Segundo as previsões, perto de 2050, a humanidade precisará de 70% mais produtos para nutrição do que hoje. Mas a deterioração da situação ambiental, o aumento dos custos de energia e a diminuição da fertilidade da terra se tornarão um sério obstáculo à produção da quantidade necessária de alimentos. Esses problemas podem ser resolvidos com a mudança das práticas agrícolas, em particular com a introdução das mais recentes tecnologias e soluções inovadoras, como o conceito de Internet das coisas.
Campo "inteligente", o que é?
Apesar de a agricultura, devido às especificidades da produção, parecer para muitos um setor bastante conservador, foi uma das primeiras a usar tecnologias de TI e, em particular, a Internet das Coisas (Internet das Coisas, Internet das coisas, IoT). Lembre-se de que a IoT se refere ao conceito global de interação e troca de informações entre vários dispositivos, máquinas e sistemas via Internet. Permite reduzir a participação humana em algumas etapas da produção, automatizando o processo e seu controle por meio de vários dispositivos "inteligentes".
Estudos mostram que a maioria de todas as tecnologias de TI são usadas na agricultura de campo para o cultivo. Usando dispositivos inteligentes, a introdução dos chamados “Agricultura de precisão” - gerenciando a produtividade das culturas, levando em consideração as mudanças no habitat das plantas. Por fim, isso permite resolver duas tarefas principais dos produtores agrícolas - aumentar a produtividade e reduzir os custos. No entanto, essas inovações estão apenas ganhando popularidade. Segundo o Departamento de Agricultura dos EUA (USDA), em média, o nível de uso das mesmas tecnologias agrícolas de precisão neste país varia de 30% a 50%, dependendo da região. E esse, notamos, é um dos países líderes no uso de tecnologias de TI em vários setores.
No entanto, analistas do Goldman Sachs Group argumentam que a maioria dos países que estão desenvolvendo ativamente sua agricultura está passando suavemente de "analógico" para "digital". Segundo suas previsões, o uso de novas soluções tecnológicas pode aumentar a produção agrícola global em 70% até 2050, o que trará produtos agrícolas adicionais em quase US $ 800 bilhões.
Trocar equipamentos e infraestrutura
Mas, para que tudo isso funcione, precisamos de outras máquinas e montagens. E deve-se notar que seus fabricantes começam a migrar massivamente para o lançamento de produtos que podem se tornar parte da IoT. As empresas líderes mundiais que operam no campo de máquinas agrícolas já estão construindo suas estratégias de desenvolvimento com base na necessidade de digitalização e automação da maioria dos processos agrícolas. Ilustrativo, neste contexto, é o exemplo da Alemanha, que no nível estadual se dirigiu à digitalização da indústria.
Vale ressaltar que, em geral, a Europa ainda está atrás dos Estados Unidos em termos de uso de dispositivos inteligentes no setor agrícola. Apesar de na UE cerca de 80% das máquinas agrícolas já serem vendidas com sistemas de navegação, não mais de 30% estão realmente conectados à rede. A razão para isso é uma proporção muito menor de grandes fazendas do que os Estados Unidos. As pequenas fazendas familiares predominam na Europa, que já têm equipamento suficiente e não têm pressa em mudá-lo para “inteligente”, o que significa mais caro.
No espaço pós-soviético, em particular nos países de produção agrícola ativa (Rússia, Ucrânia, Bielorrússia, Cazaquistão), os principais usuários de novas tecnologias são grandes complexos agrícolas, via de regra, com capital privado. Os principais obstáculos ao uso de dispositivos inteligentes no setor agrícola desses países, além do componente financeiro, são o desenvolvimento insuficiente da infraestrutura e a cobertura sem fio 3G / 4G, além de uma intensidade energética bastante alta das tecnologias existentes. No entanto, as perspectivas que prometem às operadoras de telefonia móvel a introdução de tecnologias de IoT no setor agrícola (aumentando o volume de serviços de comunicação, tráfego, clientes etc.), mais cedo ou mais tarde, as forçarão a reconstruir a infraestrutura de rede. É possível que um forte impulso para isso seja o aparecimento esperado de um novo padrão de comunicação 5G até 2020.
