Como o ecossistema de rede está mudando o futuro da fazenda

Agricultura inteligente é a ciência e a arte de melhorar a agricultura com tecnologia. As inovações na agricultura não são de forma alguma novas - desde a invenção da roda e do arado, a indústria vem adotando novas ferramentas e formas de trabalhar há séculos.

Hoje, à medida que avançamos para a era da fazenda de alta tecnologia, estão surgindo tecnologias que perturbam a maneira como os agricultores monitoram, gerenciam e visualizam todos os aspectos da agricultura. Cultivar alimentos suficientes para alimentar uma população nunca foi fácil e - conforme aumenta a pressão sobre os recursos - é mais importante do que nunca investir em tecnologias inovadoras que possam aliviar a carga da indústria, diz Shawn Chandler, ex-presidente - IEEE Grupo de Trabalho de Cidades Inteligentes da Internet das Coisas.

O crescimento da conexão e coleta de dados

Na agricultura tradicional de grandes áreas ao ar livre, houve uma revolução no uso de tecnologias-chave, como redes de comunicação e sensores em rede, para monitorar as condições de cultivo e o meio ambiente. Sensores agrícolas permitem que os agricultores acessem dados em tempo real de ferramentas de medição remota que relatam a umidade, temperatura e pH do solo.

Da mesma forma, os sensores ambientais podem medir a insolação (a quantidade de sol sobre uma determinada área), precipitação, velocidade do vento, temperatura do ar e umidade. Mais recentemente, drones têm sido usados ​​para pesquisar lavouras ou pragas e, quando conectados a redes de comunicação, monitorar e relatar grandes áreas de terras agrícolas em tempo real. Em última análise, todas essas ferramentas estão ajudando os agricultores a cultivar mais terras com menos presença física.

Com orçamentos e espaço cada vez mais restritos, mais agricultores estão recorrendo a equipamentos automatizados. Usando a tecnologia, eles podem plantar, regar, manter e colher safras com a mais alta eficiência, o que ajuda a melhorar o uso da terra, recursos e tempo. Isso é particularmente importante quando se trata de plantar e regar. Com o plantio, o plantio automatizado pode otimizar o uso da terra e semear o maior número de plantas para uma determinada área.

Na irrigação, os métodos tradicionais de irrigação de superfície têm ineficiências bem conhecidas devido à irrigação e evaporação, ao excesso de irrigação e aos tipos de sprinkler usados. A pesquisa mostra que as práticas de irrigação mais recentes podem reduzir o uso de água em até 50% e ainda manter os rendimentos das colheitas. Com a agricultura interna, os agricultores também podem controlar com precisão a iluminação LED e o fotoperíodo (o período de tempo que as safras são expostas à luz) para reduzir os custos de energia e aumentar a produtividade.

Finalmente, com os dados na caixa de ferramentas do agricultor moderno, todas as áreas da agricultura podem se beneficiar do investimento em análise de dados. Combinar conjuntos de dados existentes com aprendizado de máquina e sistemas inteligentes pode detectar padrões e enviar alertas ou notificações. Tudo isso pode contribuir para uma tomada de decisão cada vez mais informada e aprimorada do agricultor.

Novas tecnologias, novos desafios

De fato, embora essas novas tecnologias pareçam escolhas óbvias para o agricultor moderno, elas têm seu próprio conjunto de desafios. Para qualquer método de coleta remota de dados, uma rede de comunicação é necessária para integrar dados de vários sensores ou outros dispositivos, como equipamentos automatizados ou drones nos campos.

Tal rede significa provisionamento de rede de terceiros ou compra e manutenção de uma rede de propriedade privada. Embora as mais novas redes privadas tenham os melhores recursos para processamento de dados e possam gerenciar comunicações com milhares de dispositivos, os requisitos de custo e suporte de tecnologia podem ser proibitivos.

Além disso, o armazenamento de dados também é uma questão que requer consideração cuidadosa e planejamento avançado. Muitos sensores variam em quanto e com que frequência eles coletam dados. Finalmente, os sensores vêm em muitas formas e com recursos diferentes.

Sensores complexos com muitos recursos e capacidades de medição custarão mais e também terão períodos de desempenho mais curtos antes de precisar de atenção para a substituição da bateria. Além disso, sensores complexos tendem a comunicar pacotes de dados maiores, o que significa melhor rendimento da rede, menos sensores ou planejamento de comunicação programado com antecedência.

Modelos de negócios inteligentes costumam usar software para gerenciar as pressões de oferta e demanda da empresa. Na agricultura, todo o processo, da fazenda à mesa, pode ser gerenciado por software e monitorado por sensores, reduzindo os custos gerais, melhorando o rendimento geral e a qualidade do fornecimento e melhorando a logística de distribuição.

No entanto, fazer uso de tal software requer treinamento e habilidades técnicas. Em conjunto, aqueles que avaliam os dados também precisam saber quando regar uma plantação ou qual é o nível mínimo de umidade do solo. Como tal, para uma agricultura inteligente bem-sucedida, o conhecimento da agricultura e da tecnologia deve ser considerado holisticamente para garantir o sucesso.

Na fazenda inteligente, tecnologias como sensores, redes e dados estão se unindo para melhorar toda a indústria, da semeadura à colheita e muito mais. Conforme a tecnologia muda a fazenda, ela mudará os agricultores também, permitindo o monitoramento remoto de campos e safras e a análise de dados para distribuir sua presença de forma eficaz em grandes áreas de terra e orientar sua atenção para onde são mais necessários. Com maior demanda para os agricultores do que nunca, essas tecnologias combinadas com software de gerenciamento estão criando um ecossistema virtual onde os recursos e os alimentos produzidos são gerenciados de forma mais eficiente em todo o processo de cultivo.

O autor é Shawn Chandler, cadeira anterior - Grupo de Trabalho de Cidades Inteligentes da Internet das Coisas IEEE