden saber que su inversión es más segura. Y los agricultores enfrentan un riesgo mucho menor porque pueden administrar sus granjas de manera mucho más efectiva. Una forma de ver el IoT es que se trata más de gestión de riesgos que de maximización del rendimiento «.
Debido a la compleja red financiera relacionada con la agricultura, Keyes dice que IoT es utilizado no solo por agricultores independientes, sino también en lo que se llaman granjas por contrato, en las que una gran empresa de alimentos contrata a un agricultor para comprar una cierta cantidad de productos agrícolas en un precio específico con calidades específicas. En las granjas por contrato, las semillas, fertilizantes y pesticidas pueden ser proporcionados por la compañía de alimentos, no por el agricultor. La empresa de alimentos tiene contratos con muchas granjas diferentes y debe asegurarse de que la calidad en todas ellas sea uniforme. Entonces, estas grandes empresas pueden ser las que compren los sistemas de IoT para que los utilicen los agricultores, dice.
“Se trata de empresas globales que buscan optimizar su cadena de suministro y buscan formas eficientes de asegurarse de obtener el producto correcto con la calidad adecuada de los agricultores en el momento adecuado”, explica Keyes. «IoT puede ayudarlos a hacer eso y ayudarlos a monitorear los cultivos durante todo el ciclo de crecimiento».
En última instancia, los consumidores pueden convertirse en uno de los mayores motores de la revolución agrícola de IoT. Cada vez más, las personas quieren saber mucho más sobre los alimentos que compran. ¿Se cultivó de manera sostenible y los animales fueron tratados con humanidad? ¿Es realmente orgánico? ¿Qué tipo de pesticidas y fertilizantes se utilizaron para producirlo? ¿Cuánto tiempo se almacenó antes del envío y qué tan rico en nutrientes es? Keyes dice que aquí es donde entra la IoT.
“Con IoT, puede capturar todo eso sobre una naranja, manzana, papa u otro producto agrícola individual”, explica Keyes. «Podrías poner tecnologías de detección en esos productos y los consumidores podrían obtener todos los detalles que quisieran con solo escanearlos con su teléfono inteligente».
La industria de la salud también se está interesando en los beneficios del IoT utilizado en la agricultura. “El gran movimiento en este momento en la atención médica es hacia la medicina y la salud personalizadas”, dice Keyes. “La hipersensibilidad a los alimentos es un factor importante en la salud humana. Si los profesionales de la salud pudieran obtener más información sobre los alimentos que ingieren las personas, hasta su composición química, y combinarla con características de salud individuales específicas, podrían enfocarse en medicamentos de atención médica más personalizados, y esa ‘medicina’ bien podría ser una producto alimenticio.»
Un área emergente en este espacio es donde las tecnologías de edición de genes se pueden usar tanto en el análisis de la salud humana como en el desarrollo de nuevos cultivos / alimentos. El potencial en esta área es significativo, agrega.
Yendo contra una industria conservadora
Con tantos beneficios, ¿por qué la IoT no se ha vuelto más común en la agricultura? Una razón es que la agricultura es una industria muy tradicional. “Siempre hay nuevas semillas, nuevos fertilizantes y nuevos tractores disponibles. Pero debido a que los medios de vida de los agricultores están en juego, son muy reacios a cambiar rápidamente a una nueva forma de hacer las cosas ”, dice Wolf. “Así que cambiar la agricultura lleva un tiempo. Requiere mucha prueba social: los agricultores comprueban lo que están haciendo otros agricultores «.
Pero Wolf y Keyes creen que el uso de IoT en la agricultura crecerá rápidamente porque la tecnología está fácilmente disponible y la necesidad está ahí. “En un mundo en el que necesitamos producir más alimentos, los agricultores quieren alcanzar los objetivos de sostenibilidad y rentabilidad, y los consumidores desean alimentos sabrosos, nutritivos y producidos de forma ética, el uso de IoT en la agricultura es inevitable”, dice Wolf.
IoT en la agricultura: lecciones para los líderes
El mundo debe producir un 70 por ciento más de alimentos en 2050 que en 2006 para alimentar a la creciente población.
La computación perimetral, donde el procesamiento localizado se realiza en la propia granja, ayudará a reducir los costos, lo cual es clave en una industria basada en márgenes.
En última instancia, los consumidores pueden convertirse en uno de los mayores motores de la revolución agrícola de IoT.