Análisis en profundidad

Cómo se renueva la agricultura con las tecnologías TIC

La agricultura puede considerarse un entorno perfecto en el que las principales tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial, el IoT, la robótica o la computación de borde, pueden encontrar una aplicación inmediata a gran escala y muy rápidamente.

22 Jun 2022

Giuseppe Arcidiacono

Agricultura

La innovación en la agricultura y los sistemas de producción de alimentos es uno de los retos más importantes y complejos a los que se enfrenta la sociedad moderna a corto plazo.

El aumento progresivo de la población mundial y la consiguiente erosión de unos recursos ya limitados para satisfacer las necesidades cada vez más sofisticadas de miles de millones de personas podría llevar al colapso de todo el sistema si no se produce una revolución digital capaz de innovar completamente los esquemas, los paradigmas y las reglas de funcionamiento.

Por ello, es necesario introducir de inmediato herramientas, tecnologías y soluciones capaces de reducir el impacto medioambiental, automatizar los procesos de producción y hacer que la compleja y articulada cadena agroalimentaria sea eficiente, ágil, segura y «trazable», con el objetivo de ofrecer a todos productos sanos de forma rápida y a precios controlados.

La agricultura como ecosistema digital

Según un interesante estudio realizado por la fundación británica Nesta, en los próximos años podremos asistir a cambios radicales en las explotaciones agrícolas, que se asemejarán cada vez más a ecosistemas digitales en los que las nuevas tecnologías complementarán el trabajo manual realizado por los humanos y se convertirán en el corazón de toda la organización.

Por ejemplo, una flota de agrobots capaces de arar los campos, drones capaces de cartografiar con precisión el territorio e iniciar procesos de fotointerpretación, animales interconectados con un centro de operaciones gracias al Internet de las Cosas, tractores autoconducidos y, por último, un sistema totalmente integrado en el que convivan de forma armonizada todos los actores descritos anteriormente.

La agricultura, por tanto, también puede considerarse como un entorno perfecto en el que las principales tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial, el IoT, la robótica, el edge-computing, etc., pueden encontrar una aplicación inmediata a gran escala y muy rápidamente.

Agricultura

De hecho, si superponemos el estudio de Nesta a una investigación realizada por otro prestigioso organismo institucional de importancia mundial, el Grupo del Banco Mundial, podemos ver que innumerables actores de todo el mundo ya están preparados para ofrecer a las explotaciones agrícolas productos, soluciones y marcos de trabajo que pueden utilizarse en el ámbito del riego, la cría, la siembra, la cosecha, el seguimiento, la gestión y las actividades de gestión relacionadas con la vida de una explotación agrícola moderna.

A este respecto, resulta especialmente interesante, entre otras cosas porque pone de manifiesto la omnipresencia de las nuevas tecnologías en las explotaciones agrícolas del nuevo milenio, el infográfico que contiene las 100 principales empresas cuyos servicios están llamados a cambiar la faz del sector agroalimentario en su conjunto:

Agricultura

Sin embargo, además de los aspectos puramente tecnológicos, es esencial comprender qué ventajas «estratégicas» y «a largo plazo» puede aportar la introducción de sistemas de nueva generación.

Tecnologías emergentes según el FEM

Una importante contribución a este respecto procede del Foro Económico Mundial, que ha analizado y clasificado las principales tecnologías emergentes según su contribución en las tres perspectivas siguientes:

  • sensibilizar a los consumidores con el objetivo de mejorar los hábitos alimentarios;
  • proporcionar certeza, trazabilidad y seguridad a toda la cadena agroalimentaria;
  • mejorar la eficiencia y reducir el uso de materias primas.

Muy significativo desde este punto de vista es el informe Innovation with a Purpose: The role of technology innovation in accelerating food systems transformation del que se extrae la siguiente imagen, que ilustra, también desde un punto de vista gráfico, el papel principal que puede desempeñar cada tecnología en relación con los objetivos estratégicos enumerados anteriormente:

Comentario de la FAO

Más sectorial y circunscrito pero definitivamente importante es, sobre todo por el prestigio y blasón del tema en cuestión, el comentario publicado en la web institucional de la FAO (Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación) al margen de la presentación de la edición 2020 del informe «Emerging Opportunities for the application of blockchain in the agri-food industry»:

«Los ledgers distribuidos (DLT) y los contratos inteligentes ofrecen una oportunidad única para aportar mayor eficiencia, transparencia y trazabilidad al intercambio de valor e información en el sector agrícola. Mediante el uso de registros digitales, la encriptación y la desintermediación del procesamiento de transacciones y el almacenamiento de datos, las DLT pueden mejorar tanto las cadenas de suministro agrícola como las intervenciones de desarrollo rural. La tecnología tiene el potencial de simplificar e integrar las cadenas de suministro agrícola, mejorar la seguridad alimentaria, facilitar el acceso a la financiación del comercio y otros tipos de servicios financieros para el sector agrícola, mejorar la transparencia del mercado, proporcionar una mayor seguridad jurídica a los sistemas de tenencia de la tierra y reforzar la responsabilidad del cumplimiento de las normas y acuerdos internacionales relacionados con la agricultura. […] En general, el TLD puede ser un impulso para alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)».

