Embrapa promove debate sobre IoT na agricultura

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IOT - Internet of things

No dia 6 de dezembro, aconteceu na Embrapa Informática Agropecuária o evento IoT na Agricultura, contando com a participação do pesquisador português Pedro Maló e de representantes das empresas CPqD, IBM, John Deere, McKinsey e Bayer. A seguir resume-se o que rolou em cada uma das apresentações que foram feitas.

Oportunidades para o Brasil em quatro grandes áreas: smart cities, produção industrial, agricultura e transportes, diz Pedro Maló

Para a próxima década, a Europa planeja fortes investimentos em cinco áreas prioritárias: 5G, computação em nuvem, Internet das Coisas, tecnologia de dados e cibersegurança, diz Pedro Maló. A Comissão Europeia está incentivando pilotos para a IoT em grande escala, envolvendo os temas smart living, smart farming, wearables, smart cities e veículos autônomos.

Segundo estudo bilateral realizado entre pesquisadores da União Europeia e do Brasil, quatro sistemas deveriam estar no foco prioritário das políticas públicas brasileiras direcionadas para a Internet das Coisas: smart cities, produtividade industrial, agricultura e transportes.

Em smart cities, Pedro ressalta a existência de várias áreas de aplicação com alto potencial de negócios: ambiente, mobilidade, qualidade de vida, saúde e sustentabilidade. Como exemplos de destaque na Europa, menciona as cidades de Barcelona (foco na autossuficiência e no transporte), Santander (um laboratório vivo para testes de novas tecnologias) e Corunha (que optou pela sustentabilidade social e econômica). Como caso no Brasil, menciona a cidade de Nova Friburgo, com interesse nas questões ambientais e na monitoração de deslizamentos de terra. Para promoção das smart cities, já existem sistemas disponíveis que podem ser utilizados como referência. Por exemplo, City Protocol, City OS e Sofia 2.

Para o ambiente industrial, Pedro identifica oportunidades em aplicações envolvendo sistemas ciber-físicos (cyber-physical system, CPS). Os CPS são usados na produção industrial para construir arquiteturas baseadas na Internet que facilitam o controle remoto de sistemas de produção stand-alone. Consistem de objetos com software integrado e eletrônicos conectados entre si ou através da Internet para formar um sistema único em rede, apto para controlar as entidades físicas. Inclui sensores que permitem que o sistema adquira e processe dados a serem posteriormente colocados à disposição dos serviços baseados em rede, que usam atuadores para interferir no mundo real. Para a indústria 4.0, Crystal (Critical System Engineering Acceleration) pode ser utilizado como um sistema de referência.

No Brasil, o potencial de negócios é grande na área de transporte (logística). Entre os casos europeus, datacam-se o Euro Pool System (embalagens reutilizáveis pela cadeia de abastecimento) e o DHL – Logistics – Air Thermomet (para transporte de mercadorias em temperatura controlada). O Fi-Space, para colaboração B2B usando a plataforma Fiware, pode ser utilizado como sistema de referência.

No que diz respeito à adoção da Internet nas Coisas na Agricultura, existem dois grandes domínios que devem ser considerados, segundo Pedro: agricultura de precisão e zootecnia intensiva. Pedro acredita que há um grande potencial de negócios nas áreas de monitoração dos solos, gestão de pragas e pestes, irrigação inteligente e monitoração da produtividade e da qualidade das culturas. Em smart rural, não existem, ainda, soluções de referência em IoT.

Para o CPqD, a conectividade ainda é um dos grandes desafios

Para Alberto Paradise, que apresentou a visão do CPqD para a IoT no Agronegócio, não existe, ainda, uma definição consensual sobre IoT. No entanto, trata-se, sem dúvida, de um novo paradigma que propõe conectar objetos e inclui e pressupõe várias tecnologias habilitadoras, envolvendo sensoriamento, conectividade, inteligência artificial, tratamento de um grande volume de dados e atuação de robôs, máquinas agrícolas e drones.

