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IoT na Agricultura
Início > Solicitações > IoT na Agricultura: Os 7 principais casos de uso para conhecer em 2024
A agricultura sempre foi uma tarefa difícil. Se você comprasse uma fazenda hoje, enfrentaria sérios desafios que os agricultores enfrentam há séculos: baixa fertilidade do solo, escassez de água, doenças nas plantações, escassez de mão de obra... e a lista continua. As técnicas agrícolas tradicionais, que antes eram confiáveis, não são mais suficientes. Com o crescimento populacional mundial, essas técnicas antigas não são mais páreo para atender à crescente demanda por alimentos. É aí que a IoT e a agricultura inteligente entram para salvar o dia. Neste artigo, vamos nos aprofundar nas principais aplicações da IoT na agricultura. Então, vamos lá.
Agricultura inteligente ou "smart farming" refere-se principalmente ao aproveitamento da tecnologia moderna na agricultura. Ao implementar sensores e dispositivos de IoT para coletar diversos dados, os agricultores podem tomar decisões informadas para aprimorar todos os aspectos de suas operações – tanto na pecuária quanto na agricultura.
Os princípios-chave da agricultura inteligente incluem:
– Monitoramento e tomada de decisão baseada em dados
– Gestão precisa de insumos (água, fertilizantes, pesticidas, etc.)
– Automação e controle remoto de atividades agrícolas
– Integração de múltiplas tecnologias emergentes (sensores, conectividade, IA, drones, etc.)
Embora ainda não seja tão popular quanto os dispositivos IoT para o consumidor, o mercado de IoT para agricultura inteligente é muito dinâmico, com adoção em constante crescimento. A COVID-19 impulsionou o crescimento desse mercado, com problemas na cadeia de suprimentos e escassez de mão de obra elevando o CAGR para 9.9%. Relatórios recentes estimam que o mercado de agricultura inteligente atingirá US$ 12.5 bilhões em 2022, com previsão de atingir $ 71.753 bilhões até 2032. Como o mercado ainda está em fase de desenvolvimento, ainda há muitas oportunidades para empresas prontas para se envolver.
A arquitetura de IoT para agricultura inteligente é composta por quatro camadas integradas: percepção, rede, nuvem e aplicação. Essas camadas permitem coleta eficiente de dados, transmissão segura e armazenamento confiável.
A agricultura inteligente evoluiu muito além de um mero conceito. Em todo o mundo, as tecnologias de IoT se enraizaram em praticamente todas as áreas da agricultura:
Por meio de sensores que monitoram a umidade do solo, nutrientes, temperatura e muito mais, os agricultores obtêm visibilidade profunda das condições do solo e das culturas. Além de identificar problemas mais rapidamente, os produtores podem usar os dados para prever possíveis problemas e aplicar tratamentos preventivos.
Em vez de aplicar insumos uniformes (água, fertilizantes, pesticidas) em campos inteiros, a agricultura de precisão e a tecnologia de taxa variável adaptam os insumos com base em dados granulares e condições específicas em nível de planta, linha ou zona. Isso reduz radicalmente o desperdício.
Do rastreamento de gado e laticínios ao monitoramento de aves, a tecnologia IoT otimiza e simplifica a gestão da pecuária. Brincos inteligentes, dispositivos vestíveis biométricos, câmeras de vídeo e sensores ambientais fornecem insights profundos sobre o bem-estar, a nutrição e o desenvolvimento dos animais.
Uma fazenda no Paraguai implantada rastreadores de gado com sensores de movimento para monitorar a localização e o comportamento do gado solto para detectar problemas anormais como ferimentos, quedas ou roubo.
Estufas tradicionais e fazendas verticais internas emergentes estão se tornando ambientes controlados e automatizados pela IoT. Todos os fatores podem ser detectados e otimizados – desde o controle climático, iluminação suplementar, nutrientes hidropônicos e muito mais.
Em uma estufa holandesa, a instalação de sensores HVAC e plugues de medidores inteligentes reduziu os custos de energia em 50%.
Estações meteorológicas equipadas com sensores inteligentes e conectividade permitem o monitoramento microclimático das plantações em tempo real. Os dados são transmitidos para plataformas que analisam riscos potenciais como geadas, secas, chuvas e pressão de pragas, acionando alertas em tempo real para intervenção.
Com o monitoramento de água por IoT e sistemas de irrigação inteligentes, os agricultores podem manter os níveis ideais de umidade e, ao mesmo tempo, otimizar o uso. Dados meteorológicos integrados e sensores de solo impulsionam cronogramas automatizados de irrigação por gotejamento, personalizados por zona, cultura e ciclo de crescimento.
Utilizando as identidades únicas de sensores e dispositivos IoT conectados, as empresas agrícolas podem registrar automaticamente uma trilha digital que rastreia as colheitas desde o campo até o transporte, processamento, distribuição e varejo. Isso aumenta a visibilidade e a responsabilização em toda a cadeia de suprimentos.
Embora a agricultura inteligente envolva muitas tecnologias emergentes, a IoT serve como base central, incorporando e interconectando ferramentas como:
Sensores e dispositivos IoT
Um vasto ecossistema de sensores conectados implantados em campos mede e monitora dados importantes como umidade, temperatura, precipitação, nutrientes do solo, saúde foliar, operação de equipamentos e muito mais. Os tipos avançados de sensores incluem:
Tecnologias de conectividade
Os dados capturados por sensores precisam de mecanismos confiáveis para serem transmitidos a plataformas em nuvem e aplicativos de software para análise e ação. Dependendo das necessidades de conectividade, largura de banda e requisitos de energia, as soluções agrícolas inteligentes integram tecnologias como:
Computação em nuvem e análise de dados
Com milhões de pontos de dados transmitidos por sensores de IoT em toda a fazenda, plataformas de computação em nuvem ultraescaláveis e análise de big data são cruciais para a agricultura inteligente. Ecossistemas de nuvem como AWS IoT e Microsoft Azure IoT fornecem a infraestrutura para ingestão, processamento e visualização de dados de sensores em grande escala.