Seguimiento de la cadena agroalimentaria basado en Blockchain

Desde el punto de vista de la aplicación, resulta especialmente interesante el acuerdo firmado entre Vodafone y Alleanza Cooperative Agroalimentari, que ha dado lugar, entre otras cosas, a un sistema basado en blockchain para la trazabilidad de la cadena agroalimentaria, gracias al cual los consumidores, a través de una App para la lectura del código QR aplicado a la etiqueta de un determinado producto, pueden ver toda la información sobre el mismo, empezando por el campo en el que se ha cultivado y terminando con todos los métodos de elaboración y transformación utilizados.

En el mundo cooperativo se presta cada vez más atención a la innovación y a las nuevas tecnologías, que asumen un papel cada vez más estratégico para la competitividad del sector», dijo Giorgio Mercuri, presidente de Alleanza Cooperative Agroalimentari, al margen de la presentación del acuerdo: «Hemos elegido ser apoyados por Vodafone en un proceso de modernización del sector, en el que nuestras empresas cooperativas no parten ciertamente de cero. En particular, para satisfacer las expectativas de los consumidores y las crecientes demandas de transparencia, necesitamos que las empresas puedan transferir todas las fases de trabajo que hay detrás de un producto. Solo podemos hacerlo rastreando nuestra producción de forma innovadora mediante el uso de blockchain, una tecnología en rápido crecimiento precisamente porque tiene la ventaja de llegar directamente a los consumidores.

Alessandro Canzian, Jefe de Ventas Corporativas y Servicios Innovadores de Vodafone Italia, explica: «Nuestro objetivo como Vodafone Business es desarrollar un ecosistema completo de soluciones replicables y escalables para apoyar la productividad y la sostenibilidad de las granjas italianas, combinando la mejor conectividad fija y móvil con la plataforma de servicios IoT, Analytics y Cloud. El uso generalizado de soluciones de IoT por parte de las pequeñas explotaciones agrupadas en cooperativas y representadas en la Alianza de Cooperativas Agroalimentarias permitirá, por un lado, prestar mayor atención a la recolección, la transformación y la conservación y, por otro, favorecer la transición hacia una agricultura en la que los datos -recogidos a lo largo de la cadena de suministro- hagan evidente la calidad del producto. Vamos a automatizar algunos elementos del blockchain para simplificar la adopción de esta tecnología por parte de todos los actores, convirtiendo a la Alianza de Cooperativas Agroalimentarias en un actor importante para impulsar la transformación digital del sector agroalimentario».

El proyecto internacional GRAPE

Otro ejemplo de la introducción de prácticas innovadoras en el contexto de la cadena agroalimentaria lo representa un proyecto internacional, denominado GRAPE (Ground Robot for vineyArd monitoring and ProtEction) que, nacido de la colaboración entre el Centro Tecnológico de Cataluña Eurecat, el Politécnico de Milán y la empresa francesa VitiRover, tiene como objetivo crear las tecnologías que permitan a las empresas de servicios agrícolas y a los proveedores de equipos desarrollar robots para viñedos capaces de aumentar la rentabilidad de sus productos en comparación con las prácticas tradicionales.

En concreto, el proyecto, financiado por la Comisión Europea en el marco del programa Echord++, se dirige al mercado de los dispositivos de control biológico, desarrollando las herramientas necesarias para realizar un seguimiento semiautónomo de los viñedos y los posteriores análisis de colocación de plaguicidas mediante vehículos terrestres no tripulados, con el objetivo de reducir el impacto medioambiental en comparación con el control químico tradicional.

Según los creadores del proyecto, las prácticas de agricultura de precisión son la forma más eficaz de reducir significativamente el impacto medioambiental negativo de la agricultura debido a la aplicación excesiva de productos químicos.

Gracias a las funcionalidades puestas a disposición por GRAPE, en particular, será posible identificar las mejores ubicaciones en las que colocar los pesticidas, dejando que el robot establezca la ruta más adecuada y coloque los dispensadores en los puntos establecidos de antemano.

