Detecção de Pragas com IoT: Guia Completo e Vantagens

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

Pesticidas e inseticidas desempenharam um papel importante na prevenção de infestações. No entanto, eles apresentam diferentes consequências ambientais e sociais. O uso extremo de pesticidas pode resultar em severa contaminação de água e solo e também intoxicar plantas com produtos químicos nocivos. Além disso, insetos e pragas tornam-se resistentes a eles com exposição contínua, forçando os agricultores a depender de pesticidas mais pesados. Embora outros métodos como manipulação genética de sementes também estejam sendo usados para tornar as culturas 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 no campo. Um proprietário de fazenda agora pode usar diferentes sensores para monitorar o crescimento de pragas e tomar contramedidas para gerenciá-las. Abaixo está uma lista de diferentes sensores que estão sendo usados para identificar e rastrear o crescimento de insetos.

Sensores Usados para Detecção de Pragas:

1) Câmeras e Sensores de Baixa Potência:

Sensores de captura de imagem para detecção de pragas são famosos entre os agricultores devido ao seu baixo custo e alto retorno sobre investimento. Eles instalam um sensor de imagem de baixo custo em armadilhas que captura as imagens das pragas nelas e as envia para uma plataforma centralizada sem fio. Com base no número de insetos presentes nas armadilhas, os agricultores determinam a localização da infestação de insetos e tomam medidas para removê-los dos campos. Junto com 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 imagens aleatórias de insetos visíveis a olho nu. No entanto, vários patógenos variando em milímetros também causam diferentes doenças nas culturas nos campos.

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 sua assinatura espectral. Plantas e solo têm um espectro espectral especial que é pré-gravado em espectrômetros. Caso um patógeno cubra a superfície das folhas da planta, a faixa de espectro da planta mudará, indicando um ataque das pragas. Este método é altamente eficaz na detecção de insetos e seu estágio de ciclo de vida. No entanto, este método é caro e sensível a mudanças nas condições ambientais.

3) Sensoriamento de Imagem por 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 das folhas de uma planta e as compara com imagens existentes de uma folha saudável. A mudança nos padrões de clorofila indica a presença de patógenos ou pragas.

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

4) Sensores Acústicos:

Detectar insetos e roedores por meio de 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. Um agricultor pode, assim, pulverizar pesticidas nesses locais para garantir a qualidade das culturas.

Este método econômico oferece alta precisão na detecção de infestações de pragas e pode ser usado em larga escala. No entanto, sua precisão se esgota drasticamente em condições climáticas chuvosas e ventosas.

5) Sensores de Gás:

Plantas quando estressadas produzem compostos químicos voláteis específicos. Esses compostos diferem com base no estresse que sentem. Por exemplo, o composto secretado devido a mudanças ambientais será diferente do composto emanado devido a infestação de pragas. Portanto, esses compostos devem ser estudados antes de poderem 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 por 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 por Sistemas de Controle de Pragas Baseados em IoT:

Esses sensores estão auxiliando os agricultores a direcionar 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 usar esta plataforma, um agricultor pode monitorar a saúde de sua cultura de locais distantes e protegê-la do ataque de insetos e roedores. As vantagens oferecidas pela IoT ao setor agrícola em termos de controle de pragas são:

1) Monitoramento de Infestação de Pragas e Saúde da Cultura:

Através do monitoramento remoto, um agricultor pode facilmente coletar 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 da cultura.

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

2) Monitoramento do Clima e Análises:

Os dados coletados de sensores de detecção de pragas, quando registrados e analisados corretamente, podem prever o ataque por pragas. Rastrear as condições climáticas e padrões de reprodução também pode auxiliar na identificação do nível de ameaça das populações de pragas.

Durante as estações de reprodução, a probabilidade de infestações é extrema. Além disso, roedores se alimentam de culturas para acumular gordura antes de hibernar. Análises preditivas fazem uso de tais informações para estabelecer padrões e tendências de prováveis surtos e ataques de enxames de pragas. 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 consequências ecológicas, sociais e econômicas do controle de pragas. É uma abordagem que foca no uso limitado de pesticidas para gerenciar danos de pragas e incorrer nos menores riscos possíveis relacionados a pesticidas.

A implementação da IoT no sistema MIP automatizará operações demoradas, como medição manual de pontos de dados e inspeção. A automação torna o processo mais preciso, econômico e auxilia 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 danos à saúde da cultura.

CONCLUSÃO:

É importante para um proprietário de fazenda controlar e remover pragas de seu campo para garantir a saúde da cultura. 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 alimentado por 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 reside no uso combinado de suas aplicações baseadas na agricultura. Controle remoto de pragas junto com gestão de culturas, monitoramento do clima e gestão de pecuária está permitindo o desenvolvimento de várias abordagens modernas de agricultura que nunca foram testemunhadas pelo setor agrícola no passado.