Um guia completo para detecção de pragas baseada em IoT com seus benefícios

Insetos e roedores sempre foram um incômodo para os agricultores. Eles se alimentam de seus esforços e infestam as plantações para espalhar várias doenças. Portanto, controlar e manter sua população é importante para um agricultor garantir a saúde das culturas.


Pesticidas e inseticidas têm desempenhado um papel importante na prevenção de infestações. No entanto, eles apresentam diferentes consequências ambientais e sociais. O uso extremo de pesticidas pode resultar em contaminação severa da água e do solo e também pode intoxicar as plantas com produtos químicos nocivos. Além disso, insetos e insetos tornam-se relutantes contra eles com a exposição contínua que força os agricultores a depender de pesticidas mais pesados. Embora outros métodos, como a manipulação genética de sementes, também estejam sendo usados ​​para tornar as lavouras mais robustas contra o ataque de pragas, eles são bastante caros para aplicação prática.


A execução da Internet das Coisas no setor agrícola trouxe um grande desenvolvimento relacionado ao manejo de pragas registrado. Um proprietário de fazenda agora pode usar diferentes sensores para monitorar o crescimento de pragas e tomar outras contramedidas para gerenciá-las. Abaixo está uma lista de diferentes sensores que estão sendo usados ​​para identificar e rastrear o crescimento de insetos.

Sensor usado para detecção de pragas:

1) Câmeras e sensores de baixo consumo:

Sensores de captura de imagens para detecção de pragas são famosos entre os agricultores devido ao seu baixo custo e alto retorno do investimento. Eles instalam um sensor de imagem de baixo custo nas armadilhas que captura as imagens das pragas nela e as envia para uma plataforma centralizada sem fio. Com base no número de insetos presentes nas armadilhas, os agricultores determinam o local da infestação de insetos e tomam medidas para removê-los dos campos. Além de seu baixo custo, este sensor também oferece vantagens em termos de alta escalabilidade e mobilidade.

2) Sensores térmicos de alta potência:

Sensores de imagem de baixa potência apenas clicam em imagens aleatórias de insetos que são visíveis a olho nu. No entanto, vários patógenos que variam em milímetros também causam diferentes doenças nas culturas nos campos.


A termografia é um método que usa sensores térmicos e infravermelhos para medir a quantidade de luz refletida por uma superfície. Cada superfície reflete uma quantidade distinta de energia luminosa, que também é chamada de assinatura espectral. As plantas e o solo têm um espectro espectral especial que é pré-gravado em espectrômetros. Caso um patógeno cubra a superfície das folhas da planta, o alcance do espectro da planta mudará indicando um ataque das pragas. Este método é altamente eficaz na detecção dos insetos e seu estágio de ciclo de vida. No entanto, este método é caro e sensível a mudanças nas condições ambientais.

3) Detecção de imagem de fluorescência:

Neste método, a quantidade de clorofila presente em uma planta é medida com base em sua mudança nos parâmetros de fluorescência. Uma câmera óptica captura imagens de folhas de plantas e as compara com imagens existentes de uma folha saudável. A mudança nos padrões de clorofila indica a presença de patógenos ou pragas.


Mesmo assim, este método detecta a presença de pragas em uma cultura, sua aplicabilidade em campos é altamente limitada devido a questões de escalabilidade. Além disso, este método só pode ser usado com culturas que contenham clorofila.

4) Sensores acústicos:

A detecção de insetos e roedores por meio da detecção de som é outra maneira eficaz de garantir a qualidade das plantas. Sensores acústicos sem fio situados em locais aleatórios em um campo podem captar ondas sonoras de insetos. Locais com altas ondas sonoras indicam uma maior concentração de insetos. Assim, um agricultor pode pulverizar pesticidas nesses locais para garantir a qualidade das colheitas.


Este método econômico oferece alta precisão na detecção de infestações de pragas e pode ser usado em uma escala mais ampla. No entanto, sua precisão diminui drasticamente em condições climáticas de chuva e vento.