Para comprender mejor las principales características del proyecto, a continuación se describen los principales pasos operativos que permiten al robot realizar su tarea de forma semiautónoma en un viñedo:

  • El operario prepara el robot comprobando y calibrando los sensores.
  • El operador puede supervisar las operaciones en tiempo real a través de una interfaz gráfica.
  • El operario identifica el lugar en el que debe liberarse el pesticida; el robot encuentra de forma autónoma la mejor ruta.
  • El robot se desplaza por la ruta elegida sin necesidad de ser guiado por un operador humano.
  • Una vez alcanzado un punto de depósito, el robot es capaz de colocar el dispensador con el pesticida en la posición más adecuada.
GRAPE, robotics applied to vineyard management

Solarfertigation: un ejemplo de colaboración público-privada

El proyecto Solarfertigation, al que han contribuido de diversas maneras tres universidades italianas (la Politécnica de Bari, la Universidad de Salento y la Universidad de Molise) y la empresa apulense Asepa Energy Srl, con sede en Montemesola, es sin duda un importante ejemplo de colaboración y asociación estratégica entre el sector privado y la administración pública.

En concreto, el proyecto propone un modelo de aplicación de la tecnología IoT al sector agrícola mediante la implantación de un innovador sistema de fertilización y riego automático basado en técnicas de inteligencia artificial.

El objetivo básico es garantizar un menor consumo de recursos hídricos y fertilizantes, sobre todo integrando un módulo de software de apoyo a las decisiones del agricultor con un dispositivo de hardware capaz de aplicar realmente las soluciones identificadas a partir del análisis de los datos procedentes del suelo y captados gracias a una red de sensores «inteligentes».

Resulta especialmente interesante la integración de un sistema fotovoltaico, que hace que el producto sea energéticamente autosuficiente y permite a los agricultores llegar a zonas de sus tierras a las que no llega la electricidad. El sistema también está equipado con un módulo de dosificación automática de fertilizantes que permite gestionar diferentes cultivos en distintas partes del mismo campo.

Con el objetivo de mejorar continuamente las actividades de riego y calibrarlas en función de las condiciones del suelo, Solarfertigation también permite recoger datos ambientales del campo, integrarlos con la información meteorológica y desarrollar la solución de fertirrigación correcta para el tipo de cultivo seleccionado y la fase de crecimiento específica, aumentando así la productividad del suelo, simplificando la gestión del campo y recuperando las zonas fértiles.

SolarFertigation - Smart Agriculture system

Agricultura 4.0 basada en datos

Un enfoque diferente, al no estar centrado en aplicaciones «verticales» específicas, sino orientado a garantizar una visión «holística» de una empresa agrícola, es el adoptado por la famosa multinacional Accenture, que ha puesto en marcha un servicio destinado a superar el periodo de transición hacia la tecnología digital, en el que los empresarios agrícolas tienen que gestionar múltiples herramientas y soluciones informáticas por separado, para iniciar una nueva era en la que la tecnología no produce información sectorial, sino que coordina toda la actividad a través de una serie de acciones correlacionadas basadas en datos recogidos y procesados en tiempo real.

En concreto, el objetivo de Accenture es ayudar a los agricultores a tomar decisiones operativas basadas en datos para optimizar los rendimientos y aumentar los ingresos, minimizando al mismo tiempo los gastos, las posibilidades de fracaso de las cosechas y el impacto medioambiental, aumentando la rentabilidad global en una cantidad estimada entre 55 y 110 dólares por acre.

El servicio de agricultura digital propuesto por Accenture, en particular, agrega datos granulares en tiempo real procedentes de múltiples fuentes heterogéneas, como sensores ambientales, imágenes de teledetección (que muestran el estrés de los cultivos antes de que sea visible a simple vista), «equipos de campo», información meteorológica y bases de datos de suelos.

Conclusiones

La revolución digital podría transformar drásticamente la fisonomía de las explotaciones agrícolas en los próximos años. Mientras el sector agroalimentario debe innovar para satisfacer las necesidades de la creciente población mundial, existen innumerables actores internacionales altamente cualificados que aplican soluciones para automatizar las actividades, reducir el impacto medioambiental y los costes de producción, y mejorar el bienestar animal y la calidad de los alimentos.

Las tecnologías emergentes como el IoT, el blockchain, la inteligencia artificial y la robótica ya están en el centro de proyectos especialmente interesantes para la nueva agricultura, promovidos y patrocinados por actores institucionales especialmente prestigiosos como el Grupo del Banco Mundial, la FAO y la Comisión Europea.

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Giuseppe Arcidiacono

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