Automação de tudo e de tudo
Que soluções inovadoras a Internet das coisas pode oferecer para o setor agrícola? Além das principais - aumento de produtividade e redução de custos, com a ajuda de dispositivos de IoT, você pode implementar uma gama completa de outras soluções que afetam diretamente o processo de produção agrícola. Isso inclui controle remoto de máquinas agrícolas e operações tecnológicas, controle de vários processos e condições e muito mais.
De acordo com um programa especial, os veículos agrícolas não tripulados são capazes de executar automaticamente o cultivo do solo e a colheita. Seu uso automatizará quase todo o ciclo agrícola. Nesse caso, não apenas os "drones" terrestres podem ser usados, mas também as aeronaves. Armado com câmeras especiais e sensores altamente sensíveis, eles são capazes de inspecionar grandes campos em um curto período de tempo. As informações coletadas por eles permitirão criar um mapa 3D eletrônico dos campos, calcular indicadores de fertilização, monitorar o trabalho de transporte e máquinas agrícolas, proteger a terra, etc. Também existem muitas decisões em relação ao processamento e armazenamento de produtos agrícolas. A automação desses processos pode reduzir os custos com pessoal e melhorar as condições de armazenamento da colheita.
Como você pode ver, sensores e sensores desempenham um papel especial aqui. As características do design e operação desses dispositivos permitem colocá-los a distâncias consideráveis e através da rede, sem sair, para receber informações sobre o estado de vários campos e culturas, em particular parâmetros de umidade, temperatura, nível de ervas daninhas, fases de crescimento, etc.
Mas, para obter essas informações na região correspondente (localidade), deve haver uma conexão sem fio estável, cuja qualidade permita garantir o bom funcionamento dos dispositivos IoT envolvidos no sistema. Não menos importante é a interação entre todos os participantes do sistema de IoT: fabricantes, fornecedores de dispositivos e serviços relevantes, desenvolvedores de aplicativos e soluções, seus usuários e, é claro, os próprios dispositivos inteligentes. A plataforma que une todos eles sob o mesmo "teto" e permite a "comunicação" é a plataforma IoT correspondente - o componente central do ecossistema da IoT.
Plataformas IoT: do agrário ao social
Durante a implementação das soluções de IoT, devido à interação dos participantes do sistema de IoT entre si, um determinado ecossistema de parceiros sempre será formado. A plataforma IoT atua como um intermediário através do qual dispositivos e componentes do sistema podem trocar dados.
Além disso, permite desenvolver aplicativos e serviços personalizados. Isso terá um efeito muito positivo no uso dos recursos da IoT diretamente pelos usuários - agricultores ou funcionários da agricultura. Usando a interface da plataforma IoT e a infraestrutura comum, com a ajuda de designers especiais, os usuários do sistema terão a oportunidade de criar seu próprio produto e apresentar suas próprias inovações. Assim, por exemplo, qualquer agricultor poderá substituir independentemente o processo “manual” de analisar a qualidade do solo, da água e das condições climáticas em uma área específica de sua terra por um sistema de monitoramento, criando uma tarefa através do designer da aplicação. Ou seja, adicionando o módulo apropriado para projetar quase qualquer conjunto de soluções necessárias para um determinado agricultor e compartilhá-las gratuitamente ou com outras pessoas.
Ao mesmo tempo, a presença de uma plataforma comum, por assim dizer, “socializa” a solução que eles criaram, tornando-a disponível para outros consumidores. E isso já significa uma transição suave para plataformas globais de multiusuários, cuja base é a sinergia harmoniosa de três componentes: social, conteúdo e hardware, chamados plataformas sociais de IoT (SIoT). Muitos especialistas acreditam que o futuro da agricultura "inteligente" está nessas plataformas, e um dos fatores decisivos na popularização da Internet, incluindo o setor agrícola, será o componente social.
De qualquer forma, a tendência global de aumentar a quantidade de alimentos dá à indústria agrícola uma boa chance, em pouco tempo, de passar de tradicionalmente conservadora para alta tecnologia, capaz de absorver as soluções e desenvolvimentos inovadores que o conceito de Internet das coisas oferece hoje.