Drones e Imagens Aéreas
Veículos aéreos não tripulados (VANTs ou drones) com câmeras de alta resolução fornecem uma visão aérea de toda a área de cultivo. Quando as imagens são combinadas com aprendizado de máquina, os levantamentos aéreos podem avaliar a saúde geral da cultura, identificar falhas nos sistemas de irrigação, identificar infestações de pragas/ervas daninhas e muito mais. Os drones também podem pulverizar tratamentos direcionados.
Robótica e Veículos Autônomos
Máquinas inteligentes, como tratores autônomos e enxames de robôs, podem automatizar tarefas de campo que exigem muita mão de obra, como plantar, podar, capinar e colher, usando uma combinação de GPS, visão computacional, sensores e navegação autônoma.
A IoT na agricultura, assim como em outros setores, oferece inúmeras vantagens.
Embora os benefícios da IoT na agricultura sejam imensos, desenvolver e implementar soluções agrícolas inteligentes exige planejamento cuidadoso e consideração de fatores-chave:
Privacidade e segurança de dados: As operações agrícolas criam um acervo de dados e registros proprietários que devem ser protegidos contra ameaças como hackers mal-intencionados ou espionagem corporativa. Criptografia, controles de acesso, redes isoladas e outras medidas de segurança cibernética devem ser implementadas em qualquer plataforma de agricultura inteligente.
Interoperabilidade e padronização:Com a proliferação de dispositivos de IoT e software agrícola de vários fornecedores, a interoperabilidade e a padronização entre sistemas são cruciais para facilitar a integração e o compartilhamento de dados.
Análise de custo e ROI: Antes da adoção, uma análise completa de custo-benefício deve ser conduzida para entender despesas como aquisição de equipamentos, instalação, serviços de conectividade/nuvem, manutenção, etc. Projeções realistas de ROI baseadas em ganhos de eficiência e melhorias de rendimento justificarão o investimento.
Escalabilidade e integração de sistemasSoluções agrícolas inteligentes devem ser escaláveis à medida que as implantações de dispositivos de IoT e os volumes de dados aumentam ano após ano. A infraestrutura em nuvem deve suportar as necessidades crescentes de computação e armazenamento. A integração com equipamentos, sensores e sistemas de software existentes também é fundamental.
Requisitos regulatórios e de conformidade:Dependendo da região, pode haver requisitos regulatórios e conformidades a serem cumpridos envolvendo áreas como privacidade de dados, insumos agrícolas, dispersão química e outros processos que as tecnologias de IoT devem permitir.
Treinamento e gerenciamento de mudanças: A implementação de novos processos orientados pela IoT geralmente exige treinamento de equipes em instalação, manutenção e interpretação de dados para maximizar a eficácia da solução.
O futuro da agricultura é inegavelmente impulsionado por tecnologias digitais inteligentes – com a IoT servindo como a estrutura central que detecta, conecta e automatiza as operações agrícolas. O futuro fértil da agricultura é digitalizado, otimizado e pronto para ser reinventado. Pronto para descobrir como a IoT pode promover um crescimento significativo para sua organização agrícola? Entre em contato com nosso especialista em IoT para começar a mapear seu caminho para operações agrícolas inteligentes e conectadas.
Que tipos de sensores são comumente usados na agricultura inteligente?
Os sensores de IoT comuns usados incluem sensores de umidade do solo, nutrientes do solo e temperatura do solo, monitoramento ambiental de fatores como chuva e vento, além de sensores de movimento e câmeras para rastrear a localização e o comportamento do gado.
Como os dados dos dispositivos IoT agrícolas são coletados e analisados?
Os dados dos sensores de IoT são transmitidos sem fio usando conectividade como LoRaWAN, celular, Wi-Fi ou satélite, dependendo da infraestrutura local. Eles alimentam plataformas de computação em nuvem para extrair insights, detectar problemas e acionar fluxos de trabalho automatizados.
Qual nível de conectividade é necessário para áreas agrícolas remotas?
Para fazendas e campos localizados em áreas rurais ou remotas com cobertura limitada de internet/celular, tecnologias de rede de longa distância de baixo consumo de energia (LPWAN), como LoRaWAN, juntamente com conectividade via satélite, oferecem uma maneira eficiente de transmitir dados de IoT por longas distâncias usando o mínimo de energia.
Como a IoT pode melhorar a segurança e a rastreabilidade dos alimentos?
Sensores de IoT conectados geram um registro permanente e imutável que vincula plantações e animais a dados específicos de espaço/tempo ao longo de toda a sua cadeia de suprimentos. Essa trilha de dados permite rastreabilidade abrangente e análise da causa raiz em caso de contaminação de alimentos ou problemas de segurança.
Quais outras tecnologias emergentes funcionam com a IoT na agricultura?
Enquanto a IoT forma o sistema nervoso digital, a agricultura inteligente frequentemente integra outras inovações, como imagens aéreas de drones, robótica autônoma, visão computacional e aprendizado de máquina, rastreabilidade baseada em blockchain, controles de climatização e HVAC e sistemas de irrigação automatizados.
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