A falta de maturidade da IoT não é tecnológica, adverte. A dificuldade está na complexidade da arquitetura e das plataformas (middleware). A visão de negócios também é incipiente, ainda.

As oportunidades com a IoT encontram-se em três diferentes níveis: novos produtos e serviços (ou seja, novas ofertas); eficiência operacional (isto é, produzir mais gastando menos) e melhoria na experiência do usuário. No que diz respeito ao uso da IoT na agricultura, Paradise destaca cinco categorias de oportunidades: monitoração de equipamentos e automatização da produção; agricultura de precisão (quantidade correta de nutrientes e defensivos agrícolas para cada local); monitoração de rebanhos; logística inteligente; e monitoração ambiental.

A infraestrutura de conectividade, necessária para deslanchar a IoT no ambiente rural, ainda é um grande desafio. Os custos de implantação são elevados, o mercado é fragmentado e os modelos de negócios incipientes. A situação do Brasil é pior do que a do resto do mundo. A cobertura celular deixa muitos espaços em branco, o que significa que é necessário utilizar outras tecnologias (em geral caras, como por exemplo, os satélites) ao invés dos celulares. A rede celular, quando presente, é de segunda geração.

O CPqD tem atuado no sentido de responder à necessidade de ampliar a cobertura celular no ambiente rural brasileiro. Está em fase de teste de campo, solução que busca cobertura macrocelular, com raio de alcance de dezenas de quilômetros, operando em faixas de frequências privadas, sem depender de operadoras.

Como principais gargalos para a implementação da IoT aponta: conectividade e arquitetura de rede; complexidade dos modelos de negócios; multidisciplinaridade; e compartilhamento de dados. Esta é uma questão fundamental, já que os dados serão o grande ativo dos próximos vinte anos. O compartilhamento requer a criação de soluções de middleware que permitam o abandono dos silos e a abertura para a colaboração.

Para a IBM, inovação é tema crítico; o poder estará em mãos das empresas cognitivas

Fernando, da IBM, lembra alguns dos grandes desafios para o futuro. A população continua crescendo. Em 2050, serão 9,6 bilhões de pessoas no mundo, o que levanta o sinal de alerta para o um possível risco de escassez de alimentos. Para alimentar toda a população, será necessário mais que dobrar a produção atual de alimentos. E isto precisará ser realizado em um cenário em que a falta de água deverá se agravar, existe uma degradação crescente das terras produtivas e variações climáticas importantes acontecem. Além disso, existe um grande desperdício. Segundo dados da FAO, 1/3 da produção de alimentos do mundo é perdida durante o processo que culmina na mesa do consumidor.

A inovação surge, portanto, como uma resposta necessária e urgente para o futuro da humanidade. Inovação, lembra o representante da IBM, é diferente de invenção. A inovação cria valor, se traduz em aplicação de interesse para o usuário.

A Internet das Coisas, entendida como rede que conecta coisas entre si e com a Internet não é novidade. O que é novo é que cada vez mais existe uma forte integração dos elos da cadeia de valor, englobando conectividade, coleta, armazenamento, análise, solução e segurança. O valor surge da integração entre os processos de coleta de dados (sensoriamento), análise dos dados e dos insights que surgem.

A novidade está no maior volume de dados gerado nos últimos anos. O crescimento da quantidade de dados é exponencial. Alguns fundamentais em algum momento algum momento muito específico do tempo. Parte grande deles, sem utilidade. Aguardam que alguém decida sobre o que é relevante…

Por que IoT é tão importante hoje? Porque a cultura mudou. As pessoas sentem que precisam e querem estar conectadas. A conectividade será cada vez mais fundamental para os futuros consumidores. Trata-se de uma nova realidade que precisa ser considerada. Assim, por este motivo, preparando-se para o futuro, a IBM comprou uma empresa de meteorologia. A IBM está se recriando como uma empresa cognitiva.

O poder estará nas mãos das empresas cognitivas. São empresas de táxi que não possuem uma frota própria, empresas de conteúdo que não geram conteúdo, empresas que criam novos modelos de negócios. Empresas que reinventam o mundo por meio da digitalização. Onde o código está, a informação flui e o cognitivo aflora, permitindo migrar de uma situação em que se entende o que aconteceu (relatório), para uma capacidade de explicar por que aconteceu (reativo), avançando em seguida para entender o que aconteceu (preditivo), para daí propor quais seriam as possíveis opções para não acontecer no futuro (prescritivo) e, finalmente, qual seria a melhor decisão, das possíveis, a ser tomada (cognitivo).

A migração na escala que vai do relatório ao cognitivo requer avanços na área do conhecimento. Requer que as máquinas possuam capacidade de compreender o que está sendo dito e o contexto em que está sendo dito (understanding). Requer capacidade para realização de análises estatísticas (reasoning) e habilidade para aprender permanentemente (learning).

Fechar o ciclo agrícola: aposta da John Deere para ganhos de produtividade no campo

Marlon Adamy, da John Deere, aprimorou o cenário desafiador de assegurar alimentos para as gerações futuras. Lembrou que a China, agora, já está permitindo que as famílias tenham um segundo filho, ou seja, mais bocas para alimentar; que, no futuro, existirão mais pessoas nas cidades com maior renda disponível para adquirir alimentos; que países em desenvolvimento apresentarão um crescimento relevante do PIB; que apenas uma pequena parte da população (15%), em 2050, viverá nas áreas rurais; e que, portanto, a John Deere tem uma missão importante a desempenhar, contribuindo para ganhos maiores de produtividade no campo.

Também lembrou a situação diferenciada e favorável do Brasil em relação a outras nações. O país possui superávit de alimentos, o que permite abastecer outros mercados; conta com recursos naturais escassos, tais como terra e água, e tem sol o ano inteiro.

A John Deere trata a questão da produtividade no campo tendo como base os sistemas de produção: grão, cana, etc., e, dentro de cada sistema, considerando todos os elementos que o compõem: preparação, plantação, nutrição/proteção, colheita, análise e plano. O foco da empresa, portanto, está no sistema de produção: desde a preparação até a análise dos dados.

Como fabricante e provedora de soluções, o foco da John Deere está na conexão entre pessoas, tecnologias, equipamentos e insights. Sua premissa é que os seus clientes precisam tomar decisões a todo instante, a toda hora. E a John Deere quer estar presente neste momento.

Para prover soluções nos diferentes ciclos de produção (armazenagem de dados, transferência de dados, análises avançadas), a John Deere adquiriu recentemente uma empresa de logística para usinas de cana. Também criou a John Deere Operations Center, plataforma em nível mundial, que utiliza informações obtidas no campo para auxiliar os clientes na tomada de decisões. O Operations Center controla todas as partes do sistema, incluindo a cadeia de concessionárias e de parceiros, que podem acessar as bases de dados e prestar serviços. O centro permite a realização de análises e tomada de decisões baseadas em séries históricas, quando os clientes permitem o uso dos seus dados para a construção das séries.

A empresa, que sempre foi conhecida como sinônimo de máquinas confiáveis, maiores, mais rápidas e mais robustas, agora também quer ser conhecida como fabricante de máquinas fáceis de operar, inteligentes e precisas. Por exemplo, máquinas automáticas capazes de decidir a velocidade em que devem operar durante o processo de colheita, evitando perdas. Outro exemplo são tratores da empresa que estão conectados, coletam dados e são capazes de antecipar problemas. Essa nova linha de máquinas funciona nos Estados Unidos há seis anos, mas ainda não está disponível no Brasil.

Na tentativa de conectar pessoas, equipamentos, tecnologias e insights, a John Deere considera três pilares de atuação:

– melhorar o desempenho das máquinas, tornando-as cada vez mais inteligentes. Para isso, o seu pessoal de engenharia tem se aproximado da sua equipe de software, trabalhando juntos;

– melhorar o desempenho do trabalho, zelando para que cada máquina trabalhe da melhor forma possível (qualidade), na maior velocidade que possível (rapidez, quantidade);

– melhores decisões agronômicas, colocando à disposição informações que permitam decisões em tempo real, através de aplicativos móveis que facilitam o monitoramento a distância.

Ferramentas digitais são a resposta para as novas inquietudes, diz McKinsey

Para Nelson Ferreira, da McKinsey, as ferramentas digitais surgem como resposta para aumentar conhecimento e reduzir desperdícios. Agora, além dos fatores de produção tradicionais (matéria-prima e mão de obra), os dados surgem como um fator adicional de produção, tornando-se um ativo importante, um input relevante para a tomada de decisões.

A agricultura digital inclui cinco elementos:

  • Hardware + IoT – sensores, drones, agricultura de precisão. Ferramentas que irão permitir a captura dos dados e a sua transmissão

  • Visualização – interface amigável para vislumbrar os dados de modo adequado

  • Analítica/estatística avançada – manutenção preventiva e predição

  • Organização específica – cientistas de dados para organizar tudo isso

Quanto valor pode ser criado? Ainda é cedo para saber, com certeza e definitivamente, quanto em valor poderá ser criado. Estudo da Mc Kinsey envolvendo diferentes setores mostra que o valor será maior para o setor público e de utilities. Na agricultura, o valor principal será o aumento da produtividade e da capacidade de gestão.

Para Nelson Ferreira, como resultado das transformações digitais, deve-se esperar, daqui para adiante:

  • Mudanças nos modelos de negócios tradicionais, com os dados tornando-se um ativo relevante. Sobre esse ponto, há ainda poucas respostas e muitas questões: o que pode agregar valor para o agricultor? Quem será o dono dos dados? Quem irá desempenhar o papel de integrador?

  • Novas fronteiras de inovação de produtos

  • Necessidade do surgimento de novos talentos. Como há uma grande variedade de tecnologias e realidades, existe necessidade de desenvolvimento de talento específico para o ecossistema digital voltado para a agricultura.

A digitalização tem mudado a agricultura. O que a Bayer está fazendo para ajudar os agricultores?

A digitalização tem mudado a agricultura, afirma André Salvador, da Bayer. O que a Bayer está fazendo para ajudar os agricultores?

Há 120 anos no Brasil, atuando na área de produtos farmacêuticos (com ou sem prescrição de medicamentos) e de cultivos e sementes (com foco na proteção e saúde ambiental), o foco da Bayer no país, para a construção da agricultura digital, foi colocado na soja. Nos Estados Unidos, no milho e no Canadá na canola. A Europa funciona como um apoio no processo de transformação digital.

O fundamento da agricultura digital está nas recomendações e nos alertas para tomadas de decisão, tendo como base fontes diversas de dados e informações. Nessa linha, a Bayer investe em alertas climáticos e de doenças e na gestão de plantas daninhas e de recursos humanos e operacionais.

Entre as iniciativas, está a criação de uma academia de inovação voltada para discussão de questões envolvendo o monitoramento do clima e de doenças. A Bayer venceu as dificuldades de falta de conectividade de agricultores brasileiros instalando TVs em seus distribuidores e pontos de venda. Também tem buscado distribuir sensores pelo país, para compreender as mudanças climáticas e criar alertas para doenças, pensando em estação meteorológica de baixo custo.

O produtor brasileiro ainda trabalha de modo tradicional, fazendo registros em papel por gleba. A presença de plantas daninhas é verificada a olho nu, considerando uma dada amostragem do estabelecimento rural. Com a introdução de drones, será possível quantificar a quantidade de plantas daninhas e realizar uma gestão ainda inexistente, gerando dados relevantes para a tomada de decisões. As plantas funcionam como um sensor, enviando sinais claros do que está acontecendo com elas. Hoje já é possível tirar fotos de plantas daninhas e transmiti-las por celular, para avaliação de especialistas. A Bayer criou site que permite que as pessoas incluam informações sobre plantas, insetos, etc., o weedscoutbeta.

No que diz respeito à transformação para a agricultura digital, a ideia da Bayer é lançar produtos viáveis, simples e fáceis de usar, que possam ser planejados e desenvolvidos em oito semanas.

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