Agricultura inteligente: como a Internet das coisas, a digitalização e os drones aumentam o rendimento das colheitas na agricultura

Agro-complexo mundial fica mais inteligente

Graças ao desenvolvimento de tecnologias modernas e à Internet das Coisas

A agricultura inteligente está ganhando popularidade e a concorrência está se tornando cada vez mais aguda no mercado de equipamentos inteligentes para o agronegócio.

Existem empresas em todo o mundo que mudamabordagem à agricultura. Em 2010, havia cerca de 20 dessas empresas no mundo, mas até 2016 havia mais de 13 mil projetos, e a cada ano o número aumenta, e pelo menos 500 novas startups de alta tecnologia com viés agrícola aparecem no mundo. Os investimentos no campo da agricultura atraem enormes quantias: em 2015, seu volume atingiu um máximo histórico e chegou a US $ 4,6 bilhões Entre os países mais ativos que mudam a própria essência da agricultura estão EUA, Canadá, Israel, Índia e China.

Agricultura inteligenteé um conceito de agricultura que utiliza as mais recentes tecnologias de informação e comunicação.

A agricultura inteligente inclui:

  • o uso de drones para a entrega de fertilizantes, extinção de incêndios ou monitoramento do estado dos campos;
  • Sistemas de software para gestão de empresas agrícolas capazes de processar e analisar informações provenientes de satélites, estações meteorológicas ou sensores locais especiais;
  • agricultura de precisão, em que os sistemas computacionais analisam as condições do solo para obter o máximo rendimento de cada parcela específica;
  • estufas com iluminação adicional e sistemas embutidos de controle climático;
  • transição das empresas para parcial ou totalmenteum ciclo de trabalho automatizado, implicando a transferência de controle sobre os processos "à mercê" para sistemas modernos usando AI (a propósito, isso já está acontecendo na Rússia hoje);
  • mercados para os agricultores com os quaisOs produtores podem vender seus produtos pela Internet e entregá-los ao consumidor final, contornando o intermediário na forma de mercados comuns de alimentos e cadeias de varejo, rapidamente concordam com o transporte de seus produtos e a entrega de fertilizantes, firmam contratos com restaurantes e compram ou vendem equipamentos.

Quais tecnologias são usadas na prática mundial

Existem muitos exemplos de aplicativos digitais.tecnologia na agricultura. Na Nova Zelândia, os agricultores usam drones não apenas para mapear e rastrear o estado dos campos e o crescimento das culturas, mas também para o trabalho de pastoreio. Usando uma gravação de latido de cachorro e um alto-falante, eles reduzem significativamente o tempo de coleta de rebanhos, embora no momento os drones não possam substituir 100% dos cães de pastor.

Empresa americana trabalha na pecuáriaJBM North America, que desenvolve soluções para monitorar o estado dos animais no rebanho. Um pequeno sensor conectado à Internet monitora constantemente a localização de cada animal e seu estado de saúde, incluindo o nível de nutrição, o que simplifica bastante o cuidado com os rebanhos.

Usando a agricultura inteligente permite maisusar racionalmente pastagens, florestas e campos, impedindo o esgotamento do solo e o desmatamento de novas terras para pecuária. Em particular, a aplicação do programa ICLFS (Integrated Pecour Pecuária Florestal Systems, um sistema integrado de semeadura - pecuária - exploração madeireira), no Brasil, onde cerca de 23% do gado mundial é cultivado. Além disso, com sua ajuda, os agricultores estão restaurando ativamente as terras agrícolas, que antes eram consideradas completamente degradadas.

Experiência russa real

Na Rússia, o curso sobre a digitalização de técnicas agrotécnicascomplexo tomado em nível estadual. Em 2018, o mercado de TI na agricultura atingiu o valor de 360 ​​bilhões de rublos, e em 2026 esse montante, segundo estimativas do Departamento de Informatização do Ministério da Agricultura da Federação Russa, aumentará cinco vezes ou mais. Também em 2017, foi aprovado um roteiro de desenvolvimento do mercado de alimentos FoodNet, segundo o qual, até 2035, as empresas nacionais devem ocupar 5% do mercado mundial no setor de agrotecnologia, incluindo a agricultura inteligente. Os principais segmentos deste mercado hoje são marketplaces, dos quais já existem mais de uma dúzia no segmento russo, o uso de IoT e drones no âmbito do conceito de agricultura inteligente e fazendas alternativas, incluindo estufas com iluminação.

Fazendas alternativas são assim nomeadas por causa do ativouso de tecnologia moderna em oposição a fazendas “tradicionais” com ênfase no trabalho manual. Por exemplo, fazendas verticais são referidas como alternativas, isto é, estufas de vários níveis com sistemas de iluminação autônomos. Eles devem sua popularidade à redução do consumo de recursos e à melhoria do controle do microclima em estufas, bem como à capacidade de construir tais estufas em quase todos os espaços fechados.

Na Rússia, assim como em todo o mundo, um elemento importanteAs estufas hoje se tornaram sistemas de iluminação, ou iluminação adicional, que aumentam os rendimentos e as taxas de crescimento. Ao cultivar colheitas, LED, sódio de gás e outras fontes de luz especializadas são usadas. Dada a dependência de estufas modernas nestes sistemas de iluminação, a qualidade do fornecimento de energia, a continuidade da iluminação e a sua segurança para o pessoal (devido à alta umidade e risco de choque elétrico) tornam-se condições importantes para o seu funcionamento normal.

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Soluções para este problema já existem emmercado doméstico. Um complexo de estufas único com estufas de quinta geração foi inaugurado na região de Lipetsk. Uma característica especial dessas estufas é a tecnologia de iluminação elétrica das plantas em todo o perímetro. Isto permite cultivar vegetais frescos durante todo o ano, independentemente da presença de sol e mesmo em condições climatéricas desfavoráveis. Todos os anos, essas estufas produzem 45 mil toneladas de tomates e pepinos. Uma abordagem de alta tecnologia para o cultivo de vegetais permite obter produtos ecologicamente corretos. As estufas do tipo industrial utilizam soluções com equipamentos já otimizados para operar em ambientes úmidos e de alta temperatura.

A empresa "Geoscan" de São Petersburgo usadrones para ajudar os produtores agrícolas a inventariar suas terras e criar mapas eletrônicos de campos, monitorar máquinas e plantações e calcular vários índices, incluindo NDVI (índice de vegetação relativa normalizado).

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Entre as startups russas nesta área você podeobserve a empresa AgroDronGroup, que está desenvolvendo um sistema para monitorar o estado dos campos com a ajuda de drones. Desde 2016, a empresa tornou-se residente do Centro Skolkovo. O projeto de Ryazan, Avrora Robotics, está desenvolvendo software para transformar equipamentos agrícolas e outros veículos em veículos não tripulados, e o start-up iFarm Project, que está trabalhando em soluções para fazendas verticais e estufas modernas, atraiu US $ 250.000 em investimentos em 2018. Outros 2,5 milhões de rublos do fundo do IIDF foram recebidos por outra startup russa, Magrotech, que está desenvolvendo um modelo digital de operação de fertilizantes que, segundo as previsões da empresa, pode aumentar em 30% o rendimento das safras e em 25% os lucros dos produtores agrícolas.

Como as empresas russas se relacionam com a digitalização da agrotecnologia?

“Novas tecnologias estão sendo introduzidas na Rússiaagricultura bastante ativamente e inequivocamente dar um resultado positivo, - disse Vladimir Tsanava, diretor geral do PCF "Greenhouse Technologies". “E isso não diz respeito apenas à aparência de start-ups próprias, mas também, por exemplo, a transição para a auto-suficiência parcial ou total em termos de fornecimento de energia usando tipos renováveis ​​de energia, como faz parte das empresas russas.”

Ao mesmo tempo, digitalização e automação, de acordo comOs Tsanavs, ao mesmo tempo que beneficiam a agricultura, introduzem um novo fator de risco neste negócio: aumentam o risco de paradas de produção e tempo de inatividade no caso de fornecimento de energia instável ou insuficientemente eficiente e, como resultado, podem se transformar em perdas financeiras impressionantes. Portanto, os sistemas de gerenciamento de energia são tão importantes quanto fertilizantes, ração, irrigação e colheita oportuna.

O que espera agrotech no futuro

Agricultura e agricultura tradicionalmenteforam consideradas áreas "mundanas" nas quais as novas tecnologias eram menos importantes que o fator humano e o trabalho árduo. Com o advento de sistemas de automação eficazes, a Internet das coisas e abordagens alternativas para o housekeeping, podemos dizer com confiança que essas inovações têm um efeito sério e bastante mensurável no complexo agrotécnico, por isso não podem ser subestimadas. Além disso, segundo as estimativas da ONU, nas próximas décadas, a população da Terra chegará a quase 10 bilhões de pessoas, e a produção de alimentos para elas terá que ser aumentada em 70% para evitar a fome. Consequentemente, a questão da modernização da agricultura de uma esfera puramente econômica está mudando para uma questão social, e sua importância aumentará com o tempo.

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Não se trata apenas de desistirManutenção “manual”, mas também sobre a introdução do conceito de indústria 4.0, em que as principais ferramentas de manutenção, sensores e até mesmo veículos são combinadas em um ecossistema comum de dispositivos inteligentes que são interconectados e compartilham informações. E no futuro, essa tendência só ganhará força.

Criando novas variedades de plantas eo uso de novos métodos de processamento de terras agrícolas "revolução verde" nos anos 40 a 70 permitiu aumentar drasticamente a eficiência da agricultura e da produção de produtos agrícolas. Agora, o mundo está à beira de uma segunda "revolução verde", mas seus "instrumentos", inclusive na Rússia, não são tratores e pesticidas, mas UAVs, satélites e tecnologias digitais modernas.