5) Sensores de gás:

As plantas quando estressadas produzem compostos químicos voláteis específicos. Esses compostos diferem com base no estresse que sentem. Por exemplo, o composto secretado devido à mudança ambiental será diferente do composto emanado devido à infestação de pragas. Portanto, esses compostos precisam ser estudados antes que possam ser usados ​​para identificar ataques causados ​​por insetos ou roedores.


Uma vez que esses compostos são estudados, um sensor de gás pode ser usado para identificar o ataque de pragas ou o tipo e a natureza da infecção. A única desvantagem desses métodos é a amostragem necessária para coletar compostos voláteis para análise de dados.
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Vantagens oferecidas pelos sistemas de controle de pragas baseados em IoT:

Esses sensores estão ajudando os agricultores a identificar locais em seus campos infectados por insetos e patógenos. Os dados coletados por meio desses sensores são transferidos instantaneamente para uma plataforma centralizada sem fio. Ao utilizar esta plataforma, o agricultor pode monitorar a saúde de sua lavoura de locais distantes e protegê-la do ataque de insetos e roedores. As vantagens oferecidas pela IoT para o setor agrícola em termos de controle de pragas são:

1) Monitoramento da infestação de pragas e saúde das culturas:

Por meio do monitoramento à distância, um agricultor pode coletar facilmente informações sobre a presença de insetos e roedores. Sensores colocados em diferentes cantos do campo detectam a infestação de pragas ou patógenos e a transmitem para um painel. Um agricultor pode usar este painel para se conectar instantaneamente com seus campos e gerenciar a saúde das culturas.


O monitoramento remoto de pragas reduziu drasticamente a inspeção manual e as visitas aleatórias ao local. Os agricultores agora podem atingir áreas afetadas por insetos e pulverizar pesticidas apenas nas áreas necessárias. Isso reduz consideravelmente o uso desnecessário de agrotóxicos, minimizando as chances de intoxicação das culturas e contaminação ambiental. Os dados coletados também podem ser usados ​​para identificar a raça dos insetos e sua população nas zonas de cultivo afetadas.

2) Monitoramento e análise do clima:

Os dados coletados dos sensores de detecção de pragas, quando registrados e analisados ​​adequadamente, podem prever o ataque de pragas. O rastreamento das condições climáticas e dos padrões de reprodução também pode ajudar a identificar o nível de ameaça das populações de pragas.


Durante as épocas de reprodução, a probabilidade de infestações é extrema. Além disso, os roedores se alimentam de plantações para acumular gordura antes de hibernar. A análise preditiva faz uso dessas informações para estabelecer padrões e tendências de prováveis ​​surtos de pragas e ataques de enxames. Com base no tipo de infestação de pragas e sua população, o recurso de análise também pode recomendar etapas para prevenção futura e informações para tratamento completo.

3) Monitoramento automatizado da saúde da cultura:

O manejo integrado de pragas (MIP) é um processo incentivado para favorecer as consequências ecológicas, sociais e econômicas do controle de pragas. É uma abordagem que se concentra no uso limitado de pesticidas para gerenciar os danos causados ​​por pragas e incorrer no mínimo possível de riscos relacionados a pesticidas.


A implementação da IoT no sistema IPM automatizará operações demoradas, como medição e inspeção manual de pontos de dados. A automação torna o processo mais preciso, econômico e ajuda os agricultores a tomar ações instantâneas com base na resposta dos sensores. O uso de pesticidas também será otimizado, o que diminuirá ainda mais a contaminação ambiental e prejudicará a saúde das culturas.

CONCLUSÃO:

É importante que o proprietário de uma fazenda controle e remova as pragas de seu campo para garantir a saúde das culturas. O advento da IoT no setor agrícola permitiu que um agricultor monitorasse e controlasse remotamente a infestação de pragas. Com um investimento único, um agricultor pode integrar um sistema de controle de pragas com IoT em sua fazenda e detectar com precisão a presença de insetos e roedores sem inspeção manual. No entanto, a capacidade completa da IoT na agricultura depende do uso combinado de seus aplicativos baseados na agricultura. O controle distante de pragas, juntamente com o manejo de culturas, monitoramento climático e manejo de gado, está permitindo o desenvolvimento de várias abordagens agrícolas modernas que nunca foram testemunhadas pelo setor agrícola